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        -方案壓力容器設計--見問題及分析壓力容器設計生產廠家

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        壓力容器設計--見問題及分析

        發布時間:2018-11-17 22:28 作者:李清 來源:連云港靈動 點擊: 字號:

        在設計壓力容器時,都應該參照有關的-家規范和標準的--版本。設計得正確、合理與否,不僅涉及到制造、-驗等環節的難易程度,影響到壓力容器產-的制造成本和運轉費用,而且直接關系到產-運行的可靠-。經過我對壓力容器設計知識的學習和自已在設計過程-的不斷摸索,對壓力容器設計及容易忽視的問題有下面的了解:壓力容器設計--見問題及分析,壓力容器是石油、化工、冶金、輕工、能-以及航空航天等部門-應用的承壓設備,-數壓力容器所處的工況既復雜又-劣。

        壓力容器設計--見問題及分析

        1概述

        壓力容器投入運行之-,要經過設計、制造、-驗、安裝、運行監督和維修等-個環節,設計是其--個十分-要的環節,遵照某--用的標準和規范。按我-標準化法的規定,標準可分為-家標準、行業標準和企業標準。壓力容器的規范和標準為了適應設計、制造和-驗各個方面的發展,-須定期進行審查并做出修訂。

        2壓力容器設計

        2.1壓力容器的設計要求石油、化學產業的生產過程非-復雜,設備生產工藝過程-任何設備出了事故都會影響產-質,或使生產-法繼續進行甚至會危及設備和人身的安全。因此石油化工用壓力容器-般需要滿足以下幾個方面的要求:

        1)保-完成工藝生產。石油化工壓力容器-須能承擔工藝過程所要求的壓力、溫度及具備工藝生產所要求的規格(直徑、厚度、容積)和結-(開孔接管、-封等)。

        2)運行交全可靠。化工生產的物料往往具有強烈的腐蝕-、--,容易燃燒引起火災,甚至發生--等--事故壓力容器工作時內部儲存著-定的能量,-旦發生破壞,容器內部儲存的能量將在-短的時間釋放出來,具有-大的摧毀力。

        3)預定的使用-。影響石油化工用壓力容器使用-的主要因素是化工物料對殼體結-材料的腐蝕,它會使容器器壁減薄甚至爛穿,因此在設計容器時-須考慮附加腐蝕裕量來保-滿足使用年限的要求。

        4)制造、-驗、交裝、操作和維修方便。提出這-要求的目的,-方面是基于安全-的考慮,因為結-簡單、易于制造和探傷的設備,其-就容易得到保-,即使存在某些-標缺陷也能夠準確地發現,便于及時予以消除;其次,這樣做的目的也是為了滿足某些-殊的使用要求,如對于-蓋需要經-裝拆的試驗容器,要盡量采用-拆的-封結-,避-使用笨-的主螺栓連接;又如對于有清洗、維修內件要求的容器,需設置-要的人孔或手孔;再是,這樣做自然會帶來經濟上的-處,可以降低容器的制造成本。

        5)經濟-。壓力容器的設計,要盡量結-簡單、制造方便、-量:輕、節約貴-材料以降低制造成本和維修費用。

        2.2壓力容器的設計方法

        1)-規設計。-規設計的理論基礎是彈-失-準則,認為容器內某--大應力-達到屈服-限,進入塑-,喪失了純彈-狀態即為失-。在應力分析方法上,是以材料力學及板殼薄膜理論的簡化計算為基礎,不考慮邊緣應力、局部應力以及熱應力等,也不考慮交變載荷引起的疲勞問題。所有類型的應力均應采用同-的許用應力值(通-為1倍許用應力);為了保-安全,通-采用較高的安全系數,以彌補應力分析的不足。

        2)分析設計。隨著壓力容器參數的增高,高強鋼的采用以及近代計算與試驗技術的發展采用彈-失-的觀-使許-問題難于-,-規設計的結果過于保守,設計的結-尚有很大承載潛力。為了適應現代壓力容器的發展,-須采用-的失-觀-來-這些問題。分析設計放棄了傳-的彈-失-準則,采用了彈塑-或塑-失-準則,合理地放松了對計算應力的過嚴限制,適當地提高了許用應力值,但又嚴格地保-了結-的安全-。我-的分析設計的標準為JB4732-95《鋼制壓力容器-分析設計標準》,是以-三強度理論即-大剪應力理論為基礎,認為不論材料處于何種應力狀態,只要-大剪應力達到材料屈服時的-大剪應力值,材料就發生屈服破壞。對于壓力容器設計所采用的失-準則,除彈-失-準則、彈塑-失-準則和塑-失-準則外,還有-破失-、斷裂失-以及可靠-設計等。

        3壓力容器設計-容易忽視的問題

        3.1材料化工用鋼材的選用-須考慮設備的設計壓力、設計溫度、介質--、材料的焊接-能、冷熱加工-能、熱處理以及容器的結-外,還需要考慮經濟合理-。盲目地提高鋼板等-是錯誤的。

        1)當設計壓力較高、結-尺寸較大而使設備殼體壁厚較大時,如殼體材料仍選用碳素鋼(如Q235)將導致壁厚增大、-增加,不僅-用金屬材料,而且導致制造、運輸、安裝、土建基礎等的費用提高,因而提高了總的工程造-。-般在以強度控制為主的情況下,當殼體壁厚-過8mm時,應--選用低合金鋼。當設計壓力較小、直徑較大、以剛度控制或以結-設計為主時,應盡量選用普通碳素鋼。

        2)HG20581—1998《鋼制化工容器材料選用規定》--5.1.2條“同時符合下列條件的高溫壓力容器主要受壓元件用鋼應按爐罐號,復驗設計溫度下的屈服強度值,其值不得-相應許用應力值的1.6倍(奧氏體鋼為1.5倍)。包括:設計溫度大于300℃;設計壓力大于1.6MPa;鋼材厚度大于等于20 m m;鋼材主要截面以承受-次薄膜應力為主,且其厚度取決于強度計算的結果。

        3.2制造和-驗與驗收

        1)熱處理“GB 150—1998 10.4.2:冷成型或-溫成型的受壓元件,凡符合下列條件之-者應于成型后進行熱處理。”“GB150—199810.4.2.1:圓筒鋼材厚度凡符合以下條件者:碳素鋼、16MnR的厚度不小于圓筒內徑Di的3%;其他低合金鋼的厚度不小于圓筒內徑Di的2.5%。”對此項要求,大-設計者在設備主體筒體的設計-基本上都注意到了,但在接管的設計-卻容易忽視。例如:設計單位對d426m m×14 m m、d 530 m m×16 m m的卷制接管不提熱處理要求等。容器的筒體不需要熱處理時,往往會忽視了對厚度-限的卷制接管、人孔接管提熱處理要求。

        2)小直徑壓力容器B類焊縫-損-測比例及長度在小直徑壓力容器設計過程-,-般都盡量采用-縫鋼管作筒體,這樣就省去了卷筒及縱縫-損-測的工序,且縮短了制作周期,也節省了成本。但在制造過程-,其B類焊接接頭的-損-測在-測要求上只進行20%RT,如-臺用d 325 m m×8 m m的-縫鋼管制作的壓力容器,B類焊接接頭作20%RT,雙臂單影透照法,其-測長度為205mm。-次透照有-長度210mm,由此可見,作20%RT只需用-張片即可,但其探傷長度卻不足250mm,對d325mm以上的規格-是如此。而GB150-10.8.2.1“B類焊接接頭-損-測長度不得少于各條焊接接頭長度的20%,且不小于250mm”,而圖樣上未注明不少于250mm。

        4結語

        壓力容器的設計-須遵循有現行設計規范,同時設計者應在滿足設計任務目標要求的-提下提出--的設計方案,使其滿足功能需要,安全可靠,節約成本。在壓力容器的設計、制造、-驗過程-,經-會有-些對壓力容器的法規、標準、規范理解不透徹的地方,因而會出現很-像上述例子的錯誤。對此,我們應不斷地分析、總結、學習。同時,同行業應加強經驗、技術交流,-悉各項標準、規范,才會盡量不犯原則-的錯誤,我們的業務水平才會不斷提高。

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        壓力容器設計中常見問題及分析

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