XXXX版压力容器设计人员培训

压力容器设计人员培训压力容器设计人员培训压力容器设计人员培训压力容器设计人员培训压力容器设计人员培训压力容器设计人员培训压力容器设计人员培训压力容器设计人员培训2010201020102010----11111111----30303030上海上海上海上海长宁长宁长宁长宁BV工业部工业部工业部工业部设计审核师设计审核师设计审核师设计审核师卢卢卢卢杨杨杨杨压力容器设计人员培训►四个主题四个主题四个主题四个主题：：：：一一一一．．．．压力容器设计制造的主要特点压力容器设计制造的主要特点压力容器设计制造的主要特点压力容器设计制造的主要特点二二二二．．．．压力容器的分类压力容器的分类压力容器的分类压力容器的分类2三三三三.压力容器主要失效方式压力容器主要失效方式压力容器主要失效方式压力容器主要失效方式四四四四．．．．压力容器设计基础知识压力容器设计基础知识压力容器设计基础知识压力容器设计基础知识一一一一．．．．压力容器设计制造的主要特点压力容器设计制造的主要特点压力容器设计制造的主要特点压力容器设计制造的主要特点压力容器设计人员培训3一、压力容器设计制造的主要特点►压力容器设计一般包括结构设计压力容器设计一般包括结构设计压力容器设计一般包括结构设计压力容器设计一般包括结构设计（（（（选择选择选择选择）、）、）、）、设计计算设计计算设计计算设计计算与材料选择与材料选择与材料选择与材料选择。。。。其中结构是设计计算的基础其中结构是设计计算的基础其中结构是设计计算的基础其中结构是设计计算的基础，，，，即根据各即根据各即根据各即根据各类承压零部件不同的结构类承压零部件不同的结构类承压零部件不同的结构类承压零部件不同的结构、、、、形状形状形状形状，，，，分别进行设计计算分别进行设计计算分别进行设计计算分别进行设计计算。。。。4IBRSeminar►压力容器设计计算一般要解决三类问题压力容器设计计算一般要解决三类问题压力容器设计计算一般要解决三类问题压力容器设计计算一般要解决三类问题：：：：1.强度强度强度强度——在内压作用下不允许产生塑性在内压作用下不允许产生塑性在内压作用下不允许产生塑性在内压作用下不允许产生塑性（（（（永久永久永久永久））））变形变形变形变形，，，，是涉及安全的主要问题是涉及安全的主要问题是涉及安全的主要问题是涉及安全的主要问题，，，，如筒体如筒体如筒体如筒体、、、、封头等封头等封头等封头等；；；；2.刚性刚性刚性刚性——在外力作用在外力作用在外力作用在外力作用（（（（制造制造制造制造、、、、运输运输运输运输、、、、安装与使用安装与使用安装与使用安装与使用））））下产下产下产下产一、压力容器设计制造的主要特点52.刚性刚性刚性刚性——在外力作用在外力作用在外力作用在外力作用（（（（制造制造制造制造、、、、运输运输运输运输、、、、安装与使用安装与使用安装与使用安装与使用））））下产下产下产下产生不允许的弹性变形生不允许的弹性变形生不允许的弹性变形生不允许的弹性变形，，，，如法兰如法兰如法兰如法兰（（（（密封密封密封密封）、）、）、）、管板等管板等管板等管板等；；；；3.稳定性稳定性稳定性稳定性——在外压作用下防止突然失去原有形状的稳定在外压作用下防止突然失去原有形状的稳定在外压作用下防止突然失去原有形状的稳定在外压作用下防止突然失去原有形状的稳定性性性性，，，，如外压及真空容器如外压及真空容器如外压及真空容器如外压及真空容器。。。。►依各类承压零部件不同的结构依各类承压零部件不同的结构依各类承压零部件不同的结构依各类承压零部件不同的结构、、、、形状形状形状形状，，，，采用不同的加采用不同的加采用不同的加采用不同的加工方法分别制造工方法分别制造工方法分别制造工方法分别制造，，，，然后通过多种方法然后通过多种方法然后通过多种方法然后通过多种方法（（（（焊接焊接焊接焊接、、、、法兰螺法兰螺法兰螺法兰螺栓栓栓栓、、、、螺纹螺纹螺纹螺纹））））连接在一起连接在一起连接在一起连接在一起，，，，构成一台完整的容器构成一台完整的容器构成一台完整的容器构成一台完整的容器，，，，其中其中其中其中焊接是主要方法焊接是主要方法焊接是主要方法焊接是主要方法。。。。一、压力容器设计制造的主要特点6压力容器设计人员培训二二二二．．．．压力容器的分类压力容器的分类压力容器的分类压力容器的分类7IBRSeminar►按压力按压力按压力按压力、、、、品种品种品种品种、、、、介质毒性及易燃介质分类介质毒性及易燃介质分类介质毒性及易燃介质分类介质毒性及易燃介质分类
按压力分为低按压力分为低按压力分为低按压力分为低、、、、中中中中、、、、高及超高压高及超高压高及超高压高及超高压，，，，前三种在材料前三种在材料前三种在材料前三种在材料、、、、失失失失效判据效判据效判据效判据（（（（准则准则准则准则）、）、）、）、计算方法计算方法计算方法计算方法、、、、制造要求上基本一致制造要求上基本一致制造要求上基本一致制造要求上基本一致，，，，而超高压则截然不同而超高压则截然不同而超高压则截然不同而超高压则截然不同。。。。二、压力容器的分类8
按介质毒性及易燃性分类按介质毒性及易燃性分类按介质毒性及易燃性分类按介质毒性及易燃性分类，，，，主要基于安全考虑主要基于安全考虑主要基于安全考虑主要基于安全考虑，，，，即一即一即一即一旦发生事故旦发生事故旦发生事故旦发生事故（（（（爆炸爆炸爆炸爆炸、、、、泄漏等泄漏等泄漏等泄漏等））））的危害程度的危害程度的危害程度的危害程度。。。。►按制造许可级别分类按制造许可级别分类按制造许可级别分类按制造许可级别分类：：：：a)安全性及制造难易程度的不同安全性及制造难易程度的不同安全性及制造难易程度的不同安全性及制造难易程度的不同，，，，这里涉及这里涉及这里涉及这里涉及P、、、、P·V、、、、介质介质介质介质特性特性特性特性、、、、材料强度级别等材料强度级别等材料强度级别等材料强度级别等；；；；b)工作工作工作工作（（（（安放安放安放安放））））位置分为固定与移动位置分为固定与移动位置分为固定与移动位置分为固定与移动，，，，移动的安全要求高于移动的安全要求高于移动的安全要求高于移动的安全要求高于固定固定固定固定，，，，且应对减轻自重且应对减轻自重且应对减轻自重且应对减轻自重、、、、防冲击防冲击防冲击防冲击、、、、各类仪表的装设做特殊各类仪表的装设做特殊各类仪表的装设做特殊各类仪表的装设做特殊考虑考虑考虑考虑；；；；二、压力容器的分类9考虑考虑考虑考虑；；；；c)材料材料材料材料,金属与非金属制容器在制造与检验方法上有很大不金属与非金属制容器在制造与检验方法上有很大不金属与非金属制容器在制造与检验方法上有很大不金属与非金属制容器在制造与检验方法上有很大不同同同同；；；；d)考虑制造特点考虑制造特点考虑制造特点考虑制造特点，，，，利于专业化生产利于专业化生产利于专业化生产利于专业化生产，，，，如球罐如球罐如球罐如球罐。。。。►对不同制造许可级别的企业对不同制造许可级别的企业对不同制造许可级别的企业对不同制造许可级别的企业，，，，提出不同的资源条件与安全提出不同的资源条件与安全提出不同的资源条件与安全提出不同的资源条件与安全质量要求质量要求质量要求质量要求►按生产工艺过程中作用原理分类按生产工艺过程中作用原理分类按生产工艺过程中作用原理分类按生产工艺过程中作用原理分类：：：：分为反应分为反应分为反应分为反应、、、、换热换热换热换热、、、、分离分离分离分离、、、、储存四类储存四类储存四类储存四类，，，，其中反应容器安全其中反应容器安全其中反应容器安全其中反应容器安全性要求最高性要求最高性要求最高性要求最高，，，，因其在进行物理因其在进行物理因其在进行物理因其在进行物理、、、、化学反应时化学反应时化学反应时化学反应时，，，，可能造成压可能造成压可能造成压可能造成压力力力力、、、、温度的变化温度的变化温度的变化温度的变化。。。。二、压力容器的分类10►其他常见的分类方法其他常见的分类方法其他常见的分类方法其他常见的分类方法：：：：
按形状分类按形状分类按形状分类按形状分类，，，，如圆筒形如圆筒形如圆筒形如圆筒形、、、、球形球形球形球形、、、、组合型组合型组合型组合型、、、、方形方形方形方形、、、、矩形等矩形等矩形等矩形等；；；；
按筒体结构分为整体式按筒体结构分为整体式按筒体结构分为整体式按筒体结构分为整体式、、、、组合式组合式组合式组合式。。。。
按制造方法分为焊接按制造方法分为焊接按制造方法分为焊接按制造方法分为焊接、、、、锻造锻造锻造锻造、、、、铸造铸造铸造铸造。。。。二、压力容器的分类11
按材料分为金属与非金属两大类按材料分为金属与非金属两大类按材料分为金属与非金属两大类按材料分为金属与非金属两大类，，，，其中其中其中其中：：：：
金属中分为钢金属中分为钢金属中分为钢金属中分为钢、、、、铸铁铸铁铸铁铸铁、、、、有色金属与合金有色金属与合金有色金属与合金有色金属与合金。。。。
钢中以其化学成份又分为碳素钢钢中以其化学成份又分为碳素钢钢中以其化学成份又分为碳素钢钢中以其化学成份又分为碳素钢、、、、低合金钢及高合金钢低合金钢及高合金钢低合金钢及高合金钢低合金钢及高合金钢三三三三.压力容器主要失效方式压力容器主要失效方式压力容器主要失效方式压力容器主要失效方式12►压力容器可能存在的八种失效方式压力容器可能存在的八种失效方式压力容器可能存在的八种失效方式压力容器可能存在的八种失效方式：：：：1.过量的弹性变形过量的弹性变形过量的弹性变形过量的弹性变形，，，，包括弹性不稳定包括弹性不稳定包括弹性不稳定包括弹性不稳定；；；；2.过量的塑性变形过量的塑性变形过量的塑性变形过量的塑性变形；；；；3.脆性断裂脆性断裂脆性断裂脆性断裂；；；；4.由应力引起破坏由应力引起破坏由应力引起破坏由应力引起破坏/蠕变变形蠕变变形蠕变变形蠕变变形；；；；5.塑性不稳定塑性不稳定塑性不稳定塑性不稳定—渐增的垮塌渐增的垮塌渐增的垮塌渐增的垮塌；；；；6.高应变高应变高应变高应变、、、、低循环疲劳低循环疲劳低循环疲劳低循环疲劳；；；；三、压力容器主要失效方式135.塑性不稳定塑性不稳定塑性不稳定塑性不稳定—渐增的垮塌渐增的垮塌渐增的垮塌渐增的垮塌；；；；6.高应变高应变高应变高应变、、、、低循环疲劳低循环疲劳低循环疲劳低循环疲劳；；；；7.应力腐蚀应力腐蚀应力腐蚀应力腐蚀；；；；8.腐蚀疲劳腐蚀疲劳腐蚀疲劳腐蚀疲劳。。。。►压力容器的常规设计方法是基于弹性失效准则压力容器的常规设计方法是基于弹性失效准则压力容器的常规设计方法是基于弹性失效准则压力容器的常规设计方法是基于弹性失效准则；；；；弹性失效准则下的四个强度理论弹性失效准则下的四个强度理论弹性失效准则下的四个强度理论弹性失效准则下的四个强度理论：：：：►第一强度理论第一强度理论第一强度理论第一强度理论（（（（最大主应力理论最大主应力理论最大主应力理论最大主应力理论））））认为材料的三个主应力中只要最大的拉应力认为材料的三个主应力中只要最大的拉应力认为材料的三个主应力中只要最大的拉应力认为材料的三个主应力中只要最大的拉应力σ1达到了极限应力达到了极限应力达到了极限应力达到了极限应力，，，，材材材材料就发生破坏料