2023-压力容器设计

李志义、王泽武

目录

  • 1 压力容器设计概述
    • 1.1 前言
    • 1.2 压力容器及其分类
    • 1.3 压力容器设计要求
    • 1.4 压力容器材料及选择
    • 1.5 压力容器规范设计
  • 2 压力容器应力分析
    • 2.1 中低压容器应力分析
    • 2.2 圆筒形高压容器应力分析
    • 2.3 圆形平盖封头应力分析
    • 2.4 压力容器局部应力分析
  • 3 压力容器常规设计
    • 3.1 圆筒形容器筒体强度设计
    • 3.2 压力容器封头的强度设计
    • 3.3 法兰连接及密封设计
    • 3.4 开孔接管及补强设计
    • 3.5 容器支座的结构与选型
    • 3.6 外压容器稳定性设计
    • 3.7 设计参数及压力试验
    • 3.8 专家讲座01
  • 4 压力容器分析设计
    • 4.1 分析设计概述
    • 4.2 应力特性
    • 4.3 应力分类
    • 4.4 应力评定
  • 5 高压容器设计
    • 5.1 高压容器设计概述
    • 5.2 高压圆筒的强度设计
    • 5.3 高压容器的密封结构
    • 5.4 高压容器自增强技术
  • 6 习题课
    • 6.1 习题课(1)
    • 6.2 习题课(2)
    • 6.3 课程知识点回顾
压力容器及其分类


辅助视频1.3备注:

任课教师现场拍摄的筒体卷制视频。首先对购置的通用钢板进行划线、裁剪、刨边,然后放到三辊卷板机上进行卷制,形成所需的圆筒。请同学们课下了解“三辊卷板机”原理、结构、参数和特性。

辅助视频1.4备注:

任课教师现场拍摄的筒体卷制视频。相对于筒体,封头制造更为复杂。封头通常有三种制造方法:冲压、旋压和爆炸成形。冲压又包括热成型和冷成型。热冲压成形较为常用。请同学们课下了解“封头冲压成形”相关知识,比如折皱、减薄量等等。

辅助视频1.5和1.6:

供大家了解压力容器制造大致流程。


关于新版《固定式压力容器安全技术监察规程》的说明

由于本课程视频是早期录制的,但是2016年国家又发布了新版容规。根据《固定式压力容器安全技术监察规程》(TSG 21-2016),I、II、III类容器划分发生了略微的变化,如下:



上图是任课教师根据TSG 21-2016提供的模糊加马赛克图片(P101,图A-1,A-2),基于MATLAB重新绘制的图片。如果有同学能够绘制出来,期末成绩加1分(仅限前3人)。

回答:综合考虑了介质、压力、容积三个方面因素,介质主要考虑其毒性危害程度,压力和容积主要考虑爆炸危害程度,其危害程度越高,越需要严格的把控监测,以免对环境和工作人员造成危害”。题外话:学《安全工程》专业学生应该知道,任何事故都是能量的意外释放,能量越大,事故危害程度越大,其能量大小一般用TNT炸药当量进行量化。压力越大,体积越大,储存的能量越大,危害性也就越大。

介质危害性

指设备在生产过程中因事故致使介质与人体大量接触、发生爆炸或因泄漏引起职业性慢性危害的严重程度,用介质毒性危害程度和爆炸危害程度表示。毒性程度是综合考虑急性毒性和最高容许浓度。极度危害最高容许浓度小于0.1mg/m3;高度危害最高容许浓度0.1~1.0 mg/m3;中度危害最高容许浓度1.0~10.0mg/m3; 轻度危害最高容许浓度大于等于10.0 mg/m3。易燃介质指气体或液体的蒸汽、薄雾与空气混合形成的爆炸混合物,其爆炸下限小于10%,或者爆炸上限和爆炸下限的差值大于等于20%