压力容器设计指导手册

xxxxx股份有限公司 文件编号 压力容器设计质量手册 版本号 0.0 目 录 页 次 实施日期 目 录

章节 标题 0.0 目录 0.1 公司简介 0.2 发布令 0.3 组织结构图 0.4 质量方针和质量目标 1.0 适用范围和引用标准

2.0 术语及缩写 3.0 组织结构及职责 4.0 质量保证体系文件

5.0 管理职责 6.0 文件和记录控制 7.0 设计条件编制与审查 8.0 设计文件编制与审核 9.0 设计文件更改与材料代用

10.0 设计文件复用 11.0 信息反馈与改进 12.0 人员培训、考核与管理 13.0 执行设计许可证制度 附录A 设计质量信息反馈图 附录B 设计质量工作流程图

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xxxx股份有限公司 压力容器设计质量手册 0.2 公 司 简 介 文件编号 版本号 页 次 实施日期 XR-RQS-01-2011 1.0 Page 2 of 2 2011.2

压力容器安全使用

管 理 手 册

温州市特种设备检测中心

1

编制

目 录

一． 批准页???????????????????????1 二． 相关人员岗位职责??????????????????2 三． 操作人员守则????????????????????3 四． 压力容器安全操作规程????????????????4 五． 压力容器安全检查制度????????????????9 六． 压力容器维修保养制度????????????????10 七． 压力容器定期报检制度????????????????11 八． 技术档案资料保管制度????????????????12 九． 操作人员培训考核制度????????????????13 十． 事故应急救援预案与演习制度?????????????14 十一.附表???????????????????????17

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前 言

压力容器作为涉及生命安全、危险性较大的特种设备之一，国家对压力容器的生产（制造、安装、改造、维修）、检验和使用实行监督管理。

根据国务院《特种设备安全监察条例》的规定，温州市质量技术监督局和县（市）、区质量技术监督局负责全市压力容器的安全监察；

南京工业大学 备课笔记 1

第四章 压力容器设计 Design of Pressure Vessels

4.1概述 Introduction

在绪论中，介绍了过程设备设计的基本步骤。

就是根据给定设计条件和规范标准的规定,确保安全，经济，正确选择材料，进行结构，强度或刚度设计，密封设计。

设计时应综合考虑各个环节：材料，结构，强度，（刚度），制造，使用，安装，运输，检验等。每个环节都应重视。

4.1.1设计要求 Specification

压力容器设计的基本要示：安全性，经济性。

在保证安全前提下尽可能经济（材料，制造，安装，维修等等）

4.1.2设计文件 Design Files

设计文件包括：

设计条件，设计图样，强度计算书及安装，使用说明书（按分析设计提供应力分析报告）。

强度计算书和设计图样具体内容见P114。

4.1.3设计条件 Design Condition

通常用图表表示：简图，设计要求，接管表等，通称为设计条件图。 不同类型的，除公共基本设计要求外，还应注明各自的特殊要求，换热器，换热管规格，管长，根数、排列，换热面积和程数等。

4.2设计准则 Design Criterions

4.2.1压力容器失效 Pr

一、 压力容器用低合金高强钢及其焊接特点

在钢中除碳外少量加入一种或多种合金元素(合金元素总量在5％以下)，以提高钢的力学性能，使其屈服强度在275 MPa以上，并具有良好的综合性能，这类钢称之为低合金高强钢，其主要特点是强度高、塑性和韧性也较好。按钢的屈服强度级别及热处理状态，压力容器用低合金高强钢可分为二类。

① 热轧、正火钢 屈服强度在294Mpa ~ 490MPa之间，其使用状态为热轧、正火或控轧状态，属于非热处理强化钢，这类钢应用最为广泛。

② 低碳调质钢 屈服强度在490Mpa ~ 980Mpa之间，在调质状态下使用，属于热处理强化钢。其特点是既有高的强度，且塑性和韧性也较好，可以直接在调质状态下焊接。近年来，这类低碳调质钢应用日益广泛。

目前应用于压力容器的低合金高强钢。钢板牌号有：16MnR、15MnVR、13MnNiMoNbR、18MnMoNbR等。锻件牌号有16Mn、15MnV、20MnMo、20MnMoNb等。

低合金高强钢的含碳量一般不超过0.20％，合金元素总量一般不超过5％。正是由于低合金高强钢含有一定量的合金元素，使其焊接性能与碳钢有一定差别，其焊接特点表现在： （一）焊接接头的焊接裂纹

（1）冷裂纹 低合

一、 压力容器用低合金高强钢及其焊接特点

在钢中除碳外少量加入一种或多种合金元素(合金元素总量在5％以下)，以提高钢的力学性能，使其屈服强度在275 MPa以上，并具有良好的综合性能，这类钢称之为低合金高强钢，其主要特点是强度高、塑性和韧性也较好。按钢的屈服强度级别及热处理状态，压力容器用低合金高强钢可分为二类。

① 热轧、正火钢 屈服强度在294Mpa ~ 490MPa之间，其使用状态为热轧、正火或控轧状态，属于非热处理强化钢，这类钢应用最为广泛。

② 低碳调质钢 屈服强度在490Mpa ~ 980Mpa之间，在调质状态下使用，属于热处理强化钢。其特点是既有高的强度，且塑性和韧性也较好，可以直接在调质状态下焊接。近年来，这类低碳调质钢应用日益广泛。

目前应用于压力容器的低合金高强钢。钢板牌号有：16MnR、15MnVR、13MnNiMoNbR、18MnMoNbR等。锻件牌号有16Mn、15MnV、20MnMo、20MnMoNb等。

低合金高强钢的含碳量一般不超过0.20％，合金元素总量一般不超过5％。正是由于低合金高强钢含有一定量的合金元素，使其焊接性能与碳钢有一定差别，其焊接特点表现在： （一）焊接接头的焊接裂纹

（1）冷裂纹 低合

（2）贮存液体的容器

当容器盛装液体时，壳体内壁面法向将受到液体静压强的作用，它同样是一种轴对称载荷，这一点与承受气压相同，所不同的是液体静压强大小随液体深度而变化，有时液面上方还同对受到气体压力的作用。这些容器壳体中的薄膜应力一般也可用式(2－7)和式(2－12)求解。

① 中部支承半径为R的圆柱形贮液罐 如图2-9(a)所示，罐的底部自由，顶部密闭，液面上方的气体内压力为

p0，充液密度为?。

a) 圆筒ab段：其上任意一点，仅受气压（2-16）求解，得其经向薄膜应力

p0作用，其p?p0，R1??,故可直接用式

??和周向薄膜应力

??为

??????p0R2?p0R

??????2????? （2-24）

b) 圆筒bc段：其A－A断面上任一点处，受有压力载荷p?p0??gh的作用，其中h?为至液面距离， g为重力加速度，因圆筒R1??,R2?R，故?可由式(2-7)求解。另再考

察图2-9(c)所示A－A断面以上部分区域的平衡，在不计壳体自重时，作用于该区域的轴向外载荷有液体重力G和A－A断面的压力

p?p0??gh，则其合力V为

V?P?G??

目录

1.绪论…………………………………………………………… 1.1设计任务…………………………………………………… 1.2设计思想……………………………………………………… 1.3设计特点……………………………………………………… 2.储罐简介………………………………………………………… 2.1储罐的用途……………………………………………………. 2.2储罐的分类……………………………………………………. 3.材料及结构的选择……………………………………………… 3.1.材料选择……………………………………………………… 3.2.结构的选择…………………………………………………… 3.2.1.封头的选择………………………………………………… 3.2.2.法兰的选择………………………………………………… 3.3.鞍座的选择…………………………………………………… 4.结构设计………………………………………………………… 4.1.壁厚的确定…………………………………………………… 4.2.封头厚度设计………………………………………………… 4.2.1.计算封头厚度……………………………………………… 4.3.储罐零部件的选取…………………………

第一章

1、 固体力学有那几个基本假设？有何意义？

答：a、均匀性假设

b、各向同性假设 c、连续性假设 d、小变形假设 e、完全弹性假设

2、 什么叫弹性、弹性变形？

答、结构受外载荷后产生变形，这些变形在载荷除去后又能回复到原状的特性称为弹性；产生的这种能够回复的变形称为弹性变形！ 3、 什么是载荷？什么是交变载荷？

答：物体之间的相互机械作用叫做载荷，随时间做交替变换的载荷称作交变载荷 4、 举出作用在压力容器上的表面力与体积力、约束反力是否是外力？

答：

5、 内力和应力有什么区别？求解应力的目的是什么？

答：应力是用来衡量内力分布规律，求解应力就是为了控制它的大小，使结构不至发生破坏

6、 什么是全应力、正应力和剪应力？给出确切的定义、并以图示之。

答：

7、 截面法的含义与用途是什么？

答：用截面法求出截面上与外力相平衡的内力素，再求出应力在该截面上各点的应力分布规律

8、 在用截面法之前是否可以把外力沿力的作用线移动？试举例说明。

答：不可以

9、 仅有位移是否能够描述某点的变形状态？为什么？

答：不能，还需要转角，还有线应变和角应变 10、角位移和角应变有什么不同？

答：角位移即转角，指物体内某一截面或者线段在物体变形后

普通高等学校“十一五”国家级规划教材

过程设备制造与检测

陕西科技大学 编著

——压力容器封头制造工艺设计指导

机电过控系 审

化学工业出版社 教材出版中心

第一章. 封头制造通用工艺规程

1 范围

1.1本规程规定了椭圆形封头下料、拼板、焊接、成形、检验等的方法和要求。 1.2 本规程规定Q345R材料制椭圆形封头的制造。

2 总则

封头的制造除符合本规程的规定外，还应遵守国家颁布的有关法令、法规、标准、和其它相应规程和图样及专用工艺文件的要求。

3 材料

3.1 封头用材料应符合相应材料标准的规定，并附有钢板生产单位的钢材质量证明书和确认标记。

3.2制造一、二类及无类压力容器的封头的材料质量证明书项目齐全，实物标志清楚，可不复验。若材料质量证明书项目不齐全或齐全但实物标志不清楚者，必须复验合格。

3.3 三类压力容器的封头的材料必须质量证明书项目齐全，并与实物标志相符，且经本公司复验合格。

4 制造检验流程

4.1 封头制造检验流程见图4--1。 4.2下料

4.2.1 封头尽量下整体料，如需拼接时，封头各种不相交的拼焊焊缝中心线间距离至

一、选择题 (本题共30分,每题2分,以下答案中有一个或多个是正确的,少选按比例得分,选错不得分）

1、不锈钢防止晶间腐蚀的措施有

a. 固溶化处理， b.降低钢中的碳含量， c. 添加稳定化学元素 2、 是马氏体型不锈钢。

a. 12Cr13. b. 022Cr19Ni10. C. 20Cr13

3、设备主螺栓用30CrMoA材料。在 状态下使用。 a. 正火 b 调质 c 稳定化处理

4、JB/T4700标准的乙型法兰其允许使用温度范围为 ℃. a. -20—380 b. -20---350 c. -20---400

5、容器焊接后的热处理，进炉时的炉内温度不得高于 ℃。 a. 400 b. 450 c. 500

6、为了使卧式容器受力较好，双鞍座支座位置尺寸 A应 Ra,A通常 不宜 L. a.小于0.5 b. 不大于0.5 c. 大于0.2 d.大于0.25 7、内压园筒壁厚计算公式Pc的使用范围