压力容器设计方案基础

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1、压力容器设计基础压力容器设计基础李洪亮李洪亮 1l压力容器压力容器特种设备安全监察条例特种设备安全监察条例第九十九条第（二）款：第九十九条第（二）款： 压压力力容容器器是是指指盛盛装装气气体体或或者者液液体体，承承载载一一定定压压力力的的密密闭闭设设备备，其其范范围围规规定定为为最最高高工工作作压压力力大大于于或或者者等等于于0.1MPa0.1MPa（表表压压），且且压压力力与与容容积积的的乘乘积积大大于于或或者者等等于于2.52.5MPaLMPaL的的气气体体、液液化化气气体体和和最最高高工工作作温温度度高高于于或或者者等等于于标标准准沸沸点点的的液液体体的的固固定定式式容容器器和和移移动动

2、式式容容器器；盛盛装装公公称称工工作作压压力力大大于于或或者者等等于于0.2MPa0.2MPa（表表压压），且且压压力力与与容容积积的的乘乘积积大大于于或或者者等等于于1.0MPaL1.0MPaL的的气气体体、液液化化气气体体和和标标准准沸沸点点等于或者低于等于或者低于6060液体的液体的气瓶；氧舱气瓶；氧舱等。等。2l压力容器压力容器TSG R0004-2009TSG R0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程固定式压力容器安全技术监察规程1.31.3条：条：n工作压力大于或者等于工作压力大于或者等于0.1MPa0.1MPa（表压，不含液体静压力，下同）；（表压，不含液体静压力，下同

3、）；n工作压力与容积的乘积大于或者等于工作压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPaL2.5MPaL；n盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于等于标准盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于等于标准沸点的液体。沸点的液体。3l压力容器的分类压力容器的分类n根据生产装置中工艺单元过程分类根据生产装置中工艺单元过程分类非均相（液固、气固）分离非均相（液固、气固）分离 搅拌与混合搅拌与混合制冷与深冷制冷与深冷 热量传递热量传递 蒸发蒸发 结晶结晶蒸馏蒸馏 吸收与解析吸收与解析萃取萃取 吸附吸附干燥干燥 反应反应贮存贮存4l压力容器的分类压力容器的分类n根据生产过程中的作用原理分类根据

4、生产过程中的作用原理分类反应容器（反应容器（R R）换热容器（换热容器（E E）分离容器（分离容器（S S）储存容器（储存容器（C C）（球罐）（球罐B B）5l压力容器的分类压力容器的分类n根据压力等级分类根据压力等级分类低压容器（低压容器（L L）中压容器（中压容器（M M）高压容器（高压容器（H H）超高压容器（超高压容器（U U）常压容器常压容器6l压力容器的分类压力容器的分类n根据温度分类根据温度分类GB150GB150：-20 -20 低温容器低温容器日本：日本：-10-10英国：英国： 00德国：德国： -10-107l压力容器的分类压力容器的分类n根据根据容规容规分类分类类类类

5、类类类8l压力容器的分类压力容器的分类n根据根据“压力容器压力管道设计许可证压力容器压力管道设计许可证”分类分类uA A类：类：A1A1（超高压容器、高压容器）、（超高压容器、高压容器）、A2A2（第三类低、中压容器）、（第三类低、中压容器）、A3A3（球形储罐）、（球形储罐）、A4A4（非金属压力容器）；（非金属压力容器）；uC C类：类：C1C1（铁路罐车）、（铁路罐车）、C2C2（汽车罐车或长管拖车）、（汽车罐车或长管拖车）、C3C3（罐式集装（罐式集装箱）；箱）；uD D类：类：D1D1（第一类压力容器）、（第一类压力容器）、D2D2（第二类低、中压容器）；（第二类低、中压容器）；uS

6、ADSAD类：压力容器分析设计。类：压力容器分析设计。9l压力容器的分类压力容器的分类n根据根据“压力容器制造许可证压力容器制造许可证”分类分类uA A类：类：A1A1（超高压容器、高压容器）、（超高压容器、高压容器）、A2A2（第三类低、中压容器）、（第三类低、中压容器）、A3A3（球形储罐现场组焊或球壳板制造）、（球形储罐现场组焊或球壳板制造）、A4A4（非金属压力容器）（非金属压力容器）A5A5（医用氧仓）；（医用氧仓）；uB B类：类：B1B1（无缝气瓶）、（无缝气瓶）、B2B2（焊接气瓶）、（焊接气瓶）、B3B3（特种气瓶）；（特种气瓶）；uC C类：类：C1C1（铁路罐车）、（铁路

7、罐车）、C2C2（汽车罐车或长管拖车）、（汽车罐车或长管拖车）、C3C3（罐式集装（罐式集装箱）；箱）；uD D类：类：D1D1（第一类压力容器）、（第一类压力容器）、D2D2（第二类低、中压容器）。（第二类低、中压容器）。10l压力容器的分类压力容器的分类n其他分类方法其他分类方法u按容器主体材料按容器主体材料u按容器结构型式按容器结构型式u按容器截面形状按容器截面形状u按容器主轴线方向按容器主轴线方向u按容器壁厚按容器壁厚11l压力容器工作条件及特点压力容器工作条件及特点n温度条件温度条件u液氢装置：液氢装置：-253-253u液态空气及其他气体的制取：液态空气及其他气体的制取：-196-

8、196u苯乙烯装置中苯乙烯装置中SMARTSMART反应器：反应器：650650u乙烯生产装置中的管式裂解炉：乙烯生产装置中的管式裂解炉：1100110012l压力容器工作条件及特点压力容器工作条件及特点n压力条件压力条件u超高压人造水晶釜：超高压人造水晶釜：200MPa200MPau低密度聚乙烯反应釜：低密度聚乙烯反应釜：300MPa300MPau低真空：低真空：100kPa100kPa3kPa3kPa（绝压）（绝压） 中真空：中真空：3kPa3kPa0.1Pa0.1Pa（绝压）（绝压） 高真空：高真空：0.1Pa0.1Pa0.1mPa0.1mPa（绝压）（绝压） 甚高真空：甚高真空：0.1

9、mPa0.1mPa0.1Pa0.1Pa（绝压）（绝压） 超高真空：超高真空：0.1Pa0.1Pa（绝压）（绝压）13l压力容器工作条件及特点压力容器工作条件及特点n介质腐蚀条件介质腐蚀条件u同一种材料在不同介质中，不同材料在同一介质中，同一种材料同一同一种材料在不同介质中，不同材料在同一介质中，同一种材料同一种介质在不同内部、外部条件下都会表现出不同的腐蚀规律。种介质在不同内部、外部条件下都会表现出不同的腐蚀规律。p碳钢在稀硫酸中极不耐蚀，但在浓硫酸中却很稳定；碳钢在稀硫酸中极不耐蚀，但在浓硫酸中却很稳定；p铅耐稀硫酸，但不能在浓硫酸中使用；铅耐稀硫酸，但不能在浓硫酸中使用；p不锈钢在中、低浓

10、度的硝酸中耐蚀，但不耐浓硝酸的腐蚀；不锈钢在中、低浓度的硝酸中耐蚀，但不耐浓硝酸的腐蚀；p碳钢在稀硫酸中是均匀腐蚀，奥氏体不锈钢在氯化物的水溶液中碳钢在稀硫酸中是均匀腐蚀，奥氏体不锈钢在氯化物的水溶液中会由于应力腐蚀而产生裂纹。会由于应力腐蚀而产生裂纹。14l压力容器工作条件及特点压力容器工作条件及特点n介质的危害性介质的危害性u在石油、化工、天然气的工业生产装置中，参与过程的绝大部分是易在石油、化工、天然气的工业生产装置中，参与过程的绝大部分是易燃、易爆、有毒或有腐蚀性的物质，同时这些物质的状态在工艺过程燃、易爆、有毒或有腐蚀性的物质，同时这些物质的状态在工艺过程中受温度、压力的控制不断变化

11、。中受温度、压力的控制不断变化。15l压力容器工作条件及特点压力容器工作条件及特点n其他载荷条件其他载荷条件u风载荷、地震载荷风载荷、地震载荷u有些设备可能是在循环载荷作用下运行，同时还可能承受热应力循环有些设备可能是在循环载荷作用下运行，同时还可能承受热应力循环作用作用u设备及其内件、附件自重设备及其内件、附件自重u设备内盛装的物料重量，试验状态下的液体重量设备内盛装的物料重量，试验状态下的液体重量u来自支承、连接管道及相邻设备的作用载荷来自支承、连接管道及相邻设备的作用载荷u设备运输、安装、维修时可能承受的作用载荷设备运输、安装、维修时可能承受的作用载荷16l压力容器工作条件及特点压力容器

12、工作条件及特点n装置的大型化装置的大型化u炼油装置中的减压蒸馏塔炼油装置中的减压蒸馏塔 直径直径10000 10000 长长40000 40000 u乙烯装置中的丙烯塔乙烯装置中的丙烯塔 直径直径10000 10000 高高94000 94000 重量重量11001100吨吨u氨合成塔氨合成塔 直径直径2500 2500 长长22000 22000 壁厚壁厚200200u甲醇反应器甲醇反应器 直径直径6500 6500 长长14000 14000 壁厚壁厚220220u核工业中的沸水反应堆核工业中的沸水反应堆 直径直径7800 7800 壁厚壁厚190 190 重量重量10001000吨吨u煤

13、液化加氢反应器煤液化加氢反应器 直径直径4810 4810 壁厚壁厚338 338 重量重量20402040吨吨u乙二醇列管式反应器乙二醇列管式反应器 直径直径5000 5000 长长10000 10000 管数管数90009000u立式圆筒形油品贮罐立式圆筒形油品贮罐 直径直径100000 100000 高高21800 21800 容积容积150000m150000m3 317l压力容器工作条件及特点压力容器工作条件及特点n结构多样性结构多样性u卧式、立式、换热器、塔器、圆筒形贮槽、球罐、空冷器、余热锅炉卧式、立式、换热器、塔器、圆筒形贮槽、球罐、空冷器、余热锅炉等等u换热器：换热器：p固定

14、管板式、浮头式、填函式、固定管板式、浮头式、填函式、U U形管式；形管式；p单管程、多管程；单管程、多管程；p双管板、带导流筒、带膨胀节双管板、带导流筒、带膨胀节18l压力容器工作条件及特点压力容器工作条件及特点n主要结构组成主要结构组成u受内压或外压的圆筒壳受内压或外压的圆筒壳u各种形式的封头、平盖各种形式的封头、平盖u开孔及其补强元件开孔及其补强元件u法兰连接法兰连接u膨胀节膨胀节19l近代压力容器的发展趋势近代压力容器的发展趋势n大型化大型化, ,高参数高参数n高温蠕变高温蠕变n低应力脆断低应力脆断n疲劳问题疲劳问题20l对压力容器的基本要求对压力容器的基本要求n满足（工艺）使用要求满足

15、（工艺）使用要求n安全可靠性安全可靠性u强度、刚度、稳定性、密封性、耐蚀性强度、刚度、稳定性、密封性、耐蚀性n合理的经济成本合理的经济成本21l压力容器强度失效准则有三种观点压力容器强度失效准则有三种观点n弹性失效弹性失效常规设计（常规设计（GB150GB150等）等） 认为壳体内壁产生屈服即达到材料屈服限时该壳体即失效，将应力限认为壳体内壁产生屈服即达到材料屈服限时该壳体即失效，将应力限制在弹性范围，按照强度理论把筒体限制在弹性变形阶段。制在弹性范围，按照强度理论把筒体限制在弹性变形阶段。n塑性失效塑性失效分析设计（分析设计（JB4732JB4732） 将容器的应力限制在塑性范围，认为圆筒内

16、壁面出现屈服而外层金属将容器的应力限制在塑性范围，认为圆筒内壁面出现屈服而外层金属仍处于弹性状态时，并不会导致容器发生破坏，只有当容器内外壁面全仍处于弹性状态时，并不会导致容器发生破坏，只有当容器内外壁面全屈服时才为承载的最大极限。屈服时才为承载的最大极限。 n爆破失效爆破失效高压、超高压设计高压、超高压设计 认为容器由韧性钢材制成，有明显的应变硬化现象，即便是容器整体认为容器由韧性钢材制成，有明显的应变硬化现象，即便是容器整体屈服后仍有一定承载潜力，只有达到爆破时才是容器承载最大极限。屈服后仍有一定承载潜力，只有达到爆破时才是容器承载最大极限。 22l圆筒内的应力圆筒内的应力l关于回转薄壳的

17、无力矩理论关于回转薄壳的无力矩理论l压力容器应力分类简述压力容器应力分类简述l压力容器设计及相关问题压力容器设计及相关问题23l一压力容器壳体厚度为一压力容器壳体厚度为，内半径为，内半径为Ri( (内直径为内直径为Di) )，受，受气体压力气体压力p作用的壳体。如图所示：作用的壳体。如图所示：圆筒内的应力24l在圆筒中间沿径线平面切开为两段（如图）在圆筒中间沿径线平面切开为两段（如图）n在研究的壳体上作用有外力在研究的壳体上作用有外力p（流体压力）（流体压力）n壳体厚度上存在内力，单位面积上为应力壳体厚度上存在内力，单位面积上为应力n在轴线方向作力的平衡在轴线方向作力的平衡圆筒内的应力25l在

18、圆筒中间沿轴线平面切开为两段（如图）在圆筒中间沿轴线平面切开为两段（如图）n在研究的壳体上作用有外力在研究的壳体上作用有外力p（流体压力）（流体压力）n壳体厚度上存在内力，单位面积上为应力壳体厚度上存在内力，单位面积上为应力n在轴线方向作力的平衡在轴线方向作力的平衡圆筒内的应力26l受内压的圆筒体的壳体中的轴向和周向应力：受内压的圆筒体的壳体中的轴向和周向应力：l周向应力时轴向应力的周向应力时轴向应力的2 2倍。倍。l如果控制周向应力如果控制周向应力不超过许用应力，即：不超过许用应力，即：l则可得容器的强度尺寸为：则可得容器的强度尺寸为：圆筒内的应力27l弹性失效准则下的四个强度理论：弹性失效

19、准则下的四个强度理论：n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） 材料不论在什么复杂的应力状态下，只要三个主应力中有一个达到材料不论在什么复杂的应力状态下，只要三个主应力中有一个达到轴向拉伸或压缩中破坏应力的数值时，材料就要发生破坏。轴向拉伸或压缩中破坏应力的数值时，材料就要发生破坏。 n第二强度理论第二强度理论（最大变形理论）（最大变形理论） 材料的破坏取决于最大线应变，即最大相对伸长或缩短。材料的破坏取决于最大线应变，即最大相对伸长或缩短。 n第三强度理论第三强度理论（最大剪应力理论）（最大剪应力理论） 无论材料在什么应力状态下，只要最大剪应力达到在轴向拉伸中破无论材料

20、在什么应力状态下，只要最大剪应力达到在轴向拉伸中破坏时的数值，材料就发生破坏。坏时的数值，材料就发生破坏。 n第四强度理论第四强度理论（剪切变形能理论）（剪切变形能理论） 材料的破坏取决于变形比能，把材料的破坏归结为应力与变形的综合。材料的破坏取决于变形比能，把材料的破坏归结为应力与变形的综合。 圆筒内的应力28l根据第一强度理论，最大主应力（周向应力）小于等于许用应力，承根据第一强度理论，最大主应力（周向应力）小于等于许用应力，承压容器就是安全的。压容器就是安全的。l但是该公式所计算出的最大应力值，与精确值相比相差较大（大约小但是该公式所计算出的最大应力值，与精确值相比相差较大（大约小23）

21、，将内径换为中径，计算值与精确值相差减小（约为），将内径换为中径，计算值与精确值相差减小（约为3.8）l容器的中径容器的中径 D=Di+ ,则有则有l按照第一强度理论，用中径公式计算压力容器的壁厚按照第一强度理论，用中径公式计算压力容器的壁厚圆筒内的应力29l基本概念基本概念n壳体壳体：以两个曲面为界，且曲面间的距离远小于其他方向尺寸的：以两个曲面为界，且曲面间的距离远小于其他方向尺寸的物体物体n壳体厚度壳体厚度：两曲面间的距离：两曲面间的距离n中面中面：平分壳体曲面的曲面：平分壳体曲面的曲面n薄壳薄壳：壳体厚度：壳体厚度与中面曲率半径与中面曲率半径R之比之比/ /R0.10.1的壳体的壳体n

22、回转壳回转壳：中面由一根平面曲线绕一根在平面内的定轴旋转而成的：中面由一根平面曲线绕一根在平面内的定轴旋转而成的壳体壳体n轴对称问题轴对称问题：几何形状、承受载荷、边界支承均对旋转轴对称的：几何形状、承受载荷、边界支承均对旋转轴对称的力学问题力学问题回转薄壳无力矩与有力矩理论概念回转薄壳无力矩与有力矩理论概念30l薄膜内力薄膜内力：引起薄壳结构中面的拉伸、压缩和剪切变形的内力（在轴：引起薄壳结构中面的拉伸、压缩和剪切变形的内力（在轴对称情况下由于对称性，不存在剪切内力）。对称情况下由于对称性，不存在剪切内力）。l弯曲内力弯曲内力：引起薄壳结构中面产生曲率、扭率改变的内力（在轴对称：引起薄壳结构

23、中面产生曲率、扭率改变的内力（在轴对称情况下不存在扭矩和横向剪力）。情况下不存在扭矩和横向剪力）。l无力矩理论无力矩理论：壳体的应力状态仅由法向内力确定的薄壳应力理论。：壳体的应力状态仅由法向内力确定的薄壳应力理论。l有力矩理论有力矩理论：壳体内的应力状态同时由薄膜内力和弯曲内力确定的薄：壳体内的应力状态同时由薄膜内力和弯曲内力确定的薄壳应力理论。壳应力理论。回转薄壳无力矩与有力矩理论概念回转薄壳无力矩与有力矩理论概念31l回转壳的几何特性回转壳的几何特性n母线母线 形成中间面的平面曲线形成中间面的平面曲线n经线经线 通过回转轴作一纵截面，其与壳体中通过回转轴作一纵截面，其与壳体中间曲面相交所

24、得的交线间曲面相交所得的交线u形状与母线相同形状与母线相同u经线平面经线平面u经线平面的位置经线平面的位置n法线法线 通过经线上任意一点通过经线上任意一点M M垂直于中间面垂直于中间面的直线的直线MNMN，称为中间面在该点的法线，称为中间面在该点的法线u法线的延长线必与回转轴相交法线的延长线必与回转轴相交薄膜应力理论的应力方程式薄膜应力理论的应力方程式32n纬线与锥截面纬线与锥截面u过过M M点作圆锥面与壳体中间面正交，所得的交线是点作圆锥面与壳体中间面正交，所得的交线是一个圆，称其为回转面的一个圆，称其为回转面的纬线纬线。u过过M M点作垂直于回转轴的平面与中间面相交形成的点作垂直于回转轴的

25、平面与中间面相交形成的交线也是一个圆，称为回转面的交线也是一个圆，称为回转面的平行圆平行圆。u从形成的相交线来说，纬线和平行圆是同一条圆从形成的相交线来说，纬线和平行圆是同一条圆周曲线。周曲线。u用与壳体正交的圆锥截面截取壳体，得到壳体的用与壳体正交的圆锥截面截取壳体，得到壳体的厚度厚度锥截面锥截面。u用垂直于轴线的平面截取壳体，得不到壳体的真用垂直于轴线的平面截取壳体，得不到壳体的真实厚度实厚度横截面横截面。薄膜应力理论的应力方程式薄膜应力理论的应力方程式33n第一曲率半径第一曲率半径R1u中间面上任一点中间面上任一点M M处经线的曲率半径处经线的曲率半径u曲率中心必在过曲率中心必在过M M

26、点的法线上点的法线上n第二曲率半径第二曲率半径R2u通过经线上一点通过经线上一点M M的法线作垂直于经线的平的法线作垂直于经线的平面，其与中间面相交得平面曲线面，其与中间面相交得平面曲线CMCM，CMCM的曲的曲率半径即第二曲率半径率半径即第二曲率半径u第二曲率半径的中心在第二曲率半径的中心在MNMN上，且在回转轴上上，且在回转轴上薄膜应力理论的应力方程式薄膜应力理论的应力方程式34n平行圆半径平行圆半径ru平行圆圆心在回转轴上平行圆圆心在回转轴上薄膜应力理论的应力方程式薄膜应力理论的应力方程式35l回转壳体受轴对称的内压力回转壳体受轴对称的内压力pn经线和纬线均发生伸长变形经线和纬线均发生伸

27、长变形n经线方向产生经向应力经线方向产生经向应力n纬线方向产生周向应力（环向应力）纬线方向产生周向应力（环向应力）n经向应力作用在锥截面上经向应力作用在锥截面上n环向应力作用在经线平面与壳体相截形成的纵向截面上环向应力作用在经线平面与壳体相截形成的纵向截面上n由于对称性，在同一纬线上各点经线应力均相等，周向应力也相由于对称性，在同一纬线上各点经线应力均相等，周向应力也相等等薄膜应力理论的应力方程式薄膜应力理论的应力方程式36n经向应力计算公式经向应力计算公式区域平衡方程式区域平衡方程式u作用在锥截面上的经向应力在轴线方向的合力作用在锥截面上的经向应力在轴线方向的合力薄膜应力理论的应力方程式薄膜

28、应力理论的应力方程式37n经向应力计算公式经向应力计算公式区域平衡方程式区域平衡方程式u作用在分离体上的外力（内压）在轴线方向的合力作用在分离体上的外力（内压）在轴线方向的合力 Q力的大小只取决于截面处的横截面面积与气体压强力的大小只取决于截面处的横截面面积与气体压强p，而与截，而与截取壳体承压的内表面形状与尺寸无关取壳体承压的内表面形状与尺寸无关薄膜应力理论的应力方程式薄膜应力理论的应力方程式38n经向应力计算公式经向应力计算公式区域平衡方程式区域平衡方程式 注意：适用于承受气体介质压力的壳体注意：适用于承受气体介质压力的壳体薄膜应力理论的应力方程式薄膜应力理论的应力方程式39n周向应力计算

29、公式周向应力计算公式微体平衡方程式微体平衡方程式 用三对截面从壳体上切出一微体作为分离体用三对截面从壳体上切出一微体作为分离体u壳体的内外表面壳体的内外表面u相邻的经线平面相邻的经线平面u相邻的与壳体正交的锥截面相邻的与壳体正交的锥截面薄膜应力理论的应力方程式薄膜应力理论的应力方程式40n周向应力计算公式周向应力计算公式微体平衡方微体平衡方程式程式ubc和和ad上作用有经向应力上作用有经向应力uab和和cd上作用有周向应力上作用有周向应力u内表面作用有内压力内表面作用有内压力pu外表面不受力外表面不受力u由于所取微体足够小，认为应力在截面由于所取微体足够小，认为应力在截面上分布均匀上分布均匀u

30、可由区域平衡方程求得可由区域平衡方程求得薄膜应力理论的应力方程式薄膜应力理论的应力方程式41n周向应力计算公式周向应力计算公式微体平衡方程式微体平衡方程式在微体在微体abcd面积上内压力面积上内压力p所产生的合力在法线所产生的合力在法线n上的投影上的投影薄膜应力理论的应力方程式薄膜应力理论的应力方程式42n周向应力计算公式周向应力计算公式微体平衡方程式微体平衡方程式在在bc、cd截面上经向应力截面上经向应力的合力在法线的合力在法线n上的投影上的投影薄膜应力理论的应力方程式薄膜应力理论的应力方程式43n周向应力计算公式周向应力计算公式微体平衡方程式微体平衡方程式在在bc、cd截面上经向应力截面上

31、经向应力的合力在法线的合力在法线n上的投影上的投影薄膜应力理论的应力方程式薄膜应力理论的应力方程式44n周向应力计算公式周向应力计算公式微体平衡方程式微体平衡方程式薄膜应力理论的应力方程式薄膜应力理论的应力方程式微体平衡方程式（拉普拉斯方程式）微体平衡方程式（拉普拉斯方程式）45l只要回转壳体任一点的只要回转壳体任一点的R1、R2以及壳体壁厚为已知，则该点由以及壳体壁厚为已知，则该点由介质内压力介质内压力p产生分经向应力和周向应力就可求出；产生分经向应力和周向应力就可求出；l两个应力方程式的导出都以应力沿壁厚均匀分布为前提，而这两个应力方程式的导出都以应力沿壁厚均匀分布为前提，而这种情况只有在

32、壳壁较薄以及离两个不同形状的壳体联接区稍远种情况只有在壳壁较薄以及离两个不同形状的壳体联接区稍远处才是正确的。处才是正确的。薄膜应力理论的应力方程式薄膜应力理论的应力方程式薄膜应力理论基本方程式薄膜应力理论基本方程式46l薄膜应力理论的应用条件薄膜应力理论的应用条件n是回转壳体，而且回转壳体曲面在几何上是对称的，壳壁厚是回转壳体，而且回转壳体曲面在几何上是对称的，壳壁厚度无突变；曲率半径是连续变化的；材料的物理性能是相同度无突变；曲率半径是连续变化的；材料的物理性能是相同的。的。n载荷在壳体曲面上的分布是轴对称和连续的，没有突然变化。载荷在壳体曲面上的分布是轴对称和连续的，没有突然变化。壳体几

33、何形状及载荷分布的对称性和连续性壳体几何形状及载荷分布的对称性和连续性薄膜应力理论的应力方程式薄膜应力理论的应力方程式47l承受气体压力的球形壳体承受气体压力的球形壳体无矩理论的应用无矩理论的应用球壳是中心对称的，各处应力相等球壳是中心对称的，各处应力相等强度最好强度最好48l承受气体压力的圆筒形壳体承受气体压力的圆筒形壳体无矩理论的应用无矩理论的应用圆筒形壳体周向应力是轴向应力的两倍圆筒形壳体周向应力是轴向应力的两倍49l承受气体压力的圆筒形壳体承受气体压力的圆筒形壳体l焊接的圆筒压力容器，其纵向（轴向）焊缝的强度应高于横向焊接的圆筒压力容器，其纵向（轴向）焊缝的强度应高于横向（周向）焊缝的

34、强度；（周向）焊缝的强度；l开设椭圆形人孔时，应将短轴放在轴线方向，以尽量减小纵截面开设椭圆形人孔时，应将短轴放在轴线方向，以尽量减小纵截面强度削弱程度；强度削弱程度；l壳壁应力大小与壳壁应力大小与/ /R成反比成反比/ /R的大小体现着圆筒承压能力的大小体现着圆筒承压能力的高低。的高低。无矩理论的应用无矩理论的应用50l承受气体压力的圆锥形壳体承受气体压力的圆锥形壳体n，不宜过大，一般不宜过大，一般4545nr，锥底应力最大，锥顶应力最小，锥底应力最大，锥顶应力最小n2 2无矩理论的应用无矩理论的应用51l承受气体压力的椭圆形壳体承受气体压力的椭圆形壳体无矩理论的应用无矩理论的应用52l承受

35、气体压力的椭圆形壳体承受气体压力的椭圆形壳体n椭球壳中的椭球壳中的、是坐标（是坐标（x,yx,y）的函数）的函数n椭球壳上应力是连续变化的椭球壳上应力是连续变化的n椭球壳中应力的大小及分布与椭球壳中应力的大小及分布与a/ /b有关有关ua/ /b=1=1，椭球壳即为球壳，应力分布均匀，椭球壳即为球壳，应力分布均匀ua/ /b，受力状况变差，受力状况变差无矩理论的应用无矩理论的应用53l承受气体压力的椭圆形壳体承受气体压力的椭圆形壳体无矩理论的应用无矩理论的应用54l承受气体压力的椭圆形壳体承受气体压力的椭圆形壳体n椭圆形封头椭圆形封头 钢板冲压成型钢板冲压成型 a/ /b 浅浅 易制造易制造

36、a/ /b 深深 制造难制造难 n标准椭圆封头标准椭圆封头 a/ /b=2 最大拉应力与最大压应力在数值上相等，等于筒体上周向应最大拉应力与最大压应力在数值上相等，等于筒体上周向应力力封头与筒体等强度封头与筒体等强度无矩理论的应用无矩理论的应用55l承受气体压力的椭圆形壳体承受气体压力的椭圆形壳体n封头是与筒体相连接的。在连接部位，由于封头和筒体的变形不封头是与筒体相连接的。在连接部位，由于封头和筒体的变形不协调，将产生边缘力和力矩，引起封头内的附加应力。协调，将产生边缘力和力矩，引起封头内的附加应力。无矩理论的应用无矩理论的应用56l受压薄壳部件独立变形情况如图左受压薄壳部件独立变形情况如图

37、左l受压薄壳整体实际变形情况如图右受压薄壳整体实际变形情况如图右l等厚度薄壳产生变形不一致的原因等厚度薄壳产生变形不一致的原因n应力突变（如球壳的周向应力比圆筒壳的应力突变（如球壳的周向应力比圆筒壳的周向应力小，球壳的周向应变比圆筒壳的周周向应力小，球壳的周向应变比圆筒壳的周向应变小，导致球壳的半径增大小于圆筒壳向应变小，导致球壳的半径增大小于圆筒壳的半径的增大量）的半径的增大量）n曲率突变（球壳的曲率半径为有限定值，曲率突变（球壳的曲率半径为有限定值，而圆筒的第一曲率半径无限大，力学分析证而圆筒的第一曲率半径无限大，力学分析证明曲率变化引起弯曲应力）明曲率变化引起弯曲应力）薄壳压力容器有力矩

38、问题简述薄壳压力容器有力矩问题简述M0M0M0M0P0P0P0P057l一般回转薄壳产生弯曲应力的原因一般回转薄壳产生弯曲应力的原因n应力突变应力突变n几何曲率突变几何曲率突变n刚度突变（如圆平板与圆筒壳的连接，平板在其面内的刚度比圆筒在同刚度突变（如圆平板与圆筒壳的连接，平板在其面内的刚度比圆筒在同一面内的刚度大得多，平板的径向应变比圆筒小很多）一面内的刚度大得多，平板的径向应变比圆筒小很多）n壳体厚度突变壳体厚度突变n载荷突变（如支承处）、载荷不对称、存在集中力和力偶、存在圆周方载荷突变（如支承处）、载荷不对称、存在集中力和力偶、存在圆周方向的法向线性分布载荷向的法向线性分布载荷n材料性能

39、突变材料性能突变n均匀应力引起曲壳的拉伸，使其曲率发生变化，产生弯曲应力。由于变均匀应力引起曲壳的拉伸，使其曲率发生变化，产生弯曲应力。由于变形限制在弹性范围内，这一弯曲应力相对薄膜应力是微量。形限制在弹性范围内，这一弯曲应力相对薄膜应力是微量。薄壳压力容器有力矩问题简述薄壳压力容器有力矩问题简述58l边缘应力的概念边缘应力的概念l不连续部位：壳体连接处和支承处不连续部位：壳体连接处和支承处l不连续部位的力学分析法（力法）：把壳体的不连续部位的力学分析法（力法）：把壳体的解分解为薄膜解和有矩解。薄膜解用无力矩理解分解为薄膜解和有矩解。薄膜解用无力矩理论求解。有矩解采用如图计算模型，求解保证论求

40、解。有矩解采用如图计算模型，求解保证不连续部位的变形协调而产生的边缘力不连续部位的变形协调而产生的边缘力P0 0和边和边缘弯矩缘弯矩M0 0。分别建立在。分别建立在P0 0和和M0 0以及介质压力作以及介质压力作用下，使不连续部位的两壳体的径向位移和转用下，使不连续部位的两壳体的径向位移和转角保持相等的两个方程，可求出角保持相等的两个方程，可求出P0 0和和M0 0。然后。然后把它们代入有力矩解方程中，求出它们产生的把它们代入有力矩解方程中，求出它们产生的应力。应力。l边缘应力边缘应力：由边缘力和边缘弯矩引起的应力：由边缘力和边缘弯矩引起的应力薄壳压力容器有力矩问题简述薄壳压力容器有力矩问题简

41、述M0M0M0M0P0P0P0P059l边缘应力的类型和特点边缘应力的类型和特点n边缘应力的类型：使不连续部位发生转角变化的是弯曲应力，沿壳体厚边缘应力的类型：使不连续部位发生转角变化的是弯曲应力，沿壳体厚度线性变化；使平行圆胀缩的主要是沿壁厚均匀分布的应力，属薄膜应度线性变化；使平行圆胀缩的主要是沿壁厚均匀分布的应力，属薄膜应力。力。n边缘应力的局部性：边缘应力仅局限在不连续部位附近，称为边缘应力边缘应力的局部性：边缘应力仅局限在不连续部位附近，称为边缘应力的局部性。其作用范围与的局部性。其作用范围与 同一量级。理论分析表明，边缘应力在同一量级。理论分析表明，边缘应力在边缘附近区域较大，很快

42、衰减到零边缘附近区域较大，很快衰减到零. .n边缘应力的自限性：当壳体材料具有良好的塑性，在边缘附近边缘应力边缘应力的自限性：当壳体材料具有良好的塑性，在边缘附近边缘应力值很高时，会使材料发生屈服，自动使边缘应力限制在一定范围。又因值很高时，会使材料发生屈服，自动使边缘应力限制在一定范围。又因边缘应力的局部性，屈服区被广大弹性区包围，从而不致使塑性区发生边缘应力的局部性，屈服区被广大弹性区包围，从而不致使塑性区发生整体性塑性流动，造成壳体破裂。整体性塑性流动，造成壳体破裂。薄壳压力容器有力矩问题简述薄壳压力容器有力矩问题简述60l回转薄壳无力矩理论的适用条件回转薄壳无力矩理论的适用条件n壳体的

43、几何：壳体厚度、曲率半径不得有突变壳体的几何：壳体厚度、曲率半径不得有突变；n壳体的材料：壳体材料的物理性能相同壳体的材料：壳体材料的物理性能相同；n受力情况：不能有集中力、不能有垂直于壳面法向的力和力矩、受力情况：不能有集中力、不能有垂直于壳面法向的力和力矩、分布面力必须轴对称分布面力必须轴对称；n边界支承情况：只可有沿切线方向的约束，而且边界处转角与挠边界支承情况：只可有沿切线方向的约束，而且边界处转角与挠度不应受到约束度不应受到约束。薄壳压力容器有力矩问题简述薄壳压力容器有力矩问题简述61l“规则设计规则设计”对边缘应力的处理方法对边缘应力的处理方法l壳体连接处采用挠性结构：如圆弧过渡、

44、不等厚板削薄连接壳体连接处采用挠性结构：如圆弧过渡、不等厚板削薄连接；l局部加强措施：如锥壳的加厚段局部加强措施：如锥壳的加厚段；l减少外界引起的附加应力：如焊接残余应力、支座处的集中应力、减少外界引起的附加应力：如焊接残余应力、支座处的集中应力、开孔接管处的应力集中开孔接管处的应力集中。薄壳压力容器有力矩问题简述薄壳压力容器有力矩问题简述62l在半径为在半径为R、厚度为、厚度为t、承受轴、承受轴对称横向载荷对称横向载荷pZ的圆平板中，的圆平板中，用半径为用半径为r和和r+dr的两个圆柱以的两个圆柱以及夹角为及夹角为d的两个径向截面，的两个径向截面，从圆板中截出一微圆体，见图：从圆板中截出一微

45、圆体，见图： 平板问题平板问题63平板问题平板问题64l受轴对称均布载荷薄圆平板的应力有以下特点：受轴对称均布载荷薄圆平板的应力有以下特点：n板内为二向应力板内为二向应力r，平行于中面各层相互之间的正应力及剪力，平行于中面各层相互之间的正应力及剪力引起的切应力均可予以忽略；引起的切应力均可予以忽略；n正应力正应力r、沿板厚度呈直线分布，在板的上下表面有最大值，是沿板厚度呈直线分布，在板的上下表面有最大值，是纯弯曲应力；纯弯曲应力；n应力沿半径的分布与周边支承方式有关，在工程实际中的圆平板应力沿半径的分布与周边支承方式有关，在工程实际中的圆平板周边支承是介于固支和简支两者之间的形式；周边支承是介

46、于固支和简支两者之间的形式；n薄板结构的最大弯曲应力薄板结构的最大弯曲应力max与与(R/t)2成正比，而薄壳的最大拉成正比，而薄壳的最大拉( (压压) )应力与应力与R/t成正比，故在相同成正比，故在相同R/t条件下，薄板所需厚度比薄壳大。条件下，薄板所需厚度比薄壳大。平板问题平板问题65l对于周边简对于周边简( (铰铰) )支情况来说，最大挠度和最大应力均发生在圆板中心支情况来说，最大挠度和最大应力均发生在圆板中心处，而对于周边固支情况来说，最大挠度发生在中心处，最大应力发处，而对于周边固支情况来说，最大挠度发生在中心处，最大应力发生在圆板周边处，如图所示。生在圆板周边处，如图所示。 平板

47、问题平板问题66l支承的影响：周边简支承的影响：周边简( (铰铰) )支板的最大正应力大于周边固支板的应力，支板的最大正应力大于周边固支板的应力，周边简周边简( (铰铰) )支板的最大挠度远大于周边固支板的挠度。支板的最大挠度远大于周边固支板的挠度。l通常最大挠度和最大应力与圆平板的材料通常最大挠度和最大应力与圆平板的材料( (E、) )、半径、厚度有关。、半径、厚度有关。因此，若构成板的材料和载荷已确定，则减小半径或增加厚度都可减因此，若构成板的材料和载荷已确定，则减小半径或增加厚度都可减小挠度和降低最大正应力。小挠度和降低最大正应力。l欲提高平板的强度和刚度。多是采用改变其周边支承结构，使

48、它更趋欲提高平板的强度和刚度。多是采用改变其周边支承结构，使它更趋近于固支条件；增加圆平板厚度或用正交栅格、圆环肋加固平板等方近于固支条件；增加圆平板厚度或用正交栅格、圆环肋加固平板等方法来实现。法来实现。平板问题平板问题67l压力容器的应力分类压力容器的应力分类n应力分类的原因应力分类的原因：u应力应力产生的原因产生的原因不同：如薄膜应力是由于与外力平衡而产生的；不同：如薄膜应力是由于与外力平衡而产生的；边缘应力是由于保持不连续处的变形协调而产生的；边缘应力是由于保持不连续处的变形协调而产生的；u应力沿壳体壁厚的应力沿壳体壁厚的分布规律分布规律不同：如薄膜应力是均匀分布；边不同：如薄膜应力是

49、均匀分布；边缘弯曲应力是线性分布；缘弯曲应力是线性分布；u对壳体对壳体失效的贡献失效的贡献不同：与外力平衡产生的应力无自限性，对不同：与外力平衡产生的应力无自限性，对失效的贡献大；有自限性的应力对失效的贡献小。失效的贡献大；有自限性的应力对失效的贡献小。压力容器应力分析方法简述压力容器应力分析方法简述68l压力容器的应力分类压力容器的应力分类n应力分类的原则：应力分类的原则：u按应力产生的原因按应力产生的原因u按应力的分布按应力的分布u按对失效的影响按对失效的影响压力容器应力分析方法简述压力容器应力分析方法简述69l应力分类：应力分类： 一次应力一次应力 二次应力二次应力 峰值应力峰值应力n一

50、次应力一次应力（P）：平衡压力与其它机械载荷的应力。它是维持结构）：平衡压力与其它机械载荷的应力。它是维持结构各部分平衡直接需要的应力，无自限性，随外载荷增加而增加，各部分平衡直接需要的应力，无自限性，随外载荷增加而增加，直至容器破坏。直至容器破坏。u一次总体薄膜应力（一次总体薄膜应力（Pm）u一次弯曲应力（一次弯曲应力（Pb）u一次局部薄膜应力（一次局部薄膜应力（PL）压力容器应力分析方法简述压力容器应力分析方法简述70u一次总体薄膜应力（一次总体薄膜应力（Pm） 沿厚度方向均匀分布，影响范围遍及整个受压元件，一旦达沿厚度方向均匀分布，影响范围遍及整个受压元件，一旦达到屈服点，受压元件整体发

51、生屈服，应力不重新分布，一直到整到屈服点，受压元件整体发生屈服，应力不重新分布，一直到整体破坏。体破坏。 例如：薄壁圆筒中由内压引起的环向薄膜应力。例如：薄壁圆筒中由内压引起的环向薄膜应力。u一次弯曲应力（一次弯曲应力（Pb） 是平衡压力或其他机械载荷所需沿厚度方向线性分布的弯曲是平衡压力或其他机械载荷所需沿厚度方向线性分布的弯曲应力。应力。 例如：周边简支的受侧面压力的圆平板中心处的弯曲应力。例如：周边简支的受侧面压力的圆平板中心处的弯曲应力。压力容器应力分析方法简述压力容器应力分析方法简述71u一次局部薄膜应力（一次局部薄膜应力（PL） 是应力水平超过一次总体薄膜应力而影响范围仅限于结构局

52、是应力水平超过一次总体薄膜应力而影响范围仅限于结构局部区域的一次薄膜应力。部区域的一次薄膜应力。 由内压和其它机械载荷引起的薄膜应力及边缘应力中的薄膜由内压和其它机械载荷引起的薄膜应力及边缘应力中的薄膜应力部分的统称，即局部应力区中薄膜应力的总量。应力部分的统称，即局部应力区中薄膜应力的总量。 例如：壳体与固定支座或与接管连接处由外加载荷引起的薄例如：壳体与固定支座或与接管连接处由外加载荷引起的薄膜应力。膜应力。压力容器应力分析方法简述压力容器应力分析方法简述72n二次应力（二次应力（Q）u为满足相邻元件间的约束或结构自身变形的连续性要求的应力，为满足相邻元件间的约束或结构自身变形的连续性要求

53、的应力，具有局部性和自限性。即满足变形协调要求的附加应力。如边缘具有局部性和自限性。即满足变形协调要求的附加应力。如边缘应力、温差引起的应力。应力、温差引起的应力。u只要不重复加载，二次应力不会导致结构的破坏。在结构内的一只要不重复加载，二次应力不会导致结构的破坏。在结构内的一次应力能确保安全承受外载以及材料有足够的延伸性的前提下，次应力能确保安全承受外载以及材料有足够的延伸性的前提下，二次应力水平的高低对结构承受静载能力并无影响。只在循环和二次应力水平的高低对结构承受静载能力并无影响。只在循环和交变载荷下，二次应力会导致结构丧失安定。交变载荷下，二次应力会导致结构丧失安定。压力容器应力分析方

54、法简述压力容器应力分析方法简述73n峰值应力（峰值应力（F）u附加在一次加二次应力之上的应力增量。此增量源于局部不连续附加在一次加二次应力之上的应力增量。此增量源于局部不连续或局部热应力的影响。沿壳体厚度方向非线性分布，影响到或局部热应力的影响。沿壳体厚度方向非线性分布，影响到1/41/4厚厚度范围内，数值很大。具有局部性和自限性。度范围内，数值很大。具有局部性和自限性。u是疲劳裂纹产生的根源或可能断裂的原因，危险程度较低。是疲劳裂纹产生的根源或可能断裂的原因，危险程度较低。u例如在接管根部的应力峰值存在峰值应力。例如在接管根部的应力峰值存在峰值应力。压力容器应力分析方法简述压力容器应力分析方

55、法简述74l压力容器分析设计规范对各类应力强度的限制压力容器分析设计规范对各类应力强度的限制nPmSm（许用应力强度）（许用应力强度）nPL1.5Sm（极限载荷限制）（极限载荷限制）nPm或或PL+Pb1.5Sm （极限载荷限制）（极限载荷限制）n(Pm或或PL+Pb)+Q3Sm （安定性限制）（安定性限制）n(Pm或或PL+Pb)+Q+F(2)Sa（疲劳寿命限制（疲劳寿命限制许用应力幅）许用应力幅）压力容器应力分析方法简述压力容器应力分析方法简述75压力容器应力分析方法简述压力容器应力分析方法简述76l规则设计标准、方法和强度准则规则设计标准、方法和强度准则nGB150GB150n各部件单独

56、设计，总体结构不连续的附加应力，以应力增强系数各部件单独设计，总体结构不连续的附加应力，以应力增强系数和形状系数的形式引入壁厚计算式，并将这些局部应力控制在许和形状系数的形式引入壁厚计算式，并将这些局部应力控制在许用范围内用范围内nGB150GB150采用弹性失效准则的最大主应力理论采用弹性失效准则的最大主应力理论压力容器设计压力容器设计77l分析设计标准、方法和强度准则：分析设计标准、方法和强度准则：nJB4732JB4732n各部件单独设计厚度，然后再详细考虑需要进行应力分析的部位，各部件单独设计厚度，然后再详细考虑需要进行应力分析的部位，准确计算容器内重要部位的应力分布情况，然后根据产生

57、应力的准确计算容器内重要部位的应力分布情况，然后根据产生应力的原因不同，对应力进行分类原因不同，对应力进行分类n对不同类别的应力采用不同的强度准则进行限制对不同类别的应力采用不同的强度准则进行限制压力容器设计压力容器设计78l压力容器设计的内容压力容器设计的内容GB150GB150按承压性质分内压容器设计和外压容器设计按承压性质分内压容器设计和外压容器设计n容器材料选择；容器材料选择；n内压容器按强度设计，采用薄壳理论。对总体结构不连续部位，在壁厚内压容器按强度设计，采用薄壳理论。对总体结构不连续部位，在壁厚计算式中，考虑边缘处应力增强系数或形状系数进行修正；计算式中，考虑边缘处应力增强系数或

58、形状系数进行修正；n外压容器的失效属稳定性破坏，外压容器的失效属稳定性破坏，GB150GB150采用图解法迭代计算；采用图解法迭代计算；n开孔接管、支座处的局部应力，采用局部处理或整体简化模型处理。如开孔接管、支座处的局部应力，采用局部处理或整体简化模型处理。如开孔补强；对立式容器校核支座处局部应力，对于卧式容器除校核支座开孔补强；对立式容器校核支座处局部应力，对于卧式容器除校核支座处应力外，采用处应力外，采用ZickZick的简化模型对筒体进行校核；的简化模型对筒体进行校核；n法兰密封和强度设计；法兰密封和强度设计；n支座设计。支座设计。压力容器设计压力容器设计79压力容器设计压力容器设计压

59、力容器设计 正确选材正确设计正确制造严格检验按照规范要求减少内应力减少不连续应力无损探伤保证焊缝质量材料的韧性80l内压球壳强度计算内压球壳强度计算n计算厚度计算厚度n计算应力计算应力n设计温度下最大允许工作压力设计温度下最大允许工作压力内压容器设计内压容器设计81l内压圆筒强度计算内压圆筒强度计算n计算厚度计算厚度n计算应力计算应力n设计温度下最大允许工作压力设计温度下最大允许工作压力内压容器设计内压容器设计82l内压椭圆形封头（凹面受压）强度计算内压椭圆形封头（凹面受压）强度计算n计算厚度计算厚度n设计温度下最大允许工作压力设计温度下最大允许工作压力n为保证内压下的稳定，还应满足：为保证内

60、压下的稳定，还应满足：u对于对于Di/2hi2的封头，有效厚度应不小于的封头，有效厚度应不小于0.15Di；u对于对于Di/2hi2的封头，有效厚度应不小于的封头，有效厚度应不小于0.30Di ；u已考虑了内压下的弹性失稳，可不受此限制。已考虑了内压下的弹性失稳，可不受此限制。内压容器设计内压容器设计83l内压碟形封头（凹面受压）强度计算内压碟形封头（凹面受压）强度计算n计算厚度计算厚度n设计温度下最大允许工作压力设计温度下最大允许工作压力n为保证内压下的稳定，还应满足：为保证内压下的稳定，还应满足：u对于对于Ri/r5.5的封头，有效厚度应不小于的封头，有效厚度应不小于0.15Di；u其他的

61、封头，有效厚度应不小于其他的封头，有效厚度应不小于0.30Di ；u已考虑了内压下的弹性失稳，可不受此限制。已考虑了内压下的弹性失稳，可不受此限制。内压容器设计内压容器设计84lGB150GB150其它受内压封头其它受内压封头n球冠形封头球冠形封头( (凹面受压凹面受压) )（用增强系数修正筒体壁厚计算式）（用增强系数修正筒体壁厚计算式）u直接作封头直接作封头u分隔两独立受压室的中间封头分隔两独立受压室的中间封头内压容器设计内压容器设计85l锥形封头（半锥角锥形封头（半锥角6060时按平盖计算）时按平盖计算）n无折边锥壳：当半锥角无折边锥壳：当半锥角3030时可采用（大小端如需增强，用时可采用

62、（大小端如需增强，用增强系数修正筒体壁厚计算式）；增强系数修正筒体壁厚计算式）；n大端折边锥壳：当半锥角大端折边锥壳：当半锥角30304545时采用，过渡段转角半时采用，过渡段转角半径径r10%Di，且不小于该过渡段厚度的，且不小于该过渡段厚度的3 3倍（小端如需增强，用增倍（小端如需增强，用增强系数修正筒体壁厚计算式）；强系数修正筒体壁厚计算式）；n小端折边锥壳：当小端折边锥壳：当4545时采用，用增强系数修正筒体壁厚计时采用，用增强系数修正筒体壁厚计算式计算过渡段壁厚，小端过渡段转角半径算式计算过渡段壁厚，小端过渡段转角半径rs5%Dis ，且不小于，且不小于该过渡段厚度的该过渡段厚度的3

63、 3倍。倍。内压容器设计内压容器设计86lGB150GB150其它封头其它封头n变径段变径段n平盖平盖内压容器设计内压容器设计87l外压圆筒和外压管子设计外压圆筒和外压管子设计nD0/e20的圆筒的圆筒u假定假定n，令，令e=n-C，定出，定出L/D0和和D0/e；u在外压圆筒和管子的几何参数计算图的左方找到在外压圆筒和管子的几何参数计算图的左方找到L/D0值，过此点沿值，过此点沿水平方向右移与水平方向右移与D0/e线相交（遇中间值用内插法），若线相交（遇中间值用内插法），若L/D0值大于值大于50，则用，则用L/D0=50查图，若查图，若L/D0值小于值小于0.05，则用，则用L/D0=0.

64、05查图；查图；u过此交点沿垂直方向下移，在图的下方得到系数过此交点沿垂直方向下移，在图的下方得到系数A；外压容器设计外压容器设计88l外压圆筒和外压管子设计外压圆筒和外压管子设计nD0/e20的圆筒的圆筒n按所用材料选用适当的材料计算图，在图的下方找到系数按所用材料选用适当的材料计算图，在图的下方找到系数A； 若若A值落在设计温度下材料的右方，则过此点垂直上移，与设计值落在设计温度下材料的右方，则过此点垂直上移，与设计温度下的材料线相交（遇中间温度值用内插法），再过此交点水平方温度下的材料线相交（遇中间温度值用内插法），再过此交点水平方向右移，在图的右方得到系数向右移，在图的右方得到系数B，

65、并按下式计算许用外压力，并按下式计算许用外压力 p ： 若若A超出设计温度曲线的最大值，取对应温度曲线右端点的纵坐超出设计温度曲线的最大值，取对应温度曲线右端点的纵坐标值为标值为B值。值。外压容器设计外压容器设计89l外压圆筒和外压管子设计外压圆筒和外压管子设计nD0/e20的圆筒的圆筒u按所用材料选用适当的材料计算图，在图的下方找到系数按所用材料选用适当的材料计算图，在图的下方找到系数A； 若所得若所得A A值落在设计温度下材料线的左方，则用下式计算许用外值落在设计温度下材料线的左方，则用下式计算许用外压力压力 p ：u p 应大于或等于应大于或等于pc，否则须再假设，否则须再假设n，重复上

66、述计算，直到，重复上述计算，直到 p 大大于且接近于且接近pc为止为止外压容器设计外压容器设计90l外压圆筒和外压管子设计外压圆筒和外压管子设计nD0/e20的圆筒的圆筒u用与上面相同的步骤得到系数用与上面相同的步骤得到系数B值，但对值，但对D0/e4.0的圆筒和管子按下的圆筒和管子按下式计算系数式计算系数A值值: : 系数系数A0.1时，取时，取A=0.1；外压容器设计外压容器设计91l外压圆筒和外压管子设计外压圆筒和外压管子设计nD0/e20的圆筒的圆筒u按下式计算许用外压力按下式计算许用外压力p：0应力，取以下两值中的较小值应力，取以下两值中的较小值up应大于或等于应大于或等于pc, ,

67、否则须再假设否则须再假设n, ,重复上述计算重复上述计算, ,直到直到p大于且接大于且接近近pc为止为止外压容器设计外压容器设计92lGB150GB150其它外压壳体其它外压壳体n球壳球壳n外压椭圆形封头（凸面受压），应注意系数外压椭圆形封头（凸面受压），应注意系数K1n外压碟形封头（凸面受压）外压碟形封头（凸面受压）n球冠形封头（凸面受压）球冠形封头（凸面受压）n外压锥壳封头外压锥壳封头l加强圈设计加强圈设计外压容器设计外压容器设计93l壳体厚度壳体厚度n计算厚度计算厚度 ：满足容器强度刚度和稳定性的厚度。：满足容器强度刚度和稳定性的厚度。n设计厚度设计厚度d：计算厚度与腐蚀裕量：计算厚度与

68、腐蚀裕量C2之和。除上述要求外，还包之和。除上述要求外，还包括使用寿命。括使用寿命。d=+C2n名义厚度名义厚度n：设计厚度加上钢板负偏差：设计厚度加上钢板负偏差C1向上圆整至钢材标准规向上圆整至钢材标准规格的厚度，即图样上注明的厚度，其值不小于设计厚度。格的厚度，即图样上注明的厚度，其值不小于设计厚度。n有效厚度有效厚度e：e=n-C1-C2n毛坯厚度：名义厚度加上加工减薄量毛坯厚度：名义厚度加上加工减薄量压力容器设计参数压力容器设计参数94n各厚度之间的关系各厚度之间的关系压力容器设计参数压力容器设计参数95l设计压力设计压力pn设定设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为容器的

69、基本设的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为容器的基本设计载荷条件，其值不低于工作压力。计载荷条件，其值不低于工作压力。n设计压力的确定按设计压力的确定按GB150.1GB150.1第第4.3.34.3.3规定规定n也可参照也可参照HG20581HG20581的规定（见下页）的规定（见下页）l计算压力计算压力pcn在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压力，其中包括液柱静压力。在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压力，其中包括液柱静压力。当元件所承受的液柱静压力小于当元件所承受的液柱静压力小于5%5%设计压力时，可忽略不计。设计压力时，可忽略不计。l工作压力工作压力n在正常工作情况下，容

70、器顶部可能达到的最高压力。在正常工作情况下，容器顶部可能达到的最高压力。压力容器设计参数压力容器设计参数96压力容器设计参数压力容器设计参数97压力容器设计参数压力容器设计参数98压力容器设计参数压力容器设计参数99压力容器设计参数压力容器设计参数100l设计温度设计温度n容器在正常工作情况下，设定的元件的金属温度（沿元件金属截容器在正常工作情况下，设定的元件的金属温度（沿元件金属截面的温度平均值）。面的温度平均值）。n设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。n设计温度的确定按设计温度的确定按GB150.1GB150.1第第4.3.44.3.4和和4.3

71、.54.3.5规定。规定。压力容器设计参数压力容器设计参数101l焊接接头系数焊接接头系数n表示焊缝区金属强度与母材金属强度的比值。对钢制容器（对非表示焊缝区金属强度与母材金属强度的比值。对钢制容器（对非钢制容器按相应标准的规定）：钢制容器按相应标准的规定）：n双面焊或相当于双面焊的全焊透对接接头双面焊或相当于双面焊的全焊透对接接头100%100%无损探伤无损探伤 =1.0局部无损探伤局部无损探伤 =0.85n单面焊的对接接头单面焊的对接接头( (沿焊缝根部全长具有紧贴基本金属的垫板沿焊缝根部全长具有紧贴基本金属的垫板) )100%100%无损探伤无损探伤 =0.9局部无损探伤局部无损探伤 =

72、0.8压力容器设计参数压力容器设计参数102l钢材厚度负偏差钢材厚度负偏差C1n按钢材标准的规定选取。按钢材标准的规定选取。nGB708GB708（2 24mm4mm）、）、GB709GB709（4.54.560mm60mm）、）、GB713GB713规定厚度负偏差规定厚度负偏差采用采用GB709GB709中的中的B B级。级。压力容器设计参数压力容器设计参数103l腐蚀裕量腐蚀裕量C2n为防止容器元件由于腐蚀、机械磨损而导致厚度减薄，应考虑腐为防止容器元件由于腐蚀、机械磨损而导致厚度减薄，应考虑腐蚀裕量；蚀裕量；n对有腐蚀或磨损的元件，应根据预期的容器寿命和介质对金属材对有腐蚀或磨损的元件，

73、应根据预期的容器寿命和介质对金属材料的腐蚀速率确定腐蚀裕量；料的腐蚀速率确定腐蚀裕量；n容器各元件受到的腐蚀程度不同时，可采用不同的腐蚀裕量；容器各元件受到的腐蚀程度不同时，可采用不同的腐蚀裕量；n介质为压缩空气、水蒸汽或水的碳素钢或低合金钢制容器，腐蚀介质为压缩空气、水蒸汽或水的碳素钢或低合金钢制容器，腐蚀裕量不小于裕量不小于1mm。压力容器设计参数压力容器设计参数104l壳体加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度壳体加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度n对碳素钢、低合金钢制容器，不小于对碳素钢、低合金钢制容器，不小于3mmn对高合金钢制容器，不小于对高合金钢制容器，不小于2mm压力容器设计参数压

74、力容器设计参数105l许用应力许用应力n按按GB150.2GB150.2和相应引用标准选取。和相应引用标准选取。压力容器设计参数压力容器设计参数106l安全系数安全系数n容规容规3.8 3.8 压力容器设计参数压力容器设计参数107l安全系数安全系数n容规容规3.8 3.8 压力容器设计参数压力容器设计参数108l安全系数安全系数n容规容规3.8 3.8 压力容器设计参数压力容器设计参数109l耐压试验耐压试验n检查容器在超工作压力下的宏观强度，包括材料的缺陷、容器各部分的检查容器在超工作压力下的宏观强度，包括材料的缺陷、容器各部分的变形和致密性。变形和致密性。n压力试验的种类：液压、气压、气

75、液组合。压力试验的种类：液压、气压、气液组合。n耐压试验一般采用液压试验，对不适宜进行液压试验的容器，可采用气耐压试验一般采用液压试验，对不适宜进行液压试验的容器，可采用气压试验或气液组合试验。压试验或气液组合试验。n气液组合试验的试验压力按气压试验。气液组合试验的试验压力按气压试验。n外压容器以内压进行耐压试验。外压容器以内压进行耐压试验。n对于有对于有2 2个或个或2 2个以上压力室组成的多腔容器，每个压力室的试验压力按个以上压力室组成的多腔容器，每个压力室的试验压力按其设计压力确定，各压力室分别进行耐压试验。注意公用元件在试验压其设计压力确定，各压力室分别进行耐压试验。注意公用元件在试验

76、压力下的稳定性以及提高试验压力时压力腔的强度。力下的稳定性以及提高试验压力时压力腔的强度。压力容器耐压试验压力容器耐压试验110n液压试验液压试验u试验液体一般用水，试验合格后应立即将水排净吹干；无法完全排净吹干试验液体一般用水，试验合格后应立即将水排净吹干；无法完全排净吹干时，对奥氏体不锈钢制容器，应控制水的氯离子含量不超过时，对奥氏体不锈钢制容器，应控制水的氯离子含量不超过25ppm。u也可采用不会导致发生危险的其他试验液体，但试验时液体的温度应低于也可采用不会导致发生危险的其他试验液体，但试验时液体的温度应低于其闪点或沸点，并有可靠的安全措施。其闪点或沸点，并有可靠的安全措施。u试验温度

77、试验温度pQ345RQ345R、Q370RQ370R、07MnMoVR07MnMoVR制容器，试验液体温度不得低于制容器，试验液体温度不得低于55；p其他碳钢和低合金钢制容器试验液体温度不得低于其他碳钢和低合金钢制容器试验液体温度不得低于1515；p低温容器试验液体温度应不低于壳体材料和焊接接头的冲击试验温度加低温容器试验液体温度应不低于壳体材料和焊接接头的冲击试验温度加2020；p若由于板厚等因素造成材料无塑性转变温度升高，需相应提高试验温度。若由于板厚等因素造成材料无塑性转变温度升高，需相应提高试验温度。压力容器耐压试验压力容器耐压试验111n气压试验和气液组合试验气压试验和气液组合试验u

78、试验用气体应为干燥洁净的空气、氮气或其他惰性气体，试验液体与液压试验用气体应为干燥洁净的空气、氮气或其他惰性气体，试验液体与液压试验相同。试验相同。u试验温度同液压试验。试验温度同液压试验。压力容器耐压试验压力容器耐压试验112l耐压试验压力耐压试验压力n内压容器内压容器u液压试验液压试验u气压试验或气液组合试验气压试验或气液组合试验压力容器耐压试验压力容器耐压试验n外压容器外压容器u液压试验液压试验u气压试验或气液组合试验气压试验或气液组合试验113l耐压试验压力耐压试验压力n对于立式容器采用卧置进行液压试验时，试验压力应计入立置试对于立式容器采用卧置进行液压试验时，试验压力应计入立置试验时

79、的液柱静压力；验时的液柱静压力；n工作条件下内装介质的液柱静压力大于液压试验的液柱静压力时，工作条件下内装介质的液柱静压力大于液压试验的液柱静压力时，应适当考虑相应增加试验压力；应适当考虑相应增加试验压力；n容器铭牌上规定有最高允许工作压力时，以其代替设计压力容器铭牌上规定有最高允许工作压力时，以其代替设计压力p；n容器各主要受压元件材料不同时，容器各主要受压元件材料不同时，/t取最小值；取最小值；nt不应低于材料受抗拉强度和屈服强度控制的许用应力最小值。不应低于材料受抗拉强度和屈服强度控制的许用应力最小值。压力容器耐压试验压力容器耐压试验114l耐压试验应力校核耐压试验应力校核n如果采用大于

80、上述规定的试验压力，在耐压试验前，应校核各受如果采用大于上述规定的试验压力，在耐压试验前，应校核各受压元件在试验条件下的应力水平，例如对壳体元件校核最大总体压元件在试验条件下的应力水平，例如对壳体元件校核最大总体薄膜应力薄膜应力T 液压试验液压试验 T0.9ReL 气压试验或气液组合试验气压试验或气液组合试验T0.8ReL压力容器耐压试验压力容器耐压试验115l耐压试验的免除耐压试验的免除n不能按规定进行耐压试验的容器，设计单位应提出在确保容器安不能按规定进行耐压试验的容器，设计单位应提出在确保容器安全运行的前提下免除耐压试验所应采取的安全措施，经设计单位全运行的前提下免除耐压试验所应采取的安

81、全措施，经设计单位技术负责人批准，并在图样上注明。技术负责人批准，并在图样上注明。n什么情况下耐压试验可以免除？需要采取哪些措施？什么情况下耐压试验可以免除？需要采取哪些措施？u压力试验的免除是仅仅针对那些不可能进行耐压试验的现场组焊的大压力试验的免除是仅仅针对那些不可能进行耐压试验的现场组焊的大型压力容器，如催化裂化装置中的有隔热层大型反应器和再生器，基型压力容器，如催化裂化装置中的有隔热层大型反应器和再生器，基础不能承受试验液体重量的压力容器等，不能作为一般在制造厂内生础不能承受试验液体重量的压力容器等，不能作为一般在制造厂内生产的压力容器不进行耐压试验的依据。产的压力容器不进行耐压试验的

82、依据。 压力容器耐压试验压力容器耐压试验116l耐压试验的免除耐压试验的免除u压力试验免除相当于减少了压力容器制造过程中的一个检验环节，当然压力试验免除相当于减少了压力容器制造过程中的一个检验环节，当然应当采取相应的措施以保证压力容器的安全质量。所采取的措施取决于应当采取相应的措施以保证压力容器的安全质量。所采取的措施取决于使用者和设计者对容器的要求，一般性的措施如下：使用者和设计者对容器的要求，一般性的措施如下： (1)(1)提高对压力容器材料的要求：化学成分、力学性能和检验要求。提高对压力容器材料的要求：化学成分、力学性能和检验要求。 (2)(2)提高结构设计要求：尽量采用全焊透接头，避免

83、严重的几何不连续。提高结构设计要求：尽量采用全焊透接头，避免严重的几何不连续。 (3)(3)提高无损检测的比例和级别。提高无损检测的比例和级别。 (4)(4)提高容器的超压泄放的能力。提高容器的超压泄放的能力。压力容器耐压试验压力容器耐压试验117l泄漏试验泄漏试验n耐压试验合格后，对于介质毒性程度为极度、高度危害或者设计耐压试验合格后，对于介质毒性程度为极度、高度危害或者设计上不允许有微量泄漏的压力容器，应当进行泄漏试验上不允许有微量泄漏的压力容器，应当进行泄漏试验nHG20584HG20584规定应作气密性试验的压力容器为规定应作气密性试验的压力容器为 介质为易燃易爆的；介质为易燃易爆的；

84、 介质毒性程度为极度或高度危害的；介质毒性程度为极度或高度危害的； 较高真空度要求的；较高真空度要求的； 有微量泄漏危机容器安全（衬里容器）和正常操作的。有微量泄漏危机容器安全（衬里容器）和正常操作的。n气密性试验压力等于设计压力。气密性试验压力等于设计压力。压力容器泄漏试验压力容器泄漏试验118l泄漏试验泄漏试验n试验方法：试验方法：u以空气或其他惰性气体，加压至设计压力（气密性试验）；以空气或其他惰性气体，加压至设计压力（气密性试验）；u氨渗漏检测：以氨为介质，用试纸检查泄漏的方法（氨渗漏检测：以氨为介质，用试纸检查泄漏的方法（A A、B B、C C法）；法）；u卤素检漏；卤素检漏；u氦质

85、谱泄漏试验。氦质谱泄漏试验。压力容器泄漏试验压力容器泄漏试验119l节能要求节能要求nTSG R0004-2009TSG R0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程固定式压力容器安全技术监察规程3.73.7规定规定: :n压力容器的设计应当充分考虑节能降耗原则，并且符合以下要求：压力容器的设计应当充分考虑节能降耗原则，并且符合以下要求：u充分考虑压力容器的经济性，合理选材，合理确定结构尺寸；充分考虑压力容器的经济性，合理选材，合理确定结构尺寸；u对换热器进行优化设计，提高传热效率，满足能效要求；对换热器进行优化设计，提高传热效率，满足能效要求；u对有保温或者保冷要求的压力容器，要在设计

86、文件中提出有效地保温对有保温或者保冷要求的压力容器，要在设计文件中提出有效地保温或者保冷措施。或者保冷措施。其他问题其他问题120l关于充装系数关于充装系数n对于液化石油气体，当容器内剩有对于液化石油气体，当容器内剩有5 5的气相空间，温度升高的气相空间，温度升高11，容器内的饱和蒸气压就升高，容器内的饱和蒸气压就升高0.020.020.03MPa0.03MPa。由于超量灌装，。由于超量灌装，随着温度升高，液化石油气的液体就会充满整个容器，此时温度随着温度升高，液化石油气的液体就会充满整个容器，此时温度再升高，容器内就变成了液体膨胀的压力，每当温度升高再升高，容器内就变成了液体膨胀的压力，每当

87、温度升高11，容，容器内的压力就升高器内的压力就升高2 23MPa3MPa，与未超量灌装相比，容器内饱和蒸汽，与未超量灌装相比，容器内饱和蒸汽压升高几乎压升高几乎100100倍。倍。其他问题其他问题121l压力容器分类压力容器分类n第一组介质：毒性程度为极度危害、高度危害的化学第一组介质：毒性程度为极度危害、高度危害的化学介质，易爆介质，液化气体。介质，易爆介质，液化气体。n第二组介质：除第一组以外的介质。第二组介质：除第一组以外的介质。其他问题其他问题122其他问题其他问题123其他问题其他问题124n第一组介质第一组介质其他问题其他问题条件条件类别类别V V25L25L；1.41.4条范围

88、。条范围。V25L,PV25L,P10MPa10MPa且中压时且中压时PV50000MPaLPV50000MPaL；P1.6MPaP1.6MPa，且低压时，且低压时PV1000000MPaLPV1000000MPaL。V25L, V25L, 高压；高压；中压时中压时PV50000MPaLPV50000MPaL、 P=1.6MPa, V31250L P=1.6MPa, V31250L；低压时低压时PV1000000MPaLPV1000000MPaL、 P=0.1MPa, V10000m P=0.1MPa, V10000m3 3。125n第二组介质第二组介质其他问题其他问题条件条件类别类别V V2

89、5L25L；P1.6MPaP1.6MPa且且PV5000000MPaLPV5000000MPaL；1.41.4条范围。条范围。V25LV25L，中压且，中压且PV500000MPaLPV500000MPaL。V25LV25L，高压；，高压；中压且中压且PV500000MPaLPV500000MPaL；低压时低压时PV5000000MPaLPV5000000MPaL；中压中压P=1.6MPa, V312500LP=1.6MPa, V312500L；低压；低压P=0.1MPa, V50000mP=0.1MPa, V50000m3 3。126l设计文件包括的内容：设计文件包括的内容： 设计任务书；设

90、计任务书； 设计条件及条件图；设计条件及条件图； 设计计算书；设计计算书； 设计图样；设计图样； 设计校审记录；设计校审记录； 设计质量评定卡；设计质量评定卡； 安装与适用维修说明（必要时）。安装与适用维修说明（必要时）。其他问题其他问题127l填空题填空题n薄壳的厚度薄壳的厚度与中面曲率半径与中面曲率半径R R之比之比/R/R0.10.1。n设计厚度设计厚度d d是：是：计算厚度计算厚度加上腐蚀裕量加上腐蚀裕量C C2 2（或（或+C+C2 2）。n设计压力设计压力和和设计温度设计温度一起作为设计载荷。一起作为设计载荷。n考虑到内压失稳问题，标准椭圆形封头的有效厚度（最小）不应小于封考虑到内

91、压失稳问题，标准椭圆形封头的有效厚度（最小）不应小于封头内直径的头内直径的0.15%0.15%。n压力试验的种类有：压力试验的种类有：液压试验液压试验和和气压试验气压试验、气液组合试验气液组合试验两种。两种。n满足容器满足容器强度强度、刚度刚度和和稳定性稳定性的厚度为计算厚度。的厚度为计算厚度。相关复习思考题相关复习思考题128l选择题选择题n回转薄壳的轴对称力学问题要求几何形状、回转薄壳的轴对称力学问题要求几何形状、承受载荷承受载荷、边界支承均对、边界支承均对旋旋转轴转轴对称。对称。A A 承受载荷承受载荷 B B 坐标轴坐标轴 C C 旋转轴旋转轴 D D 面力载荷面力载荷n回转薄壳有矩理

92、论的内力有：回转薄壳有矩理论的内力有：横向剪力横向剪力Q Q、弯矩弯矩M M和弯矩和弯矩M M。A A 横向剪力横向剪力Q Q B B 扭矩扭矩M MTT C C 弯矩弯矩M M D D 横向剪力横向剪力Q Qn下列哪些是一般回转薄壳产生弯曲应力的原因：壳体厚度突变、下列哪些是一般回转薄壳产生弯曲应力的原因：壳体厚度突变、壳体几壳体几何曲率突变何曲率突变、材料性能突变材料性能突变、存在圆周方向的法线性分布载荷存在圆周方向的法线性分布载荷。A A 存在圆周方向的法线性分布载荷存在圆周方向的法线性分布载荷 B B 壳体几何曲率突变壳体几何曲率突变 C C 沿对称轴方向分布面力载荷连续变化沿对称轴方

93、向分布面力载荷连续变化 D D 材料性能突变材料性能突变相关复习思考题相关复习思考题129l选择题选择题n一次应力包括：一次应力包括：一次总体薄膜应力一次总体薄膜应力、一次弯曲应力一次弯曲应力、局部薄膜应局部薄膜应力力。A A 一次总体薄膜应力一次总体薄膜应力 B B 一次弯曲应力一次弯曲应力C C 局部薄膜应力局部薄膜应力 D D 保持壳体变形连续性的应力保持壳体变形连续性的应力lGB150GB150中压力试验的压力，规定的是：中压力试验的压力，规定的是：最低值最低值。在内压容器的试验。在内压容器的试验压力计算式中，容器各元件所用材料不同时，应取各元件材料压力计算式中，容器各元件所用材料不同

94、时，应取各元件材料 /t t比值中的比值中的最小者最小者。A A 最高值最高值 B B 最低值最低值 C C 最大者最大者 D D 最小者最小者相关复习思考题相关复习思考题130l是非判断题是非判断题l薄膜应力沿壳体厚度均匀分布。薄膜应力沿壳体厚度均匀分布。( ( ) )l承受气体压力的圆锥壳体内，经向应力是周向应力的承受气体压力的圆锥壳体内，经向应力是周向应力的1/21/2。( ( ) )l承受气体压力的椭圆形壳体周向应力在任何承受气体压力的椭圆形壳体周向应力在任何a/ba/b值下均为拉应力。值下均为拉应力。( ( ) )l在任何在任何a/ba/b值下，作用内压的椭圆形壳体的失效形式均是强度

95、破坏。值下，作用内压的椭圆形壳体的失效形式均是强度破坏。( ( ) )lGB150GB150规定容器壳体的名义厚度包含加工减薄量。规定容器壳体的名义厚度包含加工减薄量。 ( ( ) )相关复习思考题相关复习思考题131l简答题简答题n一般情况下，内压容器的失效属哪种失效形式？外压容器的失效一般情况下，内压容器的失效属哪种失效形式？外压容器的失效又属哪种失效形式？又属哪种失效形式？答：内压容器属强度失效。外压容器属稳定性失效。答：内压容器属强度失效。外压容器属稳定性失效。nGB150GB150的强度计算采用的是哪种失效准则和强度理论？的强度计算采用的是哪种失效准则和强度理论？答：采用的是弹性失效

96、准则，最大主应力（第一强度）理论。答：采用的是弹性失效准则，最大主应力（第一强度）理论。n什么情况下应作泄漏试验？什么情况下应作泄漏试验？答：介质毒性程度为极度或高度危害的容器，应在压力试验合格答：介质毒性程度为极度或高度危害的容器，应在压力试验合格后进行泄漏试验。（另外可参照后进行泄漏试验。（另外可参照HG20584HG20584化工压力容器制造技术化工压力容器制造技术条件条件9.39.3设计。）设计。）相关复习思考题相关复习思考题132l简答题简答题n什麽是容器的计算厚度？什麽是容器的计算厚度？答：满足容器强度、刚度和稳定性的厚度为计算厚度。答：满足容器强度、刚度和稳定性的厚度为计算厚度。

97、相关复习思考题相关复习思考题133l计算题计算题n已知一台圆筒形容器的内径已知一台圆筒形容器的内径D Di i3800mm.3800mm.设计压力为设计压力为0.4MPa0.4MPa（不计（不计液体静压力），设计温度为液体静压力），设计温度为20, 20, 盛装轻度危害介质，采用符合盛装轻度危害介质，采用符合GB/T25198GB/T2519820102010的椭圆封头的椭圆封头, ,材料为材料为GB713-2008GB713-2008中的钢板中的钢板, ,s s=345MPa,=345MPa,b b=510MPa=510MPa，腐蚀裕量，腐蚀裕量1mm1mm，封头钢板为拼接，冲压，封头钢板为拼接，冲压后后100100射线无损检测，焊缝合格级别为射线无损检测，焊缝合格级别为级，根据级，根据GB150.1GB150.14-4-20112011压力容器压力容器规定，试确定该封头的计算厚度，设计厚度和规定，试确定该封头的计算厚度，设计厚度和名义厚度？（应写出计算过程）。名义厚度？（应写出计算过程）。相关复习思考题相关复习思考题134谢谢大家谢谢大家135