GB及压力容器设计基础学习教案

1、会计学1GB及压力容器设计及压力容器设计(shj)基础基础第一页，共69页。第1页/共69页第二页，共69页。第2页/共69页第三页，共69页。第3页/共69页第四页，共69页。第4页/共69页第五页，共69页。第5页/共69页第六页，共69页。第6页/共69页第七页，共69页。第7页/共69页第八页，共69页。第8页/共69页第九页，共69页。 31 31第9页/共69页第十页，共69页。第10页/共69页第十一页，共69页。第11页/共69页第十二页，共69页。第12页/共69页第十三页，共69页。第13页/共69页第十四页，共69页。第14页/共69页第十五页，共69页。第15页/共69

2、页第十六页，共69页。第16页/共69页第十七页，共69页。第17页/共69页第十八页，共69页。第18页/共69页第十九页，共69页。第19页/共69页第二十页，共69页。各厚度各厚度(hud)之间的相互之间的相互关系关系第20页/共69页第二十一页，共69页。第21页/共69页第二十二页，共69页。第22页/共69页第二十三页，共69页。 tciiciHPDDPD442 ticDP41 ticicDPllDP22 ticDP22 中径（Di+）替代(tdi)Di cticPDP41 cticPDP22 5 . 1,4 . 0KPc相当于适用范围第23页/共69页第二十四页，共69页。,H2

3、 . 10iDDK园筒受力图(lt)第24页/共69页第二十五页，共69页。 cticPDP4 而球壳环向应力和径向应力是相等(xingdng)。按中径公式可推导出，球壳壁厚适用范围Pc0.6t，相当于K1.353公式中焊接接头系数为所有拼接焊缝接头系数。第25页/共69页第二十六页，共69页。par2parpapa第26页/共69页第二十七页，共69页。 第27页/共69页第二十八页，共69页。第28页/共69页第二十九页，共69页。 cticPDKP5 . 02可近似理解为，椭圆封头壁厚是园筒壁厚的K倍。（园筒周向应力）封头上最大总应力）(maxK其中： 表示为封头形状系数，a/b越大，越

4、扁平，长轴收缩多，变形越大，应力(yngl)也大。K与Di/2hi关系查表 7.1第29页/共69页第三十页，共69页。第30页/共69页第三十一页，共69页。r002rRi20rh 第31页/共69页第三十二页，共69页。 第32页/共69页第三十三页，共69页。 Ri/r越大，变形越大，应力也大，所以(suy)M随R/r增大而增大， M与Ri/r查表7-3 cticPRMP5 . 02可近似理解为，蝶形封头壁厚是球壳壁厚的M倍。其中：其中： 形状系数，形状系数，球壳最大应力最大总应力M3）稳定性 在内压作用下，长轴缩短在内压作用下，长轴缩短(sudun)(sudun)，产生压应力，存在周向

5、失稳可能，标准控制，产生压应力，存在周向失稳可能，标准控制最小厚度来保证。（最小厚度来保证。（GB150 GB150 表表7-1 7-1 下部说明）下部说明） 在外压作用下，短轴缩短在外压作用下，短轴缩短(sudun)(sudun)，产生压应力，球面部分存在失稳可能，用图，产生压应力，球面部分存在失稳可能，用图表法进行校核计算。表法进行校核计算。第33页/共69页第三十四页，共69页。 第34页/共69页第三十五页，共69页。 3第35页/共69页第三十六页，共69页。 1 . 12）应力分析小端 轴向力T1分解成母线方向N1和垂直于轴线方向P1. N1 轴向拉伸应力 P1 小端径向张大，产生

6、周向应力。此周向应力与压力作用产生周向应力方向一致，相互(xingh)叠加，所以小端以一次周向应力+由边界力引起周向应力为强度条件控制值第36页/共69页第三十七页，共69页。 cos12ctcccPDP 由于受边界条件影响，是否需要在大、小端增设加强段，由GB150 图7-11、7-13判断，交点在左边表示二次应力影响不大，不起控制作用，按上式计算即可；当交点在右边时，需增设加强段。大端厚度： 小端厚度： cticrPDQP2 ctiscrPDQP2Q Q应力增值系数应力增值系数(xsh)(xsh)，体现边界应力作用。，体现边界应力作用。通常情况下，锥壳为一个厚度。则应取上述三个厚度中最大值

7、。第37页/共69页第三十八页，共69页。 tcckPD 08. 4maxmax固支简支ff65. 1maxrmaxr固支简支第38页/共69页第三十九页，共69页。第39页/共69页第四十页，共69页。第40页/共69页第四十一页，共69页。3.2 外压容器的设计外压容器园筒和球壳的设计主要是稳定性计算。外压容器园筒壁厚的计算，主要是为了防止在外压作用下壳体的失稳。为了防止失稳，应使壳体防止失稳的许用压力P大于或等于计算压力Pc.园筒稳定安全系数取3.0，球壳稳定安全系数取14.52。1）周向失稳计算外压容器壳体壁厚计算一般采用图算法，根据(gnj)壳体直径（或半径），计算长度，假设壁厚(e

8、)和所用材料牌号，利用图表查取系数，然后代入公式得到许用外压力P，使PPc ；否则重新计算直至合格为止。2）轴向失稳计算由园筒或管子的半径，壁厚e和所用材料牌号，用图表查取系数，代入公式得B值，使计算压力Pc小于或等于许用轴向压缩应力。许用轴向压缩应力取设计温度下材料许用应力和B值的较小值。第41页/共69页第四十二页，共69页。第42页/共69页第四十三页，共69页。第43页/共69页第四十四页，共69页。开孔不仅削弱容器强度，也造成局部应力集中，是造成容器开孔不仅削弱容器强度，也造成局部应力集中，是造成容器破坏重要破坏重要(zhngyo)(zhngyo)因素，所以开孔补强是压力容器设计重因

9、素，所以开孔补强是压力容器设计重要要(zhngyo)(zhngyo)组成部分。组成部分。 第44页/共69页第四十五页，共69页。第45页/共69页第四十六页，共69页。第46页/共69页第四十七页，共69页。形封头中心部位和边缘部位是不同的。retfdA12rtefdA125 . 0第47页/共69页第四十八页，共69页。、体、接管、补强圈材料的许用应力，Mpa A0、A1、A2分别为有效补强范围内壳体、接管和补强圈横截面积，mm2 P 设计压力，Mpa； AP为补强有效范围内压力作用(zuyng)面积，mm2详见 HG 20581 钢制化工容器强度计算规定PPAApApAp22110022

10、221PAAp第48页/共69页第四十九页，共69页。第49页/共69页第五十页，共69页。第50页/共69页第五十一页，共69页。第51页/共69页第五十二页，共69页。第52页/共69页第五十三页，共69页。byGaDFcpbmp2GDFcpbpmGDF第53页/共69页第五十四页，共69页。第54页/共69页第五十五页，共69页。byDFGacGcGpbmpDpDFF242 bGbaabyDFA tbcGcGtbppbmpDpDFFA242第55页/共69页第五十六页，共69页。 tr、 5 . 1H 2tH 2rH第56页/共69页第五十七页，共69页。第57页/共69页第五十八页，共69页。第58页/共69页第五十九页，共69页。美国日本、德国法国英国-30-10-200第59页/共69页第六十页，共69页。eDPeic2)(第60页/共69页第六十一页，共69页。第61页/共69页第六十二页，共69页。第62页/共69页第六十三页，共69页。第63页/共69页第六十四页，共69页。超压泄放装置有安全阀、爆破超压泄放装置有安全阀、爆破(bop)(bop)片、及安全阀和爆破片、及安全阀和爆破(b