化工设备基础之压力容器设计方案

化工设备基础第三篇压力容器设计课程内容：第一篇工程力学基础（14学时）第二篇化工设备材料（2学时）第三篇化工容器设计（14学时）第四篇典型化工设备简介（2学时）化工设备基础第三篇压力容器设计第10章容器设计基本知识第11章内压薄壁容器的应力分析第12章内压薄壁圆筒与封头的强度设计第13章容器零部件化工设备基础第三篇压力容器设计什么是压力容器?压力容器总体结构压力容器的分类压力的失效形式压力容器设计条件及常见规范压力容器常见基本参数第10章

容器设计的基本知识化工设备基础第三篇压力容器设计压力容器包括所有承受流体压力的密闭容器和壳体，是过程装备的基本组成部分。压力容器外壳内构件储存、储运设备反应、传热、传质、分离等设备+10.1什么是压力容器化工设备基础第三篇压力容器设计化工设备基础第三篇压力容器设计（1）筒体（2）封头（3）开孔与接管（5）支座（6）安全附件（4）法兰10.2压力容器的总体结构化工设备基础第三篇压力容器设计化工设备基础第三篇压力容器设计化工设备基础第三篇压力容器设计（1）按承受压力方式分内压容器、外压容器。（2）按设计压力分

低压容器0.1MPa≤P＜1.6MPa中压容器1.6MPa≤P＜10MPa高压容器10MPa≤P＜100MPa超高压容器P≥100MPa10.3压力容器的分类化工设备基础第三篇压力容器设计（3）按容器在生产工艺中的作用分反应容器（R）、换热容器（E）、分离容器（S）、储存容器（C/球罐B）。（4）按容器使用方式分固定式和移动式容器。化工设备基础第三篇压力容器设计（5）固定式压力容器的类别划分根据TSG21《固定式压力容器安全技术监察规程》，基于设计压力、容积和介质危害性三个因素对压力容器进行分类，将所适用范围内的压力容器划分为第Ⅰ类压力容器、第Ⅱ类压力容器和第Ⅲ类压力容器。化工设备基础第三篇压力容器设计分组依据：具体介质毒性危害程度和爆炸危险程度按照HG20660《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》确定；HG20660没有规定的，由压力容器设计单位参照GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》的原则，决定介质组别。a.介质分组：按其毒性、危害程度和爆炸危险程度分为以下两组：第一组介质：毒性危害程度为极度危害、高度危害的化学介质，易爆介质，液化气体。第二组介质：除第一组介质以外的介质。化工设备基础第三篇压力容器设计b.选择类别划分图，标出坐标点。压力容器分类的划分应当先按照介质特性，按照以下要求选择类别划分图，再根据设计压力p(单位MPa)和容积V(单位L)，标出坐标点，确定压力容器类别。第一组介质第二组介质化工设备基础第三篇压力容器设计第一组介质，类别划分见下图:

化工设备基础第三篇压力容器设计第一组介质，类别划分见下图:

化工设备基础第三篇压力容器设计c.相关说明对于多腔压力容器：如换热器的管程和壳程、夹套容器等，按照类别高的压力腔类别作为该容器的类别并且按照该类别进行使用管理。但是应按照每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求。对各压力腔进行类别划分时，设计压力取本压力腔的设计压力，容积取本压力腔几何容积。化工设备基础第三篇压力容器设计坐标点位于分类线上时：按照较高的类别划分其类别；小容积：容积大于1L并且小于25L，或者内直径(对非圆形截面，指截面内边界的最大几何尺寸，例如矩形为对角线、椭圆为长轴)小于150mm的压力容器，特别是容积小于或者等于1L的压力容器，这类小容积容器统一划分为第Ⅰ类压力容器。化工设备基础第三篇压力容器设计（1）强度失效（2）刚度失效10.4压力容器的失效形式指压力容器在确定的压力或其他载荷的作用下，因材料发生屈服或断裂而引起的失效。指压力容器的变形大到足以影响其正常工作而引起的失效。（3）失稳失效指压力容器在压应力作用下，突然失去其原有几何形状而引起的失效。（4）泄漏失效指压力容器由于介质泄漏而引起的失效。化工设备基础第三篇压力容器设计化工设备基础第三篇压力容器设计化工设备基础第三篇压力容器设计10.5.1压力容器设计条件（1）设计时应考虑的载荷

基本载荷：a.内压、外压或最大压差；b.液体静压力，当液体静压力小于设计压力的5%时，可忽略不计。10.5压力容器设计条件及常见规范选择性载荷：a.容器的自重，以及正常工作条件下或耐压试验状态下内装介质的重力载荷；b.附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重力载荷；化工设备基础第三篇压力容器设计c.风载荷、地震载荷和雪载荷；d.支座、底座圈、支耳及其他型式支承件的反作用力；e.连接管道和其他部件的作用力；f.温度梯度或热膨胀量不同引起作用力；g.冲击载荷，包括压力急剧波动引起的冲击载荷、流体冲击引起的反力等；h.运输或吊装时的作用力。化工设备基础第三篇压力容器设计压力容器在正常操作、耐压试验、开停工及检修等过程中，其载荷工况是不同的，也即所承受的载荷是不同的。因此，压力容器设计时，应根据不同的载荷工况分别计算相应的载荷，从而确定设计载荷条件。（2）载荷工况化工设备基础第三篇压力容器设计（1）《中华人民共和国特种设备安全法》《特种设备安全监察条例》（3）TSG21《固定式压力容器安全技术监察规程》和TSGR0005《移动式压力容器安全技术监察规程》（2）TSGR1001《压力容器压力管道设计许可规则》10.5.2压力容器设计常见规范（4）《锅炉压力容器使用登记管理办法》化工设备基础第三篇压力容器设计（5）TSGR5002《压力容器使用管理规则》（6）TSGR7001《压力容器按期检验规则》（7）GB150《压力容器》（8）JB/T4732《钢制压力容器——分析设计标准》化工设备基础第三篇压力容器设计两个基本参数：公称直径与公称压力（1）公称直径，DN，mma.压力容器筒体：

钢板卷制，内径；无缝钢管，外径；b.管子：

既不是内直径也不是外直径。而是一系列标准化的尺寸。HG/T20592～20635使用两套配管的钢管外径尺寸系列10.6压力容器设计常见基本参数化工设备基础第三篇压力容器设计与压力容器筒体或钢管相配的零部件，如压力容器法兰、容器支座、封头和管法兰等，其公称尺寸就是相配筒体或钢管的公称尺寸。其他零部件：

压力容器的公称直径DN/mm化工设备基础第三篇压力容器设计钢管外径尺寸系列/mm化工设备基础第三篇压力容器设计公称压力就是标准零部件在一定的温度和采用一定的材料时所能承受的最高压力。压力容器的零部件如压力容器法兰，其公称压力是指在规定的螺栓材料和垫片的基础上，用Q345R材料制造的法兰在200°C时所允许的最高工作压力，用PN表示，单位为MPa。例如：PN0.60的压力容器法兰，是指该法兰用Q345R材料制作、在200°C时所允许的最高工作压力为0.60MPa。（2）公称压力a.表示方法：

化工设备基础第三篇压力容器设计管道元件的公称压力根据GB/T1048的规定，是指管道系统元件的力学性能和尺寸特性相关、用于参考的字母和数字组合的标识，由字母PN和后跟无因次的数字组成。例如：如PN2.5的管法兰，其公称压力为2.5bar(1bar=0.1MPa)，其允许压力取决于管法兰的PN数值、材料和设计以及允许工作温度等，允许压力值在相应标准的压力-温度等级表中查取。注意区分容器法兰和管法兰！化工设备基础第三篇压力容器设计公称压力等级有欧洲体系和美洲体系。欧洲体系采用PN系列表示公称压力等级，如PN2.5、PN50等。美国等一些国家习惯采用Class系列表示压力等级，如Class150、Class300等。b.公称压力等级大小：

PN系列与Class系列间的相互对照以及所表示的公称压力值

化工设备基础（1）概念类小结第三篇压力容器设计压力容器的总体结构（6部分）压力容器的分类（4种需记，1种会查图）压力容器失效形式（4种）压力容器的两个基本参数公称直径，DN，mm（筒体、管）公称压力，PN，Class（容器、管）化工设备基础（2）图形类第三篇压力容器设计压力容器的总体结构（掌握）压力容器判类（掌握）化工设备基础ThankYou!第三篇压力容器设计《化妆品术语》起草情况汇报中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所一、标准的立项和下达时间2006年卫生部政法司要求各标委会都要建立自己的术语标准。1ONE二、标准经费标准研制经费：3.8万三、标准的立项意义术语标准有利于行业间技术交流、提高标准一致性、消除贸易误差，作为标准体系中的基础标准，术语标准在各个领域的标准体系中均起着重要的作用。随着我国化妆品卫生标准体系建设逐步加快，所涉及的术语和定义的数量也在迅速增长，在此情形下，化妆品术语标准的制定就显得尤为重要。四、标准的制订原则1.合法性遵守《化妆品卫生监督条例》、《化妆品卫生监督条例实施细则》中关于化妆品的定义。2.协调性直接引用或修改采用的方式，与相关标准中的术语和定义相协调。3.科学性对于没有国标或定义不统一的术语，在定义时体现科学性的原则。4.实用性在标准体系中出现频率较高，与行业联系较紧密的术语优先选用。五、标准的起草经过

第一阶段：资料搜集

搜集国内外相关法规、标准、文献并对国外文献如美国21CFR进行翻译。第二阶段：2007年末形成初稿

初稿内容包括一般术语、卫生化学术语、毒理学术语、微生物术语、产品术语、人体安全和功效评价术语，常用英文成份术语等７部分。第三阶段：专家统稿1.2007年12月第一次专家统稿会（修订情况：1.在结构上增加原料功能术语、相关国际组织和科研机构等内容；2.在内容上增加一般术语、产品术语的种类，将化妆品行业的新产品类别纳入本标准；3.对于毒理学、卫生化学、微生物学术语进行修改；4.删除与化妆品联系不紧密、无存在必要的常用英文成分术语。2.2009年1月第二次专家统稿会会议意见：1.修改能引用国家标准的尽量引用国家标准；对存在歧义的个别用词进行修改。2.删除由于本标准中的“产品术语”一章和香化协会所制定的某个标准存在重复，因此删除“产品术语”一章的内容；对“原料功能术语”的内容进行梳理，删除了20余条内容。3.增加专家建议增加“化妆品限用物质”等若干项术语。第四阶段：征求意见2009年2月面向全国公开征求意见。第五阶段：征求意见的处理与形成送审稿。在征求意见的处理阶段再次征求了相关专家的意见。六、标准的内容依据1.《化妆品卫生监督条例》、《化妆品卫生监督条例实施细则》;2.《化妆品卫生规范》;3.美国21CFR；4.相关领域国家标准如：GB5296.3-2008消费品使用说明化妆品通用标签，GB/T14666-2003分析化学术语等；5.国内外化妆品的相关文献，如《化妆品监督管理及安全性评价》等。七、标准的结构和主要内容（一）结构：1.范围2.一般术语3.毒理学试验方法术语4.卫生化学检验方法术语5.微生物检验方法术语6.人体安全性和功效性评价术语7.常用原料术语8.缩写9.中英文索引（二）主要内容：1).一般术语39条涉及化妆品的基本定义、化妆品生产和监督管理中出现频率较高的术语。2).毒理学试验方法术语40条收录了《化妆品卫生规范》中涉及的术语，以及在毒理学领域出现频率较高、与化妆品毒理学试验方法联系较密切的术语。3).卫生化学检验方法术语22条收录了化妆品的卫生化学检验方法中较常用的术语