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第六章压力容器学习目标1．掌握压力容器的基本结构。2．掌握压力容器的安全装置。3．理解压力容器工作的特点。4．理解压力容器附件的特点。5．了解压力容器分类方法和压力容器力学基本知识。第一节基本概念一、压力容器的基本结构•1.法兰；2.支座；3-封头；4.人孔；5.筒体；•6.压力表；7.安全阀；8.液面计19:46二、压力容器的分类（一）按承压方式分类类别分类标准内压容器低压容器0.1MPa≤p＜1.6MPa中压容器1.6MPa≤p＜10.0MPa高压容器10MPa≤p＜100MPa超高压容器p≥100MPa外压容器真空容器p＜0.1MPa19:46二、压力容器的分类•（二）按相对壁厚分类•薄壁容器K≤1.2•厚壁容器K＞1.2•K＝D。/Di•D。容器外径•Di容器内径19:46二、压力容器的分类•（三）按应用情况分类分类举例反应压力容器反应器、反应釜换热压力容器热交换器、管壳式余热锅炉、冷却器、冷凝器、蒸发器热分离压力容器过滤器、缓冲器储存压力容器贮罐、贮槽、高位槽19:46二、压力容器的分类•（四）按安全技术管理分类•第三类压力容器：高压或超高压容器、剧毒介质的中压容器、易燃或有毒介质的中压贮运容器和反应容器高压容器中压搪玻璃压力容器中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害的介质）使用强度级别较高（指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa）的材料制造的压力容器中压储存容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害的介质，且pV乘积大于等于10MPa·m3）移动式压力容器，包括铁路罐车（介质为液化气体、低温液体）、罐式汽车〔液化气体运输（半挂）车、低温液体运输等中压反应容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害的介质，且pV乘积大于等于0.5MPa·m3）球形贮罐（容积大于等于50m3）低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害的介质，且pV乘积大于等于0.2MPa·m3）低温液体贮存容器（容积大于5m3）高压、中压管壳式余热锅炉19:46二、压力容器的分类•（四）按安全技术管理分类•第二类压力容器：非易燃或无毒的中压容器、剧毒介质的低压容器、易燃或有毒介质的低压反应容器和贮运容器等•中压容器。•低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）。•低压反应容器和低压贮存容器（仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质）。•低压管壳式余热锅炉。•低压搪玻璃压力容器。19:46二、压力容器的分类•（四）按安全技术管理分类•第一类压力容器：非易燃或无毒介质的低压容器、易燃或有毒介质的低压分离容器和换热容器等•除上述第二、三类压力容器以外的低压容器为第一类压力容器19:46三、压力容器零部件的标准化•表6-3压力容器的标准代号序号标准代号标准所属部门1GB国家标准2JB机械部标准3JB/Z机械部指导性技术文件4TH机械部化工通用机械专业标准5YB冶金部标准6HG化工部标准7SY石油部标准19:46三、压力容器零部件的标准化•（一）公称直径•指标准化以后的标准直径，以Dg表示，单位为mm。•（二）公称压力•容器及管道的操作压力经标准化以后的标准压力称为公称压力，以Pg表示，单位为MPa。19:46第二节内压薄壁容器一、内压圆筒形薄壁容器的应力计算•（一）轴向应力19:46一、内压圆筒形薄壁容器的应力计算•（二）环向应力19:46二、内压圆筒形薄壁容器筒体壁厚计算与强度校核•（一）内压圆筒形薄壁容器筒体强度条件与壁厚计算•筒体强度条件19:46（一）内压圆筒形薄壁容器筒体强度条件与壁厚计算•筒体的壁厚19:46（二）压力容器的厚度•计算厚度•设计厚度•名义厚度•有效厚度•最小厚度19:46（三）内压圆筒形薄壁容器筒体的强度校核19:46三、常用设计参数•（一）设计压力p在相应的设计温度下用以确定容器壁厚的压力•（二）设计温度t在设计公式中没有直接反映，但它与容器材料的选择和许用应力的确定直接有关，它与设计压力一起作为设计的前提条件•（三）许用应力根据材料各项强度指标分别除以相应的安全系数，取其中最小值，即为许用应力•（四）焊缝系数Ø考虑到焊接对强度的削弱，而用以降低设计许用应力的一种系数•（五）厚度附加量在设计容器时预先给壁厚一个增量，这就是厚度附加量19:46四、容器压力试验•（一）液压试验供液压试验用的液体一般为洁净的水，故液压试验又称为水压试验•(二)气压试验•一般情况下，容器的试压都应首先考虑液压试验，只有不宜液压试验的容器才进行气压试验19:46第三节内压容器封头一、常用封头的形式•凸形封头椭圆形封头、碟形封头、球冠形封头和半球形封头•锥形封头无折边封头与带折边封头•平板形封头19:46二、标准椭圆形封头的选用与校核•标准椭圆形封头理论分析证明，当Di/2hi=2时，椭圆形封头的应力分布较好，且封头的壁厚与相连接的筒体壁厚大致相等，便于焊接，经济合理。所以我国将这种椭圆形封头规定为标准椭圆形封头•壁厚•校核19:46内压容器封头•椭圆形封头•锥形封头•碟形封头•半球形封头•平板形封头•球冠形封头19:46第四节容器附件一、法兰连接•（一）法兰连接的结构•法兰连接是组合件，由法兰2、垫片4、螺栓3和螺母1所组成19:46（二）法兰连接的类型•整体法兰•松式法兰•任意式法兰19:46（三）法兰连接的密封•法兰的密封面结构平面凹凸面•榫槽面梯形槽锥面•垫片非金属垫片金属垫片•非金属与金属的组合垫片19:46（四）法兰标准•压力容器法兰标准（JB4700～4707-92）•管法兰标准（HGJ44～76-91）19:46二、容器支座•（一）卧式容器支座•鞍座•圈座•支承式支座19:46二、容器支座•（二）立式容器支座•耳式支座•腿式支座•裙式支座19:46（二）立式容器支座•支•承•式•支•座19:46三、容器的开孔与补强结构•（一）开孔补强的原因•器壁材料被削弱•孔口边缘应力值显著增加•开孔焊上接管后，有时还有接管上其他外载荷以及容器材质、制造缺陷等各种因素的综合作用•容器的破坏往往就是从开孔边缘开始19:46三、容器的开孔与补强结构•（二）开孔补强方式•整体加强•补强圈补强•局部补强厚壁接管补强•整锻件补强19:46四、容器安全装置•压力表弹簧管式压力表19:46四、容器安全装置•安全阀•弹簧式安全阀19:46四、容器安全装置•爆破膜（爆破片）19:46五、其他附件•接管与凸缘•人孔和手孔•视镜•液面计19:46