压力容器的设计、制造和检验 化工安全与环保 (2)压力容器结构 √防止结构上的形状（或厚度） 体的几何形状突变或其它结构上 不连续应力，造成应力集中或局音 该力求结构上的形状变化平缓，可 等形式消除 ww.jqw.com N N 应 缝开的
化工安全与环保 （2）压力容器结构 ü 防止结构上的形状（或厚度）（或材料等）突变：受压壳 体的几何形状突变或其它结构上的不连续，都会产生较高的 不连续应力，造成应力集中或局部受力状况恶化。因此，应 该力求结构上的形状变化平缓，可采用圆滑过渡或斜坡过度 等形式消除； ü 避免局部应力叠加：压力容器中不可避免地存在一些局部 应力较高或对部件强度有所削弱的结构，如开孔、转角、焊 缝等部位。能够引起应力集中或削弱强度的结构应该互相错 开，如凸形封头过渡部分一般不开孔，接管、支座避开筒体 的纵环焊缝。 压力容器的设计、制造和检验
全与环保 9.2.1压力容嚣 √封头 (1)多 （2)到 和压 力下， 但深 (3) 头半径与高度的比值相同的情况下， 碟形封 状突变 的受 形 (4) 极 需严格： (5)转 独筒隔归 (6)习
化工安全与环保 ü 封头： （1）多采用椭圆形封头； （2）球形封头很少用：从力学角度，球形最理想（在相同的直径和压 力下，球形封头所需壁厚最小）。但深度太大，加工制造困难； （3）尽量少采用碟形封头：在封头半径与高度的比值相同的情况下， 碟形封头比椭圆形封头存在较大的弯曲应力（封头与筒体连接处有形 状突变） 。常用于容器中两独立受压室的中间封头； （4）无折边球形封头适用于直径较小、压力较低、无毒非易燃流体及 需严格控制封头高度的容器：使筒体产生较大的附加弯曲应力； （5）锥形封头只在工艺条件确实需要的情况下才采用； （6）平板角焊封头一般不宜用于压力容器。 9.2.1 压力容器的设计
化工安全与环保 9.2.1压力容器的设计 开孔的形状、大小、位置的限制： （1)压力容器壳体上的开孔，如人孔、手孔和检查 孔等，一般应为圆形、椭圆形或长圆形； (2)壳体上所有开孔都应与焊缝错开； （3)凸形封头或球壳最大开孔直径不能超过壳体内 直径的1/2； (4)开孔处应进行补强：受压壳体因结构不连续而 引起应力集中，在孔的边缘产生很高的局部应力
化工安全与环保 ü 开孔的形状、大小、位置的限制： （1）压力容器壳体上的开孔，如人孔、手孔和检查 孔等，一般应为圆形、椭圆形或长圆形； （2）壳体上所有开孔都应与焊缝错开； （3）凸形封头或球壳最大开孔直径不能超过壳体内 直径的1/2； （4）开孔处应进行补强：受压壳体因结构不连续而 引起应力集中，在孔的边缘产生很高的局部应力。 9.2.1 压力容器的设计
化工安全与环保 9.2.1压力容器的设计 (3)材料的选用：金属、非金属材料，黑色金属和有色金属等 但目前绝大多数压力容器是钢的 √材料的质量和规格应该符合 镇静钢 用的钢材要有良好的机械性 倾向较低、缺口和时效敏感 较少，无白点和裂纹。 √承压元件必须采用镇静钢 不完全脱氧的条件下炼得的 均匀。焊接时裂纹倾向较大 沸腾钢在钢水浇模时残留氧与 出时使钢呈沸腾状态，极易右 缺陷。而镇静钢脱氧完全，组
化工安全与环保 （3）材料的选用：金属、非金属材料，黑色金属和有色金属等， 但目前绝大多数压力容器是钢制的。 ü 材料的质量和规格应该符合国标、部标和有关的技术要求。选 用的钢材要有良好的机械性能，即强度高、塑性和韧性好、冷脆 倾向较低、缺口和时效敏感性不明显。钢板的分层和夹渣等缺陷 较少，无白点和裂纹。 ü 承压元件必须采用镇静钢，不宜采用沸腾钢。由于沸腾钢是在 不完全脱氧的条件下炼得的，含氧量较高，硫、磷等杂质分布不 均匀。焊接时裂纹倾向较大，厚板焊接时有层状撕裂倾向。同时 沸腾钢在钢水浇模时残留氧与钢中的碳化合为一氧化碳，气体排 出时使钢呈沸腾状态，极易在钢锭内形成小气泡，成为钢材内部 缺陷。而镇静钢脱氧完全，组织均匀，冲击韧性也较好。 9.2.1 压力容器的设计 沸腾钢 镇静钢
化工安全与环保 9.2.1压力容器的设计 √选用的钢材要有良好的工艺性能：即轧制、成型、锻造、 焊接等冷热加工性能。选用的钢材要有对介质的耐腐蚀性； √低温容器用钢的突出问题是低温下的脆性破裂； √高温下材料的强度是温度和时间的函数。材料的高温强度 指标主要是蠕变极限和持久强度。蠕变极限是指材料在某确 定的高温下工作十万个小时引起允许的总变形的应力。持久 强度是指在一定的工作温度下经历指定工作期那限后，不引起 蠕变破坏的最大应力。另外，高温下材料的抗氧化能力和抗 腐蚀能力都明显下降
化工安全与环保 ü 选用的钢材要有良好的工艺性能：即轧制、成型、锻造、 焊接等冷热加工性能。选用的钢材要有对介质的耐腐蚀性； ü 低温容器用钢的突出问题是低温下的脆性破裂； ü 高温下材料的强度是温度和时间的函数。材料的高温强度 指标主要是蠕变极限和持久强度。蠕变极限是指材料在某确 定的高温下工作十万个小时引起允许的总变形的应力。持久 强度是指在一定的工作温度下经历指定工作期限后，不引起 蠕变破坏的最大应力。另外，高温下材料的抗氧化能力和抗 腐蚀能力都明显下降。 9.2.1 压力容器的设计