化工安全与环保 9.2.1压力容器的设计 2、设计基础 (1)设计压力和设计温度 √非旋转容器,设计压力一般要高出操作压力0.1MPa或10% 旋转容器的设计压力则要高出预期的最高压力的5%~10%; √设计温度通常要高出不会引起规范许可应力减少的最高温 度30℃。比如,在180℃操作的碳钢容器,其设计温度为 350C而不是210C。 容器设计压力应该标记基于部件最小壁厚的最大允许工作 压力,而不能标记用于计算最小壁厚的压力
化工安全与环保 2、设计基础 (1)设计压力和设计温度 ü 非旋转容器,设计压力一般要高出操作压力0.1MPa或10%; 旋转容器的设计压力则要高出预期的最高压力的5%~10%; ü 设计温度通常要高出不会引起规范许可应力减少的最高温 度30℃。比如,在180℃操作的碳钢容器,其设计温度为 350℃而不是210℃。 ü 容器设计压力应该标记基于部件最小壁厚的最大允许工作 压力,而不能标记用于计算最小壁厚的压力。 9.2.1 压力容器的设计
化工安全与环保 2、设计基础 (1)设计压力和设计温度 (2)最小板材厚度 设计规范规定,大直径压力容器的板材厚度不应小于 (D-2.54)/1000,其中:D是筒体的最小直径(单位m), 焊接结构的最小板厚度许多组织规定为5mm或6mm。 (3)外压或真空 许多过程容器是在外压或真空下,或偶尔是在这些条件 下操作。设计规范规定规范容器,偶尔承受0.1MPa及其以下 的外压,无需考虑外压结构的规范要求。在应用这项规范时, 应该充分考虑到各种可能的后果,如罐体破裂时的人员危险 更换容器的费用,内容物泄出的财产损失和危险等
化工安全与环保 2、设计基础 (1)设计压力和设计温度 (2)最小板材厚度 设计规范规定,大直径压力容器的板材厚度不应小于 (D-2.54)/1000,其中:D是筒体的最小直径(单位m), 焊接结构的最小板厚度许多组织规定为5mm或6mm。 (3)外压或真空 许多过程容器是在外压或真空下,或偶尔是在这些条件 下操作。设计规范规定规范容器,偶尔承受0.1MPa及其以下 的外压,无需考虑外压结构的规范要求。在应用这项规范时, 应该充分考虑到各种可能的后果,如罐体破裂时的人员危险, 更换容器的费用,内容物泄出的财产损失和危险等
化工安全与环保 2、设计基础 (1)设计压力和设计温度(2)最小板材厚度 (3)外压或真空(4)材料选择 √材料在设计压力和温度下的允许应力并不需要过量的壁厚。 一些材料,如铜、铝、它们的合金和铸铁都有具体的温度限 度。 √过程容器结构材料预期的腐蚀阻力,可以在容器操作同样 的条件下近似测出。 √高产品纯度的需要可能会限制材料的选择,但是这并不意 味着最昂贵的材料是最好的。当压力和温度条件允许时,可 以采用金属镀层、玻璃、橡胶、铅板、塑料衬套等,而不必 采用贵重的合金。 要求制造商提出替代建议,例如,不锈钢与铝比较以及金 属包层材料与固体合金比较等
化工安全与环保 2、设计基础 (1)设计压力和设计温度 (2)最小板材厚度 (3)外压或真空 (4)材料选择 ü 材料在设计压力和温度下的允许应力并不需要过量的壁厚。 一些材料,如铜、铝、它们的合金和铸铁都有具体的温度限 度。 ü 过程容器结构材料预期的腐蚀阻力,可以在容器操作同样 的条件下近似测出。 ü 高产品纯度的需要可能会限制材料的选择,但是这并不意 味着最昂贵的材料是最好的。当压力和温度条件允许时,可 以采用金属镀层、玻璃、橡胶、铅板、塑料衬套等,而不必 采用贵重的合金。 ü 要求制造商提出替代建议,例如,不锈钢与铝比较以及金 属包层材料与固体合金比较等
化工安全与环保 2、设计基础 (1)设计压力和设计温度(2)最小板材厚度 (3)外压或真空(4)材料选择 (5)非压力负荷 容器及其支架的设计必须与以下各项负荷匹配: √容器及其内容物的重量; √料盘、隔板、蛇管等内件的重量; 装置、搅拌器、交换器、转筒等外件的重量; √建筑物、扶梯、平台、配管等外部设施的重量; √固定负载和移动负载的重量; √隔离板和防火墙的重量; 风力和地震负荷: 支撑耳柄、环形加强肋以及热梯度的作用。 这些负荷都可以引起过量的局部应力
化工安全与环保 2、设计基础 (1)设计压力和设计温度 (2)最小板材厚度 (3)外压或真空 (4)材料选择 (5)非压力负荷 容器及其支架的设计必须与以下各项负荷匹配: ü 容器及其内容物的重量; ü 料盘、隔板、蛇管等内件的重量; ü 装置、搅拌器、交换器、转筒等外件的重量; ü 建筑物、扶梯、平台、配管等外部设施的重量; ü 固定负载和移动负载的重量; ü 隔离板和防火墙的重量; ü 风力和地震负荷; ü 支撑耳柄、环形加强肋以及热梯度的作用。 这些负荷都可以引起过量的局部应力
2、设计基础 (1)设计压力和 异 (3)外压或真空 (6)支架 √ 立式容器一般 或折边。 √大型卧式容器 √对于小型容器,不管是卧式的还是立式的,其支架的设计 由于支撑附件造成的二次应力、扭矩和剪切力,可能会比大 型容器复杂得多
化工安全与环保 2、设计基础 (1)设计压力和设计温度 (2)最小板材厚度 (3)外压或真空 (4)材料选择 (5)非压力负荷 (6)支架 ü 立式容器一般用立柱和耳柄支撑,有时还会用到环形槽钢 或折边。 ü 大型卧式容器常用三个或更多的鞍形托架支撑。 ü 对于小型容器,不管是卧式的还是立式的,其支架的设计 由于支撑附件造成的二次应力、扭矩和剪切力,可能会比大 型容器复杂得多。 9.2.1 压力容器的设计