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350℃而不是210℃。容器设计压力应该标记基于部件最小壁厚的最大充许工作压力,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 ✓ 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 350℃而不是210℃。 ✓ 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(D2.54)/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 ✓ 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(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: ✓ 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
2、设计基础异皮康(1)设计压力和169-1-(3)外压或真空(6)支架立式容器一般或折边。/03/30.11:00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 ✓ 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。 ✓ 大型卧式容器常用三个或更多的鞍形托架支撑。 ✓ 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