PPT《第一章 压力容器导言》

第一章 压力容器导言 CHAPTER ⅠINTRODUCTION OFPRESSURE VESSELS 过程设备设计 1.

1 压力容器总体结构 1.1.1 压力基本组成 1.1.2 压力容器零部件间的焊接 1.2 压力容器分类 1.2.1 介质危害性 1.2.2 压力容器分类 1.3 压力容器规范标准 1.3.1 国外主要规范标准简介 1.3.2 国内主要规范标准简介 本章主要内容 1.3.3 国内规范标准与国外规范标准比较 1.3 压力容器规范标准 目的: 确保压力容器在设计寿命内安全运行 内容: 材料、设计、制造、检验等 性质: 法规,必须遵守 特点: 定期补充、修改,用新规范 过程设备设计 1.3 压力容器规范标准 1.3.1 国外主要规范标准简介

1、美国ASME规范

2、日本压力容器标准

3、欧盟压力容器标准 过程设备设计

1、美国ASME规范 规范增补(Addenda) American Society of Mechanical Engineers 目前ASME规范共有十二卷 ASME规范每三年出版一个新的版本,每年有两次增补. 在形式上,ASME 规范分为4个层次 规范(Code) 规范案例(Code Case) 条款解释 (Interpretation) 包括锅炉、压力容器、核动力装置、焊接、材料、无损检测等内容. 过程设备设计 简称ASME Ⅷ-

1、ASME Ⅷ-2和ASME Ⅷ-3 ASME规范中与压力容器设计有关的主要是第Ⅷ篇《压力容器》、第Ⅶ篇《移动式容器建造和连续使用规则》和第Ⅹ篇《玻璃纤维增强塑料压力容器》. 第Ⅷ篇分 为3个册 第1册《压力容器》 第2册《压力容器―另一规则》 第3册《高压容器另一规则》 过程设备设计 ASME Ⅷ-1 ASME Ⅷ-1为常规设计标准,适用压力小于等于20MPa;

它以弹性失效设计准则为依据,根据经验确定材料的许用应 力,并对零部件尺寸作出一些具体规定.由于它具有较强的 经验性,故许用应力较低. ASME Ⅷ-1不包括疲劳设计,但包括静载下进入高温蠕变范 围的容器设计. 过程设备设计 ASME Ⅷ-2包括了疲劳设计,但设计温度限制在蠕变温度 以内. ASME Ⅷ-2 ASME Ⅷ-2为分析设计标准 它要求对压力容器各区域的应力进行详细地分析,并根 据应力对容器失效的危害程度进行应力分类,再按不同的 安全准则分别予以限制. 跟ASME Ⅷ-1相比,ASME Ⅷ-2对结构的规定更细,对材 料、设计、制造、检验和验收的要求更高,允许采用较高的 许用应力,所设计出的容器壁厚较薄. 过程设备设计 ASME Ⅷ-3 ASME Ⅷ-3主要适用于设计压力不小于70MPa的高压容器. 它不仅要求对压力容器各区域的应力进行详细地分析和分类 评定,而且要做疲劳分析或断裂力学评定,是目前为止要求 最高的压力容器规范. 过程设备设计

2、日本压力容器标准 1993年以前 1993年以后 JIS B 8243《压力容器构造》ASME Ⅷ-1JIS B 8250《压力容器构造―另一标准》 ASME Ⅷ-2 JIS B 8270《压力容器(基础标准)》 JIS B 8271~8285《压力容器(单项标准)》 过程设备设计

3、欧盟压力容器标准 87/404/EEC《简单压力容器指令》 仅适用于介质为空气或氮气、压力(表压)超过0.05MPa的简单压力容器 76/767/EEC《压力容器一般指令》 压力容器及其检验的一般规定 97/23/EC《承压设备指令》 适用于最高工作压力大于0.05MPa的承压设备的设计、制造和合格评定 过程设备设计 1.3 压力容器规范标准 1.3.2 国内主要规范标准简介 中国对特种设备的安全监察分四个层次 法规 行政规章 安全技术规范 标准 1.3.2.1 法规 《锅炉压力容器安全监察暂行条例》―1982年国务院颁布. 《特种设备安全监察条例》―2003年3月国务院颁布,6月起实施 适用于同时具备下列条件的压力容器: a.最高工作压力大于等于0.1MPa(表压) b.压力与容积的乘积大于等于2.5MPa・L c.盛装介质为气体、液化气体或者最高工作温度高于等于 标准沸点的液体. 过程设备设计 1.3.2.2 行政规章 国家质量监督检验检疫总局局长"令"形式颁布的、行政管理性内容较突出的文件. 过程设备设计 1.3.2.3 安全技术规范 《压力容器安全技术监察规程》――1981年国家劳动总局颁布 《压力容器安全监察规程》,1990年改名为《压力容器安全技术监察规程》.1999年由国家质量技术监督局进行修订. 《超高压容器安全技术监察规程》――1993年12月劳动部颁布 《超高压容器安全监察规程》.2004年由国家质量监察检疫总局进行修订,于2005年改名为《超高压容器安全技术监察规程》. 过程设备设计 《容规》对压力容器的材料、设计、制造、使用、检验、修理、改造等七个环节中的主要问题提出 了基本规定. 压力容器标准 是设计、制造压力容器产品的依据;

《容规》是政府对压力容器实施安全技术监督和管理 的依据,属技术法规范畴,二者的适用范围 并不相同 1.3.2.4 标准 过程设备设计 我国制订压力容器标准历史,见20页 "全国压力容器标准化技术委员会"――1984年7月成立 GB150-89《钢制压力容器》――第一版的国家标准,于1989颁布 GB150-1998《钢制压力容器》――第一次全面修订后的 新版的国家标准,1998颁布. 过程设备设计 GB151《管壳式换热器》GB12337《钢制球形储罐》JB4732《钢制压力容器―分析设计标准》JB4710《钢制塔式容器》等一系列国家标准和 行业标准. 容标委在GB150的基础上,又先后制订了: 过程设备设计 (1) GB150《钢制压力容器》 适用的设计温度范围根据钢材允许的使用温度确定,从-196℃到钢材的蠕变限用温度. 这是中国的第一部压力容器国家标准,其基本思路与ASME Ⅷ―1相同,属常规设计标准. 该标准适用于设计压力不大于35MPa的钢制压力容器的设 计、制造、检验及验收. 过程设备设计 GB150只适用于固定的承受恒定载荷的压力容器 不适用于以下8种压力容器: 直接用火焰加热的容器 核能装置中的容器 旋转或往复运动的机械设备中自成整体或作为部件 的受压器室 经常搬运的容器 设计压力低于0.1MPa的容器 真空度低于0.02MPa的容器 内直径小于150mm的容器 要求作疲劳分析的容器等 过程设备设计 GB150管辖的范围除壳体本体外,还包括: 容器与外部管道焊接连接的第一道环向接头坡口端面、 螺纹连接的第一个螺纹接头端面、法兰连接的第一个法兰 密封面,以及专用连接件或管件连接的第一个密封面. 其它如接管、人孔、手孔等承压封头、平盖及其紧固件, 以及非受压元件与受压元件的焊接接头,直接连在容器上 的超压泄放装置均应符合GB150的有关规定. 过程设备设计 GB150的技术内容 圆柱形筒体和球壳的设计计算 零部件结构和尺寸的具体规定 密封设计 超压泄放装置的设置 容器的制造、检验与验收要求等 在中国具有法律效用,是强制性的压力容器标准. 过程设备设计 (2) JB4732《钢制压力容器―分析设计标准》 这是中国的第一部压力容器分析设计的行业标准,其基本思路与ASME Ⅷ―2相同. 该标准与GB150同时实施,在满足各自要求的前提下,可选择其中之一使用,但不能混用. 该标准与GB150相比,允许采用较高的设计应力强度,相同设计条件下,容器的厚度可以减薄、重量可以减轻;

但由于设计计算工作量大,选材、制造、检验及验收等要求较严,有时综合经济效益不一定高. 所以,此法一般用于重量大、结构复杂、操作参数较大的 压力容器.需做疲劳分析的压力容器,必须用分析设计. 过程设备设计 1.3.3 国内规范标准与国外规范标准的比较 以ASME为例比较 标准的适用范围 材料设计系数 过程设备设计 思考题 1.压力容器主要由哪几部分组成?分别起什么作用? 2.介质的毒性程度和易燃特性对压力容器的设计、制造、 使用和管理有何影响? 3.《容规》在确定压力容器类别时,为什么不仅要根据压 力高低,还要视压力与容积的乘积pV大小进行分类? 4. 《容规》与GB150的适用范围是否相同?为什么? 5.GB

150、JB4732和JB/T4735三个标准有何不同?它们 的适用范围是什么?