系列过程设备设计第四章.ppt

《系列过程设备设计第四章.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《系列过程设备设计第四章.ppt（48页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、4.压力容器设计压力容器设计4.3 常规设计常规设计CHAPTER CHAPTER Design of Pressure VesselDesign of Pressure Vessel4.3 常规设计常规设计 4.1 概述概述 4.2 设计准则设计准则 4.3 常规设计常规设计 4.4 分析设计分析设计 4.5 疲劳分析疲劳分析 4.6 压力容器设计技术进展压力容器设计技术进展 4.3.3 封头设计封头设计 4.3.4 密封装置设计密封装置设计 4.3.5 开孔和开孔补强设计开孔和开孔补强设计 4.3.6 支座和检查孔支座和检查孔4.3.7 安全泄放装置安全泄放装置 4.3.2 圆筒设计圆筒设

2、计 4.3.1 概述概述 4.3.8 焊接结构设计焊接结构设计 4.3.9 压力试验压力试验 力载荷处力载荷处 理，理，不考虑交变载荷，也不区分短期载荷和永不考虑交变载荷，也不区分短期载荷和永久载荷，不涉及容器的疲劳寿命问题。久载荷，不涉及容器的疲劳寿命问题。区别于分区别于分析设计析设计一、设计思想一、设计思想“按规则设计按规则设计”（Design by Rules），只只考虑单一的最大考虑单一的最大 载荷工况，按一次施加的静载荷工况，按一次施加的静应力求解应力求解依据依据 材料力学及板壳材料力学及板壳 理论，按理论，按最大拉最大拉 应力准则应力准则来推导来推导 受压元件的强度受压元件的强度

3、尺寸计算公式。尺寸计算公式。校核校核受压元件受压元件 的应力强度的应力强度 材料许用应力材料许用应力 （强度）（强度）30mm）卷焊成直径不同但可过盈配合的筒节，）卷焊成直径不同但可过盈配合的筒节，将外层筒节加热到计算的温度进行套合，冷却收缩后得到紧密将外层筒节加热到计算的温度进行套合，冷却收缩后得到紧密贴合的厚壁筒节。贴合的厚壁筒节。图4-2(b)热套筒节二、热套式二、热套式4.3.2.1 圆筒结构圆筒结构2、优点：、优点：工序少，周期短，且具有工序少，周期短，且具有包扎式筒体的大多数优点。包扎式筒体的大多数优点。3、缺点：、缺点：筒体要有较准确的过盈量，筒体要有较准确的过盈量，卷筒的精度要

4、求很高，且套卷筒的精度要求很高，且套 合时需选配套合；合时需选配套合；套合时贴紧程度不很均匀；套合时贴紧程度不很均匀；套合后，需热处理以消除套合后，需热处理以消除 套合预应力及深环焊缝的焊套合预应力及深环焊缝的焊 接残余应力。接残余应力。二、热套式二、热套式(续续)4.3.2.1 圆筒结构圆筒结构1、结构：、结构：由内筒、绕板层和外筒三部分组成，是在多层包扎式由内筒、绕板层和外筒三部分组成，是在多层包扎式 筒体的基础上发展起来的。筒体的基础上发展起来的。2、制造：、制造：内筒与多层包扎式内筒相同，外层是在内筒外面连续内筒与多层包扎式内筒相同，外层是在内筒外面连续 缠绕若干层缠绕若干层35mm厚

5、的薄钢板而构成筒节，只有内外两道厚的薄钢板而构成筒节，只有内外两道 纵焊缝，需要纵焊缝，需要2个楔形过渡段，外筒为保护层，由两块半圆个楔形过渡段，外筒为保护层，由两块半圆 或三块或三块“瓦片瓦片”制成。制成。3、优点：机械化程度高，制造效率高，材料利用率高（可达优点：机械化程度高，制造效率高，材料利用率高（可达 90%以上）。以上）。4、缺点：、缺点：中间厚两边薄，累积间隙。中间厚两边薄，累积间隙。图42（c）绕板式三、绕板式三、绕板式4.3.2.1 圆筒结构圆筒结构1、结构、结构：错开环缝和采用液压夹钳逐层包扎的筒体结构。：错开环缝和采用液压夹钳逐层包扎的筒体结构。2、制造、制造：将内筒拼接

6、到所需的长度，两端焊上法兰或封头；将内筒拼接到所需的长度，两端焊上法兰或封头；在整个长度上逐层包扎层板，待全长度上包扎好并在整个长度上逐层包扎层板，待全长度上包扎好并 焊完磨平后再包扎第二层，直至所需厚度。焊完磨平后再包扎第二层，直至所需厚度。3、优点、优点：环、纵焊缝错开，筒体与封头或法兰间的环焊缝为一：环、纵焊缝错开，筒体与封头或法兰间的环焊缝为一 定角度的斜面焊缝，承载面积增大。定角度的斜面焊缝，承载面积增大。内筒内筒包扎层板包扎层板端部法兰端部法兰底封头底封头图43 整体多层包扎是厚壁容器筒体 四、整体多层包扎式四、整体多层包扎式4.3.2.1 圆筒结构圆筒结构以钢带缠绕在内筒外面获得

7、所需厚度筒壁以钢带缠绕在内筒外面获得所需厚度筒壁两种结构两种结构型槽绕带式型槽绕带式扁平钢带倾角错绕式扁平钢带倾角错绕式(1)型槽绕带式型槽绕带式 用特制的型槽钢带螺旋缠绕在特制的内用特制的型槽钢带螺旋缠绕在特制的内(2)筒上，端面形状见图筒上，端面形状见图4-4（a），内筒外表面上预先加），内筒外表面上预先加(3)工有与钢带相啮合的螺旋状凹槽。工有与钢带相啮合的螺旋状凹槽。缠绕时，钢带先经电加热，再进行螺旋缠绕，绕制后依次缠绕时，钢带先经电加热，再进行螺旋缠绕，绕制后依次用空气和水进行冷却，使其收缩产生预紧力，可保证每层用空气和水进行冷却，使其收缩产生预紧力，可保证每层钢带贴紧；各层钢带之间

8、靠凹槽和凸肩相互啮合钢带贴紧；各层钢带之间靠凹槽和凸肩相互啮合(见图见图4-4（b）)，缠绕层能承受一部分由内压引起的轴向力。，缠绕层能承受一部分由内压引起的轴向力。五、绕带式五、绕带式4.3.2.1 圆筒结构圆筒结构缩套环双锥面垫片焊缝图4-4（a）型槽绕带式筒体（b）型槽钢带结构示意图 五、绕带式（续）五、绕带式（续）4.3.2.1 圆筒结构圆筒结构五、绕带式（续）五、绕带式（续）缺点：钢带需由钢厂专门轧制，尺寸公差要求缺点：钢带需由钢厂专门轧制，尺寸公差要求 严，技术要求高；为保证邻层钢带能相严，技术要求高；为保证邻层钢带能相 互啮合，需采用精度较高的专用缠绕机互啮合，需采用精度较高的专

9、用缠绕机 床。床。优点：筒体具有较高的安全性，机械化程度优点：筒体具有较高的安全性，机械化程度 高，材料损耗少，且由于存在预紧力，高，材料损耗少，且由于存在预紧力，在内压作用下，筒壁应力分布较均匀。在内压作用下，筒壁应力分布较均匀。4.3.2.1 圆筒结构圆筒结构（2）扁平钢带倾角错绕式）扁平钢带倾角错绕式 中国首创的一种新型绕带式筒体；该结构已被列入中国首创的一种新型绕带式筒体；该结构已被列入 ASME-1和和ASME-2标准的规范案例，编号分别标准的规范案例，编号分别 为为 2229和和2269。内筒内筒钢带层钢带层底封头底封头端部法兰端部法兰 图图4-4（c）扁平钢带倾角错绕式筒体扁平钢

10、带倾角错绕式筒体五、绕带式（续）五、绕带式（续）4.3.2.1 圆筒结构圆筒结构结构：结构：内筒厚度约占总壁厚的内筒厚度约占总壁厚的1/61/4，采用采用“预应力冷绕预应力冷绕”和和“压棍预弯贴紧压棍预弯贴紧”技术，技术，环向环向1530倾角在薄内筒外交错缠绕扁平钢带。倾角在薄内筒外交错缠绕扁平钢带。钢带宽约钢带宽约80160mm、厚约、厚约416mm，其始末，其始末两端分别与底封头和端部法兰相焊接。两端分别与底封头和端部法兰相焊接。与其它类型厚壁筒体相比，扁平钢带倾角错与其它类型厚壁筒体相比，扁平钢带倾角错绕式筒体结构具有设计灵活、制造方便、可绕式筒体结构具有设计灵活、制造方便、可靠性高、在

11、线安全监控容易等优点。靠性高、在线安全监控容易等优点。优点：优点：五、绕带式（续）五、绕带式（续）4.3.2.2 内压圆筒的强度设计内压圆筒的强度设计4.3.2.2 4.3.2.2 内压圆筒的强度设计内压圆筒的强度设计内压圆筒的强度设计内压圆筒的强度设计筒体强度设计筒体强度设计单层圆筒体单层圆筒体多层厚壁圆筒多层厚壁圆筒中径公式（薄壁筒体）中径公式（薄壁筒体）Mises屈服公式（厚壁筒体）屈服公式（厚壁筒体）Faupel爆破公式（厚壁筒体）爆破公式（厚壁筒体）1、厚度计算式：、厚度计算式：由中径公式由中径公式 （4-13）0.4t式中式中 计算厚度，计算厚度，mm；Pc计算压力，计算压力，MP

12、a；焊接接头系数。焊接接头系数。条件：条件：Pc2、应力强度判别式：、应力强度判别式：（对筒体进行强度校核，已知筒体尺寸（对筒体进行强度校核，已知筒体尺寸Di、n或或e）（4-14）式中式中 e有效厚度，有效厚度，e=n C，mm；n名义厚度，名义厚度，mm；C厚度附加量，厚度附加量，mm；t设计温度下圆筒的计算应力，设计温度下圆筒的计算应力，MPa。一、单层筒体（薄壁筒体）一、单层筒体（薄壁筒体）k1.5（工程）（工程）4.3.2.2 内压圆筒的强度设计内压圆筒的强度设计 3、筒体最大允许工作压力、筒体最大允许工作压力pw：MPa （4-15）4、说明：、说明：Pc0.4t式（式（4-13）

13、由筒体的薄膜应力按最大拉应力准则导出的，）由筒体的薄膜应力按最大拉应力准则导出的，用于一定厚度范围，如厚度过大，则由于实际应力情况与用于一定厚度范围，如厚度过大，则由于实际应力情况与应力沿厚度均布的假设相差太大而不能使用。应力沿厚度均布的假设相差太大而不能使用。按照薄壳理论，（按照薄壳理论，（413）仅能在）仅能在/D0.1即即K1.2范围内适范围内适用。但作为工程设计，采用了最大拉应力准则，材料设计用。但作为工程设计，采用了最大拉应力准则，材料设计系数，厚度范围扩大到在最大承压（液压试验）时圆筒内系数，厚度范围扩大到在最大承压（液压试验）时圆筒内壁的应力强度在材料屈服点以内。壁的应力强度在材

14、料屈服点以内。(K 1.5)4.3.2.2 内压圆筒的强度设计内压圆筒的强度设计 形状改变比能屈服失效判据计算出的内压厚壁筒体初始形状改变比能屈服失效判据计算出的内压厚壁筒体初始屈服压力与实测值较为吻合，应力强度屈服压力与实测值较为吻合，应力强度能较好地能较好地反映厚壁筒体的实际应力水平，反映厚壁筒体的实际应力水平，应力强度应力强度（认为是真实的）（认为是真实的）应力强度应力强度（与中径公式相对应）（与中径公式相对应）=随径比随径比K的增大而增大。的增大而增大。1.25当当K=1.5时，比值：时，比值：4、说明：、说明：Pc0.4t（续续）内壁实际应力强度是按中径公式计算的应力强度的内壁实际应

15、力强度是按中径公式计算的应力强度的1.25倍。倍。4.3.2.2 内压圆筒的强度设计内压圆筒的强度设计 由于由于GB150取取n，若筒体径比不超过，若筒体径比不超过，仍可按式（，仍可按式（4-13）计算筒体厚度。计算筒体厚度。4、说明：、说明：Pc0.4t（续续）液压试验（液压试验（pT）时，筒体内表面的实际应力强度最大为许）时，筒体内表面的实际应力强度最大为许用应力的用应力的倍倍（），说明筒体内表面金属仍未达到屈服点，），说明筒体内表面金属仍未达到屈服点，处于弹性状态。处于弹性状态。pc=0.4t当当K=1.5时，时，=Di（K-1）/2=0.25Di，代入式（，代入式（4-13）得）得这就

16、是式（这就是式（4-13）的适用范围）的适用范围pc0.4t的依据所在。的依据所在。4.3.2.2 内压圆筒的强度设计内压圆筒的强度设计二、单层筒体（厚壁筒体）二、单层筒体（厚壁筒体）1、Mises屈服公式：屈服公式：与与 Mises屈服失效判据相对应的全屈服压力可按屈服失效判据相对应的全屈服压力可按 式（式（2-52）计算。将式（）计算。将式（2-52）代入式（代入式（4-7），得），得 圆筒计算厚度：圆筒计算厚度：（4-16）nso2.02.2。ASME-3 采用式（采用式（4-16）。单层厚壁筒体（计算压力大于单层厚壁筒体（计算压力大于0.4t），），常采用常采用塑性失效设计准则塑性失效

17、设计准则或或爆破失效设计准则爆破失效设计准则进行设计。进行设计。4.3.2.2 内压圆筒的强度设计内压圆筒的强度设计4.3.2.2 内压圆筒的强度设计内压圆筒的强度设计二、单层筒体（厚壁筒体）（续）二、单层筒体（厚壁筒体）（续）2、Faupel爆破公式：爆破公式：采用爆破失效设计准则，用采用爆破失效设计准则，用Faupel公式计算爆破压力，公式计算爆破压力，将式（将式（2-53）爆破压力计算式，代入式（）爆破压力计算式，代入式（4-8）爆破设计准则，）爆破设计准则，圆筒计算厚度：圆筒计算厚度：（4-17）nb2.53.0日本的日本的超高压圆筒容器设计规则和超高压圆筒容器设计规则和中国的超高压容

18、器安全监察规程等采用式（中国的超高压容器安全监察规程等采用式（4-17）。）。三、多层厚壁筒体三、多层厚壁筒体多层厚壁筒体在制造中多层厚壁筒体在制造中施加预应力。施加预应力。1、预应力（内压）、预应力（内压）筒体内壁应力筒体内壁应力 降低，外壁应力降低，外壁应力 增加，增加，壁厚方向应力分布趋向于均匀，从而提高筒体的弹性壁厚方向应力分布趋向于均匀，从而提高筒体的弹性 承载能力。承载能力。但由于结构和制造上的原因，定量地控制预应力的大小是困难的。但由于结构和制造上的原因，定量地控制预应力的大小是困难的。设计计算：设计计算：不考虑预应力，作强度储备用。不考虑预应力，作强度储备用。只有压力很高时，才

19、考虑预应力。只有压力很高时，才考虑预应力。多层包扎式多层包扎式绕带式筒体绕带式筒体例如：例如：4.3.2.2 内压圆筒的强度设计内压圆筒的强度设计4.3.2.2 内压圆筒的强度设计内压圆筒的强度设计三、多层厚壁筒体三、多层厚壁筒体(续续)2、厚度计算式：（热套式、多层包扎式、绕板式、厚度计算式：（热套式、多层包扎式、绕板式、扁平钢带倾角错绕式）扁平钢带倾角错绕式）计算压力不超过计算压力不超过0.4t时，按式（时，按式（4-13）计算）计算不同：许用应力用组合许用应力代替；不同：许用应力用组合许用应力代替；不同：许用应力用组合许用应力代替；不同：许用应力用组合许用应力代替；（4-18）多层圆筒的

20、组合许用应力多层圆筒的组合许用应力（4-13）试算过程试算过程试算过程试算过程4.3.2.2 内压圆筒的强度设计内压圆筒的强度设计式中式中 i多层圆筒多层圆筒内筒内筒的名义厚度，的名义厚度，mm；o多层圆筒多层圆筒层板总厚层板总厚度，度，mm；it设计温度下多层圆筒设计温度下多层圆筒内筒内筒材料的许用应力，材料的许用应力，MPa；ot设计温度下多层圆筒设计温度下多层圆筒层板或带层材料层板或带层材料的许用应力，的许用应力，对扁平钢带倾角错绕式筒体，应乘以钢带倾角错绕对扁平钢带倾角错绕式筒体，应乘以钢带倾角错绕 引起的环向削弱系数引起的环向削弱系数，MPa；i多层圆筒多层圆筒内筒内筒的焊接接头系数

21、，一般取；的焊接接头系数，一般取；o多层圆筒多层圆筒层板层板层或带层的焊接接头系数，对于多层层或带层的焊接接头系数，对于多层 包扎式筒体，取包扎式筒体，取o，其余筒体取，其余筒体取o。3、热应力、热应力不考虑不考虑。较高温操作时，有热应力，但有保温。较高温操作时，有热应力，但有保温 设施，且严格控制设施，且严格控制 不考虑热应力（常规设计）。不考虑热应力（常规设计）。三、多层厚壁筒体三、多层厚壁筒体(续续)设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数设计技术参数设计技术参数设计技术参数设计压力设计压力设计温度设计温度厚度及附加量厚度及附加量焊接接头系数焊

22、接接头系数许用应力等许用应力等1、设计压力、设计压力 为压力容器的设计载荷条件之一，其值为压力容器的设计载荷条件之一，其值 不低于不低于最高工作压力最高工作压力最高工作压力最高工作压力。设计压力应视内压或外压容器分别取值。设计压力应视内压或外压容器分别取值。容器顶部在正常工作过程中容器顶部在正常工作过程中可能产生的最高表压。可能产生的最高表压。设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计压力应根据工作条件下可能达到的最高金属温度确定。设计压力应根据工作条件下可能达到的最高金属温度确定。外压：外压：（略）（略）内压：内压：内压：内压：装安全阀装安全阀不低于安全阀开

23、启压力，不低于安全阀开启压力，1.051.10倍倍 最高工作压力。最高工作压力。装爆破片装爆破片爆破片最低标定爆破压力加上所选爆爆破片最低标定爆破压力加上所选爆 破片制造范围的上限。破片制造范围的上限。盛装液化气体容器盛装液化气体容器根据工作条件下可能达到的根据工作条件下可能达到的 最高金属温度确定。最高金属温度确定。综合考虑综合考虑介质压力介质压力饱和蒸气压饱和蒸气压装量系装量系 数数温度变化温度变化环境温度环境温度保冷设施。保冷设施。设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定计算压力计算压力是指在相应设计温度下，用以确定元件最危险截是指在相应设计温度下，用以确

24、定元件最危险截 面厚度的压力，其中包括液柱静压力。面厚度的压力，其中包括液柱静压力。通常情况下，计算压力等于设计压力加上液柱静压力。通常情况下，计算压力等于设计压力加上液柱静压力。当元件所承受的液柱静压力小于当元件所承受的液柱静压力小于5%设计压力时，可忽略不计。设计压力时，可忽略不计。设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定注解：设计温度与设计压力存在对应关系。当压力容器具有注解：设计温度与设计压力存在对应关系。当压力容器具有 不同的操作工况时，应按最苛刻的压力与温度的组合不同的操作工况时，应按最苛刻的压力与温度的组合 设定容器的设计条件，而不能按其在不同工况

25、下各自设定容器的设计条件，而不能按其在不同工况下各自 的最苛刻条件确定设计温度和设计压力。的最苛刻条件确定设计温度和设计压力。GB150规定：设计温度等于或低于规定：设计温度等于或低于-20的容器属于低温容器。的容器属于低温容器。金属温度不低于金属温度不低于0设计温度不得低于元件金属设计温度不得低于元件金属可能达到的可能达到的最高最高温度；温度；金属温度低于金属温度低于0不得高于元件金属可能达不得高于元件金属可能达到的到的最低最低温度。温度。2、设计温度、设计温度为压力容器的设计载荷条件之一，指容器在正为压力容器的设计载荷条件之一，指容器在正 常情况下，设定元件的金属温度（常情况下，设定元件的

26、金属温度（沿元件金属沿元件金属 截面的温度平均值截面的温度平均值）。）。设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定3 3、厚度及厚度附加量、厚度及厚度附加量、厚度及厚度附加量、厚度及厚度附加量 厚度厚度计算厚度计算厚度设计厚度设计厚度d名义厚度名义厚度n有效厚度有效厚度e成型厚度成型厚度设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定计算厚度（计算厚度（）由公式采用计算压力得到的厚度。由公式采用计算压力得到的厚度。必要时还应计入其它载荷对厚度的影响。必要时还应计入其它载荷对厚度的影响。设计厚度（设计厚度（d）计算厚度与腐蚀裕量之和。计算厚度

27、与腐蚀裕量之和。dC2 名义厚度（名义厚度（n）设计厚度加上钢材厚度负偏差后向上设计厚度加上钢材厚度负偏差后向上圆整至钢材标准规格的厚度，即标注在图样上的厚度。圆整至钢材标准规格的厚度，即标注在图样上的厚度。ndC1有效厚度（有效厚度（e）名义厚度减去钢材负偏差和腐蚀裕量。名义厚度减去钢材负偏差和腐蚀裕量。enC1C2厚度附加量（厚度附加量（C）由钢材的厚度负偏差由钢材的厚度负偏差C1和腐蚀裕量和腐蚀裕量C2 组成，不包括加工减薄量组成，不包括加工减薄量C3。C=C1+C2加工减薄量加工减薄量根据具体制造工艺和板材实际厚度由制造根据具体制造工艺和板材实际厚度由制造 厂而并非由设计人员确定。厂而

28、并非由设计人员确定。设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定成形后厚度成形后厚度制造厂考虑加工减薄量并按钢板厚度规格第二制造厂考虑加工减薄量并按钢板厚度规格第二 次向上圆整得到的坯板厚度，再减去实际加工次向上圆整得到的坯板厚度，再减去实际加工 减薄量后的厚度，也为减薄量后的厚度，也为出厂时容器的实际厚出厂时容器的实际厚 度。度。一般，成形后厚度大于设计厚度就可满足强度一般，成形后厚度大于设计厚度就可满足强度 要求。要求。设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定计算厚度计算厚度有效厚度有效厚度e成型后厚度成型后厚度毛坯厚度毛坯厚度名

29、义厚度名义厚度n设计厚度设计厚度dC1+C2加工减薄量加工减薄量加工减薄量加工减薄量第一次厚度圆整值第一次厚度圆整值厚度负偏差厚度负偏差C1腐蚀裕量腐蚀裕量C2第二次厚度圆整值第二次厚度圆整值设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定碳素钢、低合金钢容器：碳素钢、低合金钢容器：min不小于不小于3mm；高合金制容器：高合金制容器：min不小于不小于2mm；最小厚度（最小厚度（min）考虑容器的刚性考虑容器的刚性 制造、运输、吊装；制造、运输、吊装；不包括腐蚀裕量；不包括腐蚀裕量；不包括腐蚀裕量；不包括腐蚀裕量；设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定

30、设计技术参数的确定钢板或钢管厚度负偏差钢板或钢管厚度负偏差钢板或钢管厚度负偏差钢板或钢管厚度负偏差C C1 1：按照相应钢材标准的规定选取按照相应钢材标准的规定选取按照相应钢材标准的规定选取按照相应钢材标准的规定选取钢材的厚度负偏差钢材的厚度负偏差mm，且不超过名义厚度的，且不超过名义厚度的6%时，时，可取可取C1=0。GB6654压力容器用钢板压力容器用钢板和和GB3531低温压力容器用低低温压力容器用低 合金钢钢板规定压力容器专用钢板的厚度负偏差不合金钢钢板规定压力容器专用钢板的厚度负偏差不 大于大于mm，使用该标准中钢板厚度超过，使用该标准中钢板厚度超过5mm时时(如如 20R、16Mn

31、R和和16MnDR等等)，可取，可取C1=0；其它常用钢板（如其它常用钢板（如20g、Q235-A以及以及0Cr18Ni9等）的厚度等）的厚度 负偏差见表负偏差见表4-2，P133设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定腐蚀裕量只对防止均匀腐蚀破坏有意义；腐蚀裕量只对防止均匀腐蚀破坏有意义；对于应力腐蚀、对于应力腐蚀、氢脆和缝隙腐蚀等非均匀腐蚀，效果不佳，应着重选择耐氢脆和缝隙腐蚀等非均匀腐蚀，效果不佳，应着重选择耐腐蚀材料或进行适当防腐蚀处理。腐蚀材料或进行适当防腐蚀处理。碳素钢、低合金钢：碳素钢、低合金钢：C2不小于不小于1mm；不锈钢：介质腐蚀性极微时，可

32、取不锈钢：介质腐蚀性极微时，可取C2=0。腐蚀裕量腐蚀裕量防止容器受压元件由于均匀腐蚀、机械磨损而防止容器受压元件由于均匀腐蚀、机械磨损而 导致厚度削弱减薄。与腐蚀介质直接接触的筒导致厚度削弱减薄。与腐蚀介质直接接触的筒 体、封头、接管等受压元件，均应考虑材料的体、封头、接管等受压元件，均应考虑材料的 腐蚀裕量。腐蚀裕量。设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定焊缝缺陷焊缝缺陷夹渣、未熔透、夹渣、未熔透、裂纹、气孔等裂纹、气孔等焊缝热影响区晶粒粗大焊缝热影响区晶粒粗大母材强度或塑性降低母材强度或塑性降低薄弱环节薄弱环节4、焊接接头系数、焊接接头系数焊缝金属与母材

33、强度的比值，反映容器焊缝金属与母材强度的比值，反映容器 强度受削弱的程度。强度受削弱的程度。接头形式接头形式无损检测要求无损检测要求长度比例长度比例影响因素影响因素设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定5、许用应力、许用应力容器壳体、封头等受压元件的材料许用强容器壳体、封头等受压元件的材料许用强 度，取度，取材料强度失效判据的极限值材料强度失效判据的极限值与相应与相应 的材料的材料设计系数设计系数（又称安全系数）之比。（又称安全系数）之比。蠕变温度以下蠕变温度以下最低抗拉强度最低抗拉强度b、常温或设计温度下的、常温或设计温度下的 屈服点屈服点s或或 三者除以各

34、自的材料设计系数后所得的最三者除以各自的材料设计系数后所得的最 小值，作为许用应力，以抗拉强度和屈服点同时来控制许小值，作为许用应力，以抗拉强度和屈服点同时来控制许 用应力。用应力。屈服点s（或0.2）、抗拉强度b、持久强度D、蠕变极限n等根据失效类型确定极限值。材料强度失效判据的极限值用不同的方式表示：材料强度失效判据的极限值用不同的方式表示：设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定对韧性材对韧性材按弹性失效设计准则按弹性失效设计准则屈服点为基准；屈服点为基准；防止断裂破坏防止断裂破坏同时用抗拉强度作为计算许用应力同时用抗拉强度作为计算许用应力 的基准。的基准

35、。（4-19）原因同时考虑基于高温蠕变极限或持久强度的许用应力，即 或（4-20）碳素钢或低合金钢420，铬钼合金钢450，奥氏体不锈钢550时，设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定材料设计系数材料设计系数保证受压元件强度有足够的安全储备量，保证受压元件强度有足够的安全储备量，取值取值：应力计算的精确性、材料性能的均匀性、载荷的确切：应力计算的精确性、材料性能的均匀性、载荷的确切 程度、制造工艺，使用管理的先进性以及检验水平等程度、制造工艺，使用管理的先进性以及检验水平等 因素有着密切关系。因素有着密切关系。理论，实践经验积累。理论，实践经验积累。GB150 查表查表钢板、钢管、锻件以及螺栓材料，钢板、钢管、锻件以及螺栓材料，依据依据表表4-4为钢材（除螺栓材料外）许用应力的确为钢材（除螺栓材料外）许用应力的确 定依据。定依据。螺栓许用应力螺栓许用应力依据材料不同状态和直径大小而定，依据材料不同状态和直径大小而定，为保证密封性，严格控制螺栓的弹性变形。为保证密封性，严格控制螺栓的弹性变形。设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定设计技术参数的确定