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壓力容器:是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于0.1MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa·L的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體的固定式容器和移動(dòng)式容器。 1、壓力容器的結(jié)構(gòu): 1.單層式； 2.多層式: 安全性高，但是生產(chǎn)工序多，勞動(dòng)生產(chǎn)率低；3. 繞板式：不必逐層包扎層板和焊接每層層板的焊縫；4. 型槽繞帶式：型槽鋼帶層層嚙合，可使鋼帶層承受容器的一部分軸向力；筒體上沒(méi)有貫穿整個(gè)壁厚的環(huán)焊縫；使用安全性高；但是需要特殊軋制的型槽鋼帶和專用機(jī)床；5. 熱套式；6. 鍛焊式：成為輕水反應(yīng)堆壓力容器，石油工業(yè)加氫反應(yīng)器和煤轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的主要結(jié)構(gòu)形式。
2、壓力容器設(shè)計(jì)：根據(jù)給定的工藝設(shè)計(jì)條件，遵循現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定，在確保安全的前提下，經(jīng)濟(jì)、正確合理地選擇材料，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)、強(qiáng)（剛）度和密封設(shè)計(jì)。 1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：確定合理、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式，滿足制造、檢驗(yàn)、裝配、運(yùn)輸和維修等要求； 2.強(qiáng)（剛）度設(shè)計(jì)：確定結(jié)構(gòu)尺寸，滿足強(qiáng)度或剛度及穩(wěn)定性要求，以確保容器安全可靠地運(yùn)行； 3.密封設(shè)計(jì)：選擇合適的密封結(jié)構(gòu)和材料，保證密封性能良好。
3、壓力容器的劃定范圍： 1.受壓元件：容器中直接承受壓力載荷（包括內(nèi)壓和外壓）的零部件，如容器殼體元件、開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)圈、外壓加強(qiáng)圈等； 2.非受壓元件：為滿足使用要求而與受壓元件直接焊接成為整體，不承受壓力載荷（只承受重力載荷）的零部件，如支座、吊耳、墊板等； 3.GB150和《容規(guī)》明確規(guī)定了壓力容器的范圍，是指殼體及其連為整體的受壓零部件（受壓元件）。
4、壓力容器焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則： 1．盡量采用對(duì)接接頭：易于保證焊接質(zhì)量，所有的縱向及環(huán)向焊接接頭、凸形封頭上的拼接焊接接頭，必須采用對(duì)接接頭外，其它位置的焊接結(jié)構(gòu)也應(yīng)盡量采用對(duì)接接頭。 舉例：角焊縫，改用對(duì)接焊縫［圖1（a）改為（b）和（c）]。 減小了力集中，方便了無(wú)損檢測(cè)，有利于保證接頭的內(nèi)部質(zhì)量。 圖1容器接管的角接和對(duì)接 2．盡量采用全熔透的結(jié)構(gòu)，不允許產(chǎn)生未熔透缺陷： 未熔透：指基體金屬和焊縫金屬局部未完全熔合而留下空隙的現(xiàn)象。未熔透導(dǎo)致脆性破壞的起裂點(diǎn)，在交變載荷作用下，它也可能誘發(fā)疲勞破壞。 改進(jìn)：選擇合適的坡口形式，如雙面焊；當(dāng)容器直徑較小，且無(wú)法從容器內(nèi)部清根時(shí)，應(yīng)選用單面焊雙面成型的對(duì)接接頭，如用氬弧焊打底，或采用帶墊板的坡口等。 3.盡量減少焊縫處的應(yīng)力集中： 接頭常常是脆性破壞和疲勞破壞的起源處，因此，在設(shè)計(jì) 焊接結(jié)構(gòu)時(shí)必須盡量減少應(yīng)力集中。 措施：盡可能采用等厚度焊接，對(duì)于不等厚鋼板的對(duì)接，應(yīng)將較厚板按一定斜度削薄過(guò)渡，然后再進(jìn)行焊接，以避免形狀突變，減緩應(yīng)力集中程度。一般當(dāng)薄板厚度δ2不大于10mm，兩板厚度差超過(guò)3mm；或當(dāng)薄板厚度δ2大于10mm，兩板厚度差超過(guò)薄板的30%，或超過(guò)5mm時(shí)，均需按圖2的要求削薄厚板邊緣。  圖2板厚不等時(shí)的對(duì)接接頭
5、壓力容器常用焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 主要內(nèi)容：選擇合適的焊縫坡口，方便焊材(焊條或焊絲）伸入坡口根部，以保證全熔透。 坡口選擇因素：1.盡量減少填充金屬量；2.保證熔透，避免產(chǎn)生各種焊接缺陷；3.便于施焊，改善勞動(dòng)條件； 4.減少焊接變形和殘余變形量，對(duì)較厚元件焊接應(yīng)盡量選用沿厚度對(duì)稱的坡口形式，如X形坡口等。
6、開(kāi)孔帶來(lái)的問(wèn)題：削弱器壁的強(qiáng)度、產(chǎn)生高的局部應(yīng)力。
7、符合下列條件之一的壓力容器可不開(kāi)設(shè)檢查孔： 1.筒體Di≤300mm的壓力容器。 2.容器上設(shè)有可以拆卸的封頭、蓋板或其他能夠開(kāi)關(guān)的蓋子，而且它們的尺寸不小于規(guī)定； 3.無(wú)腐蝕或輕微腐蝕，無(wú)需作內(nèi)部檢查和清理的壓力容器； 4.制冷裝置用壓力容器； 5.換熱器。 如不屬于上述五種情況。但由于某種特殊原因而不能開(kāi)設(shè)檢查孔時(shí)，應(yīng)該采取以下措施： 1.對(duì)容器的全部縱向與環(huán)向焊縫作100％無(wú)損檢測(cè)； 2.在設(shè)計(jì)圖樣上注明計(jì)算厚度、且在壓力容器使用期間或檢測(cè)時(shí)重點(diǎn)進(jìn)行測(cè)厚檢查； 3相應(yīng)縮短檢驗(yàn)周期。
8、螺栓法蘭連接的密封性設(shè)計(jì)： 螺栓法蘭連接設(shè)計(jì)關(guān)鍵要解決兩個(gè)問(wèn)題：1.保證連接處“緊密不漏”；2.法蘭應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，不致因受力而破壞。 實(shí)際應(yīng)用中主要是泄漏，很少有強(qiáng)度不足而破壞。 密封性能：壓緊面、墊片。 |
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