承压设备设计典型问题精解PDF电子书下载

第1章 设计数据 1

1.介质毒性危害的程度分类 1

2.介质的“易燃、易爆” 2

3.设计压力与计算压力的区别 2

4.盛装液化气体的固定式压力容器设计压力的确定 3

5.最大允许工作压力 3

6.设计温度 3

7.受环境低温影响的压力容器设计温度的确定 4

8.工作温度与设计温度 4

9.管壳式换热器管、壳程沿长度的平均温度与管、壳程设计温度 4

10.设计中应考虑的载荷 5

11.腐蚀裕量 5

12.应力腐蚀的控制 6

13.圆筒和封头焊接接头系数？ 7

14.焊接接头系数的选取及焊接接头的视图表达 7

15.装量系数 8

16.压力试验和气密性试验 8

17.真空容器进行内压试验的目的 10

18.压力容器设计使用寿命 10

19.搅拌设备电机的功率核定及选型 11

20.《容规》与GB 150的适用范围关于压力、介质限定的差异 11

21.盛装最高工作温度低于标准沸点的液体而未完全充满的压力容器如何划类 12

22.球罐容积的限制 12

23.低温低应力工况 12

24.设计文件中压力容器类别的表达 13

25.《简单压力容器安全技术监察规程》适用的简单压力容器 14

26.《简单压力容器安全技术监察规程》规定的“推荐使用寿命” 15

27.简单压力容器中介质对含有少量油、干灰和细尘的规定 15

28.简单压力容器的设计方法及相关规定 15

29.简单压力容器“同一型号”的确定 15

30.简单压力容器的组批 16

31.简单压力容器爆破试验 16

32.超过推荐使用寿命的简单压力容器的使用 17

33.固定式压力容器安全技术监察规程（以下简称“新容规”）与压力容器安全技术监察规程（以下简称“旧容规”）适用范围的主要区别 17

34.“新容规”与“旧容规”类别划分的差别 17

35.“新容规”与“旧容规”对产品焊接试件的要求 17

36.“新容规”与“旧容规”对多腔的容积的规定 18

37.“新容规”对设计单位选用境外牌号材料的规定 18

第2章 材料选用 19

1.钢板选用 19

2.压力容器用钢板的新标准 20

3.应力腐蚀的特征及其防止 22

4.易引起应力腐蚀的介质 22

5.不锈钢晶间腐蚀及其防止 23

6.易引起铬镍不锈钢发生晶间腐蚀的介质 23

7.GB／T 4334.1～5—2000中不锈钢晶间腐蚀试验的五种方法及其适用条件 24

8.双相不锈钢的特点 24

9.双相不锈钢耐晶间腐蚀性能强于奥氏体不锈钢的原因 24

10.10钢无缝管用于—20℃以下时应选用的钢管标准 25

11.高压设备用无缝钢管 25

12.管法兰锻件级别的选用 26

13.奥氏体不锈钢焊条的选用 26

14.《简单压力容器安全技术监察规程》规定的碳素钢材料 28

15.材料代用 29

16.设备选材基本原则 29

第3章 设计计算 38

1.设计温度与设计压力的组合 38

2.成形封头许用应力的选取 38

3.成形封头注明允许最小厚度后开孔补强的计算 38

4.圆形平盖受力分析 38

5.GB 150规定采用中径公式进行厚壁圆筒强度计算的原因 39

6.开孔补强方法 40

7.开孔补强计算中开孔直径的选取 41

8.等面积补强法对开孔直径的限制 41

9.等面积补强计算对开孔长短轴之比的限制 42

10.等面积补强计算中的有效补强范围 42

11.在相同直径、相同厚度、相同开孔直径条件下容器受外压时的开孔补强面积是受内压时的开孔补强面积的一半 43

12.人孔盖开孔问题 43

13.留意接管的强度计算 44

14.GB 150法兰设计：针对不同的应力选取不同的强度校核应力 44

15.容器附件引起的局部应力 45

16.鞍式支座允许载荷的确定 45

17.埋地卧罐的设计计算 45

18.裙座筒体危险截面的选取 47

19.螺栓安全系数的选用 47

20.地脚螺栓与法兰螺栓的不同许用应力 48

21.计算地震载荷和风载荷作用下塔体和裙座筒体的组合拉、压应力时许用应力值的确定 48

22.球壳的有关计算 48

23.外压容器设计中“长圆筒”、“短圆筒”的概念及GB 150的计算中不区分长、短圆筒的原因 60

24.外压圆筒加强圈设计的有关计算 63

25.管板隔板槽面积的计算 64

26.固定管板应力计算不合格的调整 66

27.U形管换热器中管壁厚度的确定 66

28.双管板换热器管板间距的确定 66

29.夹套容器内筒体的计算压力 68

30.夹套容器中，穿过夹套并与夹套焊接的短管处开孔，不需补强计算 68

31.装有螺旋导流板的夹套容器，在内筒外压计算时，按加强圈设计的条件 69

32.夹套是否采用膨胀节的判定 69

33.疲劳分析 71

34.装设安全阀、爆破片的压力容器，其计算书中应包括安全装置选用的有关内容 71

35.填料支承板栅条的强度校核 72

第4章 结构设计 73

4.1压力容器零部件 73

1.压力容器焊接接头的设计 73

2.不等厚筒节或筒体与球壳间连接结构的设计 74

3.接管与壳体焊接应考虑的因素 75

4.压力容器补强元件的选用 75

5.采用补强圈结构的利弊 76

6.补强圈和加强垫板上的螺孔设计 76

7.加强圈结构设计的有关问题 76

8.螺栓法兰连接的密封设计 77

9.标准容器法兰的选用 80

10.板式平焊法兰的适用场合 80

11.垫片的选用 80

12.商品级紧固件的选用 81

13.标准管法兰的选用 84

14.标准管法兰压力等级的确定 85

15.管法兰用商品级紧固件的选用 86

16.人孔、手孔的选用 86

17.长筒体卧式容器的人孔设置 87

18.易燃、易爆液体介质入口管结构 87

19.容器缓冲挡板的结构 87

20.液面计的选用 90

21.玻璃板液面计两接管应配装截止阀的问题 90

22.卧式容器鞍座位置的确定及选型 90

23.公称直径DN≤900的容器必须设置加强垫板的条件 91

24.安全装置设计 91

25.超压泄放装置应用的有关问题 101

26.泄放装置出口的设计 102

27.设备的静电接地设计 102

4.2塔式容器 102

1.塔体的轴向膨胀量 102

2.塔器人、手孔设计 103

3.塔器裙座设计 103

4.塔内除沫器对气速的要求 105

5.塔器的防振措施 105

6.塔釜（或其他容器）隔板的设计 106

7.塔器吊柱设计 110

8.塔器吊耳设计 110

9.塔器地脚螺栓的选材 112

4.3球形储罐 113

1.球壳结构设计应考虑的因素 113

2.球壳选材的基本原则 114

3.球壳焊接坡口的合理设计 116

4.球罐的支柱设计 117

5.球罐的人孔结构 117

6.喷淋装置的设计 118

4.4高压容器 119

1.高压容器设计的基本要求 119

2.高压容器筒体结构的分类、特点及应用 120

3.多层式高压容器壳体对接接头的设计 120

4.多层包扎式高压容器的结构特点 124

5.高压容器密封结构的分类、特点及应用 129

6.高压容器金属平垫密封面水线的使用 136

7.平垫密封能否用于温度、压力频繁变化的高压容器 136

8.透镜式密封的设计 137

9.高压焊接三通的设计 139

4.5管壳式换热器 140

1.换热器的分程 140

2.管箱深度设计 141

3.管板的最小厚度 141

4.管板厚度的确定 142

5.管板的结构设计 143

6.换热管与管板的连接结构 143

7.换热管与管板连接方式中的强度焊、密封焊、贴胀 147

8.换热管与管板采用强度胀时管孔的结构设计 147

9.换热管的排列形式 148

10.换热管中心距 149

11.管板布管限定圆 149

12.折流板布置 149

13.管板分程隔板槽 150

14.管壳式换热器设置管、壳程防冲板的条件 151

15.换热器设计中对接管的要求 151

16.固定管板换热器中需考虑设置膨胀节的情况 151

17.按GB 16749—1997选用膨胀节时应注意的问题 152

18.膨胀节设置内衬套的条件 152

19.立式固定管板换热器的结构 153

20.卧式固定管板冷凝器的壳程通过冷凝介质时支持板的结构 153

21.浮头式换热器的主要结构与特点 153

22.U形管式换热器的主要结构与特点 154

23.盘管（蛇管）换热器 154

24.波纹换热管 156

25.换热器吊耳、顶丝及管板防松螺柱的设置 158

26.重叠式换热器的支座结构 161

4.6其他 161

1.埋地卧罐结构设计应考虑的问题 161

2.夹套容器的结构设计 162

3.夹套与内筒体材质不同时两者间的连接结构设计 173

4.搅拌设备中搅拌轴的选择 174

5.搅拌设备联轴器的选用 174

6.搅拌设备中间轴承和底轴承的选用 175

7.搅拌设备机架的选择 175

8.搅拌设备轴封的选择 175

9.搅拌设备中挡板的设置 180

10.衬里压力容器最小壁厚的选取 181

11.衬里压力容器的人孔设置 181

12.低温压力容器的结构设计 182

第5章 技术要求 183

1.压力容器设计文件中技术要求的表达 183

2.压力容器设计技术条件专家系统（PVDS） 184

5.1容器 186

1.《固定式压力容器安全技术监察规程》规定容器焊接接头必须采用全焊透结构的情况 186

2.采用火焰切割加工的高强度钢坡口表面应进行磁粉或渗透检测 186

3.压力容器焊接接头的表面不允许存在咬边 186

4.压力实验的免除 186

5.焊后消氢处理 187

6.奥氏体不锈钢制压力容器的酸洗、钝化处理 187

7.检验周期 188

8.TSGR 7001—2004《压力容器定期检验规则》中关于压力容器全面检验的规定 188

9.TSGR 7001—2004《压力容器定期检验规则》中关于全面检验周期可适当延长的规定 188

10.压力容器全面检验中需进行确定校核的情况和强度校核的原则 189

11.液化石油气储存容器的主要技术要求 189

5.2塔式容器 190

1.塔体安装后的垂直度、弯曲度和操作时的允许挠度 190

2.裙座的补充技术要求 190

3.分段交货的技术要求 191

5.3球形储罐 191

1.球罐上、下极板及与支柱连接之赤道板用钢板的超声检测 191

2.钢制球罐制造时不得采用机械方法强力组装 191

3.球罐零部件的组焊 192

4.GB 12337—1998要求焊缝必须在焊后立即进行后热消氢处理的情况 192

5.特殊球罐的技术要求 192

5.4管壳式换热器 193

1.对管板孔桥宽度的要求 193

2.固定管板换热器的试压 193

5.5其他 193

1.搅拌容器与搅拌机的一般补充技术要求 193

2.搅拌机的平衡要求 194

3.快开门的安全联锁设计 195

第6章 钛制压力容器 196

1.钛-钢复合钢板的复层材料的强度不能计入基层的强度 196

2.钛衬里压力容器需要设置检漏系统 196

3.钛在干氯气中会产生崩溃性的破坏 196

4.钛制压力容器要作铁污染检验 196

5.工业纯钛中的杂质元素对钛的性能的影响 197

6.钛制设备处理发烟硝酸会产生爆炸 198

7.钛制设备中氢的来源 198

8.防止石油化工工业中钛制设备发生氢脆破裂的措施 198

9.钛的热导率较碳钢低，但在许多钛制换热器中，其传热面积不比钢制的小 199

10.钛衬里层厚度的确定 199

11.钛管需同时采用涡流探伤和超声波探伤 199

12.钛制容器的焊缝坡口形式和尺寸的选择 199

13.钛制容器的结构设计中钛和铁的连接方法 200

14.钛制压力容器需要进行酸洗、钝化处理 200

15.钛制压力容器的焊缝系数比钢制的低 200

附表 201

附表1 新旧钢号对照 201

附表2 爆炸危险介质 203

附表3 毒性介质危害程度分级 210

附表4 全国主要地区基本风压、雪压 213

附表5 设备常用标准 229

参考文献 241