文档介绍：2011年辽宁省D级压力容器设计、审核人员培训班
设计总论
中国石油辽阳石化公司胡丽莉
2011年4月
讨论的主要内容
一、设计技术路线
二、任务承接
三、设计条件
四、设计方法和标准
五、设计参数
六、许用应力
七、压力容器类别
八、焊接接头系数
九、耐压试验
十、制造、检验要求
十一、设计文件
2
一、设计技术路线
3
确定设计参数
确定容器类别
结构确定
材料选择
承接任务
设计条件审核
选择设计方法和标准
压力容器设计应按照以下技术路线
设计计算、风险评估报告
绘图、编制制造技术条件
二、任务承接
设计人员应对设计质量负责,在本单位设计许可证的设计类别、级别和品种范围设计压力容器。
4
级别
设计压力容器范围
A
A1级,指超高压容器、高压容器(注明单层、多层)
A2级,指第三类低、中压容器
A3级,指球形储罐
A4级, 指非金属压力容器
C
C1级,指铁路罐车C2级,指汽车罐车、长管拖车C3级,指罐式集装箱
D
D1级,指第一类压力容器D2级,指第二类压力容器
SAD
指压力容器应力分析设计
二、任务承接
注:
1)不属于《压力容器安全技术监察规程》、《超高压容器安全技术监察规程》范围的压力容器,其设计单位至少应当取得压力容器A级、C级、或D级中任一级别的许可。
2)总体采用规则设计标准,对某些局部或结构采用应力分析方法进行强度校核,可以不要求取得分析设计许可资格,校核所取材料许用应力应当是规则设计标准中规定的材料许用应力;其设计、制造仍按规则设计制造标准进行。但是:对于进行分析的该局部,其制造、检验要求应参照“分析设计标准”的相关规定。
5
三、设计条件
1、审核设计委托方提出的正式书面形式压力容器设计条件,设计条件至少包含以下内容:
(1)操作参数(包括工作压力、工作温度、液位高度、接管载荷等);
(2)压力容器使用地及其自然条件(包括环境温度、抗震设防烈度、风和雪载荷等);
(3)介质组分与特性;
(4)预期使用年限;
(5)几何参数和管口方位;
(6)设计需要的其他必要条件(如选材要求、防腐蚀要求、保温、表面处理、特殊试验、安装运输要求等) 。
6
三、设计条件
2、设计时应考虑以下载荷:
a) 内压、外压或最大压差;
b) 液柱静压力,当液柱静压力小于设计压力的5%时,可忽略不计;
需要时,还应考虑下列载荷:
c) 容器的自重(包括内件和填料等),以及正常工作条件下或耐压试验状态下内装介质的重力载荷;
d) 附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重力载荷;
e) 风载荷、地震载荷、雪载荷;
7
三、设计条件
f) 支座、底座圈、支耳及其他型式支承件的反作用力;
g) 连接管道和其他部件的作用力;
h) 温度梯度或热膨胀量不同引起的作用力;
i) 冲击载荷,包括压力急剧波动引起的冲击载荷、流体冲击引起的反力等;
j) 运输或吊装时的作用力。
8
四、设计方法和标准
1、《固容规》引用标准
GB150《钢制压力容器》
GB151《管壳式换热器》
GB 12337 《钢制球形储罐》
JB4710《钢制塔式容器》
JB4731《钢制卧式容器》
JB4732《钢制压力容器—分析设计标准》
JB4734《铝制焊接容器》
JB4745《钛制焊接容器》
JB4755《铜制压力容器》
JB4756《镍及镍合金制压力容器》
9
四、设计方法和标准
2、基于设计委托方提出设计条件,采用规则设计方法或分析设计方法。
规则设计方法— GB150《钢制压力容器》
分析设计方法—JB4732《钢制压力容器—分析设计标准》
3、可采用以下方法进行设计(新GB150附录)
a)验证性实验分析,如实验应力分析、验证性液压试验;
b)用可比的投入使用结构进行对比经验设计;
c)包括有限元法在内的应力分析计算和评定。
10