第九章內(nèi)壓薄壁圓筒和球殼設(shè)計(jì)

1、一、課時(shí)安排：一、課時(shí)安排：2 2學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)二、本章的重點(diǎn)、難點(diǎn)：二、本章的重點(diǎn)、難點(diǎn)： 1.1.內(nèi)壓薄壁圓筒和球殼的強(qiáng)度計(jì)算。內(nèi)壓薄壁圓筒和球殼的強(qiáng)度計(jì)算。三、本章授課內(nèi)容：三、本章授課內(nèi)容： 9.1 9.1 概述概述 9.2 9.2 內(nèi)壓薄壁圓筒和球殼的強(qiáng)度計(jì)算內(nèi)壓薄壁圓筒和球殼的強(qiáng)度計(jì)算 8.3 8.3 容器的壓力試驗(yàn)容器的壓力試驗(yàn) 9.1.1 9.1.1 新容器的強(qiáng)度設(shè)計(jì)包括的內(nèi)容新容器的強(qiáng)度設(shè)計(jì)包括的內(nèi)容1.1.確定設(shè)計(jì)參數(shù)：確定設(shè)計(jì)參數(shù)：p p、D D、等；等；2.2.選擇使用的材料；選擇使用的材料；3.3.確定容器的結(jié)構(gòu)形式；確定容器的結(jié)構(gòu)形式；4.4.計(jì)算筒體與封頭厚度；計(jì)算筒體

2、與封頭厚度；5.5.選取標(biāo)準(zhǔn)件；選取標(biāo)準(zhǔn)件；6.6.繪制設(shè)備圖紙。繪制設(shè)備圖紙。9.1.2 9.1.2 在用容器的強(qiáng)度校核的目的在用容器的強(qiáng)度校核的目的1.1.判定在下一個檢驗(yàn)周期內(nèi)或在剩余壽命期間內(nèi)，容器是判定在下一個檢驗(yàn)周期內(nèi)或在剩余壽命期間內(nèi)，容器是否還能在原設(shè)計(jì)條件下安全使用；否還能在原設(shè)計(jì)條件下安全使用；2.2.當(dāng)容器已被判定不能在原設(shè)計(jì)條件下使用時(shí)，應(yīng)通過強(qiáng)當(dāng)容器已被判定不能在原設(shè)計(jì)條件下使用時(shí)，應(yīng)通過強(qiáng)度計(jì)算提出容器監(jiān)控使用的條件；度計(jì)算提出容器監(jiān)控使用的條件；3.3.當(dāng)容器針對某一使用條件需要判廢時(shí)，應(yīng)提出判廢依據(jù)。當(dāng)容器針對某一使用條件需要判廢時(shí)，應(yīng)提出判廢依據(jù)。9.2.1

3、9.2.1 薄壁圓筒強(qiáng)度計(jì)算公式薄壁圓筒強(qiáng)度計(jì)算公式1.1.理論計(jì)算厚度理論計(jì)算厚度設(shè)圓筒的平均直徑為設(shè)圓筒的平均直徑為D D，厚度為，厚度為，介質(zhì)壓力為，介質(zhì)壓力為p p時(shí)，其徑時(shí)，其徑向薄膜應(yīng)力向薄膜應(yīng)力m m與環(huán)向薄膜應(yīng)力與環(huán)向薄膜應(yīng)力分別為：分別為： 許許用用應(yīng)應(yīng)力力。為為鋼鋼板板在在設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)溫溫度度下下的的式式中中：強(qiáng)強(qiáng)度度條條件件：，又又為為：壁壁一一點(diǎn)點(diǎn)處處得得相相當(dāng)當(dāng)應(yīng)應(yīng)力力由由第第三三強(qiáng)強(qiáng)度度理理論論可可得得筒筒ttr331r33m21r3m 2pD 2pD0 2pD 4pD= = = = = = = = =, 126691MPammDMPapmm,19p2Dp 2p(DDD

4、D 2pDticctictir3iitr3頁頁。，教教材材，也也可可查查表表焊焊接接接接頭頭系系數(shù)數(shù)，；許許用用應(yīng)應(yīng)力力，鋼鋼板板在在設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)溫溫度度下下的的；圓圓筒筒內(nèi)內(nèi)經(jīng)經(jīng)，；圓圓筒筒的的計(jì)計(jì)算算壓壓力力，；他他是是最最小小理理論論計(jì)計(jì)算算厚厚度度計(jì)計(jì)算算壁壁厚厚式式中中：取取等等號號得得：表表示示，確確定定的的筒筒體體內(nèi)內(nèi)經(jīng)經(jīng)常常用用又又因因?yàn)闉橐灰话惆阌捎晒すに囁嚄l條件件，上上式式應(yīng)應(yīng)為為：的的影影響響考考慮慮焊焊接接接接頭頭系系數(shù)數(shù)).()= =+ += =+ += = =2.2.設(shè)計(jì)壁厚與名義壁厚設(shè)計(jì)壁厚與名義壁厚9-19-1式中的式中的只考慮了只考慮了，還不能作為選材的依據(jù)，還應(yīng)

5、考，還不能作為選材的依據(jù)，還應(yīng)考慮以下兩個因素：慮以下兩個因素：鋼板負(fù)偏差：鋼板負(fù)偏差：C C1 1腐蝕裕度：假設(shè)鋼板的年腐蝕率為：腐蝕裕度：假設(shè)鋼板的年腐蝕率為：（mm/amm/a），容器預(yù)），容器預(yù)計(jì)使用計(jì)使用n n年，在使用期內(nèi)器壁減薄量年，在使用期內(nèi)器壁減薄量: C: C2 2=n=n。 設(shè)計(jì)壁厚：設(shè)計(jì)壁厚：GB150-1998GB150-1998鋼制壓力容器鋼制壓力容器中規(guī)定，計(jì)算壁厚中規(guī)定，計(jì)算壁厚與腐蝕裕度之和稱為設(shè)計(jì)壁厚，用與腐蝕裕度之和稱為設(shè)計(jì)壁厚，用d d表示。表示。d d=+C=+C2 2名義壁厚：名義壁厚：設(shè)計(jì)壁厚加上鋼板負(fù)偏差后向上圓整至鋼板的標(biāo)設(shè)計(jì)壁厚加上鋼板負(fù)偏差

6、后向上圓整至鋼板的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格厚度稱為圓筒的名義厚度，用準(zhǔn)規(guī)格厚度稱為圓筒的名義厚度，用n n表示。表示。 n n = =d d+C+C1 1+=+C+=+C1 1+C+C2 2+3.3.有效厚度有效厚度計(jì)算厚度計(jì)算厚度和圓整值和圓整值是容器在整個使用期內(nèi)均可依賴其抵是容器在整個使用期內(nèi)均可依賴其抵抗介質(zhì)壓力破壞的厚度，所以把抗介質(zhì)壓力破壞的厚度，所以把+稱為圓筒的有效厚度，用稱為圓筒的有效厚度，用表示。表示。 即：即： e e =+ =+或或e e = =n n-C-C1 1-C-C2 24.4.壓力容器的最小厚度壓力容器的最小厚度minmin當(dāng)設(shè)計(jì)壓力太低時(shí)，計(jì)算出的厚度不能滿足制造、運(yùn)輸和安

7、當(dāng)設(shè)計(jì)壓力太低時(shí)，計(jì)算出的厚度不能滿足制造、運(yùn)輸和安裝時(shí)的剛度要求時(shí)，主要矛盾不是強(qiáng)度，而是裝時(shí)的剛度要求時(shí)，主要矛盾不是強(qiáng)度，而是minmin( (不包括不包括C C2 2) )。對碳素鋼、低合金鋼制容器，對碳素鋼、低合金鋼制容器， minmin 3mm 3mm；對高合金鋼制容器不大于對高合金鋼制容器不大于2mm2mm。9.2.2 9.2.2 薄壁球殼強(qiáng)度計(jì)算公式薄壁球殼強(qiáng)度計(jì)算公式對于薄壁球殼，由于其主應(yīng)力為：對于薄壁球殼，由于其主應(yīng)力為： 0, 4pD321= = = = 符符號號同同前前。為為球球形形容容器器內(nèi)內(nèi)經(jīng)經(jīng)，其其他他式式中中，設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)壁壁厚厚：計(jì)計(jì)算算壁壁厚厚：i2cticd

8、cticDCp4Dpp4Dp+ += = =9.2.3 9.2.3 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定設(shè)計(jì)參數(shù)的確定1.1.設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)壓力p pc c除注明者外，壓力一律指表壓。設(shè)計(jì)壓力是指在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫除注明者外，壓力一律指表壓。設(shè)計(jì)壓力是指在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下用以確定容器殼體厚度及其元件尺寸的壓力，亦即標(biāo)注在銘度下用以確定容器殼體厚度及其元件尺寸的壓力，亦即標(biāo)注在銘牌上的容器設(shè)計(jì)壓力，其值不得小于最大工作壓力牌上的容器設(shè)計(jì)壓力，其值不得小于最大工作壓力p p。液體靜壓達(dá)到液體靜壓達(dá)到5%5%的設(shè)計(jì)壓力時(shí)，則取二者之和。的設(shè)計(jì)壓力時(shí)，則取二者之和。容器裝有安全閥時(shí)，容器裝有安全閥時(shí)，p pc c=(1.05-1.1

9、)p=(1.05-1.1)p使用爆破膜作為安全裝置時(shí)，使用爆破膜作為安全裝置時(shí)， p pc c=(1.15-1.3)p=(1.15-1.3)p外壓容器：應(yīng)取不小于在正常操作情況下可能出現(xiàn)的最大外壓容器：應(yīng)取不小于在正常操作情況下可能出現(xiàn)的最大內(nèi)外壓力差。內(nèi)外壓力差。真空容器：裝安全控制裝置時(shí)，取真空容器：裝安全控制裝置時(shí)，取1.25(p1.25(p內(nèi)內(nèi)-p-p外外) )或或0.1MPa,0.1MPa,兩者中的較小值；無安全裝置時(shí)，取兩者中的較小值；無安全裝置時(shí)，取0.1MPa0.1MPa。2.2.設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)溫度系指容器在正常操作情況下，在相應(yīng)設(shè)計(jì)壓力下，設(shè)計(jì)溫度系指容器在正常操作情況

10、下，在相應(yīng)設(shè)計(jì)壓力下，容器壁溫或受壓元件的金屬溫度，其值不得低于元件金屬在工作容器壁溫或受壓元件的金屬溫度，其值不得低于元件金屬在工作狀態(tài)可能達(dá)到的最高溫度。狀態(tài)可能達(dá)到的最高溫度。容器的壁溫可實(shí)測或由化工操作的傳熱過程計(jì)算確定。當(dāng)無容器的壁溫可實(shí)測或由化工操作的傳熱過程計(jì)算確定。當(dāng)無法預(yù)測壁溫時(shí)，可參照教材法預(yù)測壁溫時(shí)，可參照教材122122頁表頁表9-19-1所列情況確定。所列情況確定。3.3.許用應(yīng)力許用應(yīng)力許用應(yīng)力是容器設(shè)計(jì)的重要參數(shù)之一，它的選擇是強(qiáng)度計(jì)算許用應(yīng)力是容器設(shè)計(jì)的重要參數(shù)之一，它的選擇是強(qiáng)度計(jì)算的關(guān)鍵。許用應(yīng)力是以材料的極限應(yīng)力為基礎(chǔ)，并選擇合理的安的關(guān)鍵。許用應(yīng)力是以材

11、料的極限應(yīng)力為基礎(chǔ)，并選擇合理的安全系數(shù)得到的，即：全系數(shù)得到的，即： 。；對對于于脆脆性性材材料料，其其中中，對對于于塑塑性性材材料料5402n511.2nn0.= = = =極限應(yīng)力的選擇對于不同的材料，在不同的溫度下取值不同。極限應(yīng)力的選擇對于不同的材料，在不同的溫度下取值不同。 。鋼鋼材材安安全全系系數(shù)數(shù)頁頁表表安安全全系系數(shù)數(shù)的的取取值值見見教教材材。持持久久強(qiáng)強(qiáng)度度和和蠕蠕變變極極限限，為為設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)為為溫溫度度下下材材料料的的其其中中，。，用用應(yīng)應(yīng)力力，取取較較小小值值。久久強(qiáng)強(qiáng)度度或或蠕蠕變變強(qiáng)強(qiáng)度度的的許許所所以以，必必須須同同時(shí)時(shí)考考慮慮持持強(qiáng)強(qiáng)度度而而是是蠕蠕變變所所引引起

12、起），容容器器失失效效往往往往不不是是在在高高溫溫下下（兩兩者者取取較較小小值值。極極限限來來確確定定許許用用應(yīng)應(yīng)力力：材材料料的的強(qiáng)強(qiáng)度度極極限限或或屈屈服服），應(yīng)應(yīng)根根據(jù)據(jù)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)溫溫度度下下小小于于對對于于中中溫溫容容器器（的的意意義義同同前前。兩兩者者取取較較小小值值，符符號號在在常常溫溫下下： 29123MPa,n,nn,nC420T. 3,n,nC420,C300T. 2n,n. 1tntDttttststbtbt0ststbtbt00ssbb= = = = = = = = = = =4.4.焊接接頭系數(shù)焊接接頭系數(shù)焊縫區(qū)是容器上強(qiáng)度比較薄弱的地方，焊縫區(qū)強(qiáng)度降低的原焊縫區(qū)是容器上

13、強(qiáng)度比較薄弱的地方，焊縫區(qū)強(qiáng)度降低的原因在于焊接時(shí)可能出現(xiàn)缺陷而未被發(fā)現(xiàn)；焊接熱影響區(qū)往往形成因在于焊接時(shí)可能出現(xiàn)缺陷而未被發(fā)現(xiàn)；焊接熱影響區(qū)往往形成粗大晶粒區(qū)而是材料強(qiáng)度和塑性降低；由于結(jié)構(gòu)的剛性約束造成粗大晶粒區(qū)而是材料強(qiáng)度和塑性降低；由于結(jié)構(gòu)的剛性約束造成焊縫內(nèi)應(yīng)力過大等。焊縫區(qū)的強(qiáng)度主要取決于溶焊金屬、焊縫結(jié)焊縫內(nèi)應(yīng)力過大等。焊縫區(qū)的強(qiáng)度主要取決于溶焊金屬、焊縫結(jié)構(gòu)和施焊質(zhì)量。設(shè)計(jì)所取的焊縫接頭系數(shù)大小主要根據(jù)焊接接頭構(gòu)和施焊質(zhì)量。設(shè)計(jì)所取的焊縫接頭系數(shù)大小主要根據(jù)焊接接頭的型式和焊縫質(zhì)量的受檢驗(yàn)程度而確定，可按表的型式和焊縫質(zhì)量的受檢驗(yàn)程度而確定，可按表9-69-6選取。選取。焊縫的

14、射線和超聲波探傷檢驗(yàn)要求見表焊縫的射線和超聲波探傷檢驗(yàn)要求見表9-79-7。超聲波探傷的。超聲波探傷的合格標(biāo)準(zhǔn)見表合格標(biāo)準(zhǔn)見表9-89-8。為了消除焊接內(nèi)應(yīng)力并恢復(fù)組織，鋼制壓力容器及其受壓元為了消除焊接內(nèi)應(yīng)力并恢復(fù)組織，鋼制壓力容器及其受壓元件應(yīng)按件應(yīng)按GB150-1998GB150-1998鋼制壓力容器鋼制壓力容器或或壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行焊后熱處理，需要進(jìn)行焊后熱處理的焊縫厚度范的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行焊后熱處理，需要進(jìn)行焊后熱處理的焊縫厚度范圍見表圍見表9-99-9。表表9-6 9-6 焊接接頭系數(shù)焊接接頭系數(shù)5.5.厚度附加量厚度附加量容器厚度附加量包括鋼板或鋼

15、管厚度的負(fù)偏差容器厚度附加量包括鋼板或鋼管厚度的負(fù)偏差C C1 1和介質(zhì)的腐和介質(zhì)的腐蝕裕度蝕裕度C C2 2。即。即 C= CC= C1 1+ C+ C2 2鋼板和鋼管厚度的負(fù)偏差鋼板和鋼管厚度的負(fù)偏差C C1 1：按名義厚度：按名義厚度n n選取。見教材選取。見教材127127頁，表頁，表9-109-10、表、表9-119-11。腐蝕裕度：由介質(zhì)對材料的均勻腐蝕速率與容器的設(shè)計(jì)壽腐蝕裕度：由介質(zhì)對材料的均勻腐蝕速率與容器的設(shè)計(jì)壽命確定。命確定。 C C2 2 =n =n式中，式中，n-n-容器的設(shè)計(jì)壽命，通常為容器的設(shè)計(jì)壽命，通常為10-1510-15年，年， -腐蝕速率（腐蝕速率（mm/

16、a), mm/a), 查材料腐蝕手冊或?qū)嶒?yàn)確定。查材料腐蝕手冊或?qū)嶒?yàn)確定。當(dāng)當(dāng)=0.05-0.1mm/a=0.05-0.1mm/a時(shí)，單面腐蝕取時(shí)，單面腐蝕取C C2 2 =1mm =1mm；雙面腐蝕??；雙面腐蝕取C C2 2 =2-4mm=2-4mm；當(dāng)；當(dāng)0.05mm/a0.05mm/a時(shí)，單面腐蝕取時(shí)，單面腐蝕取C C2 2 =1mm =1mm，雙面腐蝕取，雙面腐蝕取C C2 2 =2mm=2mm；一般對低碳鋼和低合金鋼，；一般對低碳鋼和低合金鋼，C C2 2不小于不小于1mm1mm，不銹鋼可取，不銹鋼可取0 0。8.3.1 8.3.1 試驗(yàn)壓力試驗(yàn)壓力液壓試驗(yàn)壓力液壓試驗(yàn)壓力，按下式確

17、定：，按下式確定：式中，式中，P PT T- -試驗(yàn)壓力，試驗(yàn)壓力，MPa; MPa; P-P-設(shè)計(jì)壓力，設(shè)計(jì)壓力，MPa;MPa; - -試驗(yàn)溫度下材料的許用應(yīng)力，試驗(yàn)溫度下材料的許用應(yīng)力，MPaMPa； t t- -設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力，設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力，MPaMPa； /t t- -其比值最高不超過其比值最高不超過1.81.8，如超過，如超過1.81.8，按，按1.81.8計(jì)算。當(dāng)容器各元件所用材料不同時(shí)，應(yīng)取比值最小者。計(jì)算。當(dāng)容器各元件所用材料不同時(shí)，應(yīng)取比值最小者。氣壓試驗(yàn)壓力氣壓試驗(yàn)壓力，按下式確定：，按下式確定： MPaPPPtT1 . 025. 1+ += =且且

18、不不小小于于 MPaPPPT1 . 0t51 . 1+ += =且且不不小小于于8.3.2 8.3.2 壓力試驗(yàn)的要求與試驗(yàn)方法壓力試驗(yàn)的要求與試驗(yàn)方法1.1.液壓試驗(yàn)：液壓試驗(yàn)：將容器充滿液體（在容器最高點(diǎn)設(shè)排氣口），待容器壁溫與將容器充滿液體（在容器最高點(diǎn)設(shè)排氣口），待容器壁溫與液體溫度相同時(shí)緩慢升壓到規(guī)定試驗(yàn)壓力后，保壓時(shí)間一般不小液體溫度相同時(shí)緩慢升壓到規(guī)定試驗(yàn)壓力后，保壓時(shí)間一般不小于于30min30min，然后將壓力降到規(guī)定試驗(yàn)壓力的，然后將壓力降到規(guī)定試驗(yàn)壓力的80%80%，并保持足夠長時(shí)，并保持足夠長時(shí)間以對所有焊縫和連接部位進(jìn)行檢查，如有漏泄，修補(bǔ)后重新試間以對所有焊縫和連接

19、部位進(jìn)行檢查，如有漏泄，修補(bǔ)后重新試驗(yàn)。液壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意下列事項(xiàng)。驗(yàn)。液壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意下列事項(xiàng)。一般采用潔凈水進(jìn)行試驗(yàn)。對于不銹鋼制造的容器用水進(jìn)一般采用潔凈水進(jìn)行試驗(yàn)。對于不銹鋼制造的容器用水進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)限制水中氯離子含量不超過行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)限制水中氯離子含量不超過25mg/kg25mg/kg，以防氯離子，以防氯離子腐蝕。腐蝕。使用石油蒸餾產(chǎn)品進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)溫度應(yīng)低于石油使用石油蒸餾產(chǎn)品進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)溫度應(yīng)低于石油產(chǎn)品的閃點(diǎn)或沸點(diǎn)。產(chǎn)品的閃點(diǎn)或沸點(diǎn)。試驗(yàn)溫度應(yīng)低于液體沸點(diǎn)溫度，對新鋼種的試驗(yàn)溫度應(yīng)高試驗(yàn)溫度應(yīng)低于液體沸點(diǎn)溫度，對新鋼種的試驗(yàn)溫度應(yīng)高于材料無塑性轉(zhuǎn)變溫度。于材料

20、無塑性轉(zhuǎn)變溫度。碳素鋼、碳素鋼、16MnR16MnR和正火的和正火的15MnVR15MnVR鋼制容器液壓試驗(yàn)時(shí)，液鋼制容器液壓試驗(yàn)時(shí)，液體溫度不得低于體溫度不得低于5 50 0C C，其他低合金鋼制容器液壓試驗(yàn)時(shí)，液體溫，其他低合金鋼制容器液壓試驗(yàn)時(shí)，液體溫度不得低于度不得低于15150 0C C。如果由于板厚等因素造成材料無塑性轉(zhuǎn)變溫度。如果由于板厚等因素造成材料無塑性轉(zhuǎn)變溫度升高，還要相應(yīng)地提高試驗(yàn)液體溫度。升高，還要相應(yīng)地提高試驗(yàn)液體溫度。液壓試驗(yàn)完畢后液壓試驗(yàn)完畢后, ,應(yīng)將液體排盡并用壓縮空氣將內(nèi)部吹干應(yīng)將液體排盡并用壓縮空氣將內(nèi)部吹干. .2.2.氣壓試驗(yàn)：氣壓試驗(yàn)：對不適合做液壓

21、試驗(yàn)的容器，例如容器內(nèi)不允許有微量殘留對不適合做液壓試驗(yàn)的容器，例如容器內(nèi)不允許有微量殘留液體，或由于結(jié)構(gòu)原因不能充滿液體的容器，可采用氣壓試驗(yàn)。液體，或由于結(jié)構(gòu)原因不能充滿液體的容器，可采用氣壓試驗(yàn)。所用氣體為：干燥、潔凈的空氣，氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w，試所用氣體為：干燥、潔凈的空氣，氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w，試驗(yàn)氣體溫度一般應(yīng)不低于驗(yàn)氣體溫度一般應(yīng)不低于15150 0C C。試驗(yàn)程序是：試驗(yàn)程序是：緩慢升壓到規(guī)定試驗(yàn)壓力的緩慢升壓到規(guī)定試驗(yàn)壓力的10%10%，且不超過，且不超過0.05MPa0.05MPa，保持，保持5 5分鐘，然后對所有的焊縫和連接部位進(jìn)行多次檢分鐘，然后對所有的焊縫和連接部位進(jìn)行

22、多次檢查；合格后繼續(xù)升壓到規(guī)定試驗(yàn)壓力的查；合格后繼續(xù)升壓到規(guī)定試驗(yàn)壓力的50%50%，其后按每級為規(guī)定，其后按每級為規(guī)定試驗(yàn)壓力的試驗(yàn)壓力的10%10%的級差逐漸升壓到試驗(yàn)壓力，保持的級差逐漸升壓到試驗(yàn)壓力，保持10min10min后，然后后，然后再降到試驗(yàn)壓力的再降到試驗(yàn)壓力的87%87%，保持足夠時(shí)間并同時(shí)進(jìn)行檢查。如有泄，保持足夠時(shí)間并同時(shí)進(jìn)行檢查。如有泄漏，修補(bǔ)后再按上述規(guī)定重新進(jìn)行試驗(yàn)。漏，修補(bǔ)后再按上述規(guī)定重新進(jìn)行試驗(yàn)。3.3.氣密試驗(yàn)：氣密試驗(yàn)：容器須經(jīng)液壓試驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行氣密試驗(yàn)。其方法是：容器須經(jīng)液壓試驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行氣密試驗(yàn)。其方法是：首先緩慢升壓至試驗(yàn)壓力保持首先

23、緩慢升壓至試驗(yàn)壓力保持10min10min，然后降至設(shè)計(jì)壓力，同時(shí)，然后降至設(shè)計(jì)壓力，同時(shí)進(jìn)行檢查，氣體溫度應(yīng)不低于進(jìn)行檢查，氣體溫度應(yīng)不低于5 50 0C C。容器作定期檢驗(yàn)時(shí)，若容器內(nèi)有殘留易燃?xì)怏w存在會導(dǎo)致爆容器作定期檢驗(yàn)時(shí)，若容器內(nèi)有殘留易燃?xì)怏w存在會導(dǎo)致爆炸時(shí)，則不得使用空氣作為試驗(yàn)介質(zhì)。炸時(shí)，則不得使用空氣作為試驗(yàn)介質(zhì)。8.3.3 8.3.3 壓力試驗(yàn)前的應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)前的應(yīng)力校核在壓力試驗(yàn)前，應(yīng)對試驗(yàn)壓力下產(chǎn)生的圓筒應(yīng)力進(jìn)行校核，在壓力試驗(yàn)前，應(yīng)對試驗(yàn)壓力下產(chǎn)生的圓筒應(yīng)力進(jìn)行校核，即容器壁內(nèi)所產(chǎn)生的最大應(yīng)力不超過所用材料在試驗(yàn)溫度上屈服即容器壁內(nèi)所產(chǎn)生的最大應(yīng)力不超過所用材料在

24、試驗(yàn)溫度上屈服極限的極限的90%90%（液壓試驗(yàn)）或（液壓試驗(yàn)）或80%80%（氣壓試驗(yàn)）。（氣壓試驗(yàn)）。其其他他符符號號同同前前。的的計(jì)計(jì)算算應(yīng)應(yīng)力力，圓圓筒筒壁壁在在試試驗(yàn)驗(yàn)壓壓力力下下式式中中，氣氣壓壓試試驗(yàn)驗(yàn)時(shí)時(shí)：即即液液壓壓試試驗(yàn)驗(yàn)時(shí)時(shí)：MPa)(8 . 02)()(9 . 02)(T2 .0.e2 .0.eseiTTseiTTDpDp+ += =+ += =例例9-19-1：已知：已知：圓筒鍋爐汽包內(nèi)經(jīng)圓筒鍋爐汽包內(nèi)經(jīng)D Di i=1200mm=1200mm，操作壓力為，操作壓力為4MPa4MPa，蒸汽溫度為，蒸汽溫度為2502500 0C C，裝有安全閥，材料為，裝有安全閥，材料

25、為20R20R，采用墊板對，采用墊板對焊，全部探傷。焊，全部探傷。試求：該汽包的厚度。試求：該汽包的厚度。解：解：1.1.確定參數(shù)確定參數(shù)Pc=1.1PPc=1.1P工作工作=1.1=1.14=4.4MPa4=4.4MPa，D Di i=1200mm=1200mm，t t=104MPa=104MPa（查（查表表9-49-4，預(yù)計(jì)汽包厚度在，預(yù)計(jì)汽包厚度在17-36mm17-36mm之間），之間），=0.9(=0.9(表表9-69-6）。）。2.2.計(jì)算厚度計(jì)算厚度3.3.確定厚度附加量確定厚度附加量預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)n n在在32-34mm32-34mm之間，查表之間，查表9-109-10得鋼板負(fù)偏差得

26、鋼板負(fù)偏差C C1 1=1mm,=1mm,取取C C2 2=1mm=1mm，則，則C=CC=C1 1+C+C2 2=2mm=2mm。所以，該汽包的厚度所以，該汽包的厚度n n=+C=+C1 1+C+C2 2+=28.9+1+1+1.1=32mm+=28.9+1+1+1.1=32mm。 9mm.284.4-0.9104212004 . 4p2Dp:1-9ctic= = = =）得得有有式式（例例9-29-2：已知：已知：某石油分離中的乙烯精餾塔工藝要求為：塔某石油分離中的乙烯精餾塔工藝要求為：塔體內(nèi)徑體內(nèi)徑D Di i=600mm,=600mm,設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)壓力P P=2.2MPa;=2.2MP

27、a;工作溫度工作溫度t t =-3=-3-20-200 0C C。試選擇塔體的材料并確定厚度。試選擇塔體的材料并確定厚度。 解：解：由于介質(zhì)對材料腐蝕不大，根據(jù)壓力、溫度，查表由于介質(zhì)對材料腐蝕不大，根據(jù)壓力、溫度，查表9-39-3，選用選用2020或或16MnR16MnR等容器用鋼較為合適。等容器用鋼較為合適。1.1.選用選用20R20R鋼板鋼板由于由于P Pc c=P=P=2.2MPa; D=2.2MPa; Di i=600mm; =600mm; t t=133MPa(=133MPa(查表查表9-49-4）; ; =0.8(=0.8(表表9-69-6）；）；C C1 1=0.8mm,=0.

28、8mm,取取C C2 2=1mm=1mm。 10mm9 . 118 . 03 . 618 . 02.2-0.813326002.2CCp2Dp21cticn= =+ + + += =+ + + += =+ + + += =于于是是： 。，其余參數(shù)未變。所以，其余參數(shù)未變。所以，查表查表鋼板鋼板選用選用足夠。足夠。，所以水壓試驗(yàn)時(shí)強(qiáng)度，所以水壓試驗(yàn)時(shí)強(qiáng)度由于由于，則：則：的的知知查表查表于是：于是：其中，其中，水壓試驗(yàn)強(qiáng)度校核：水壓試驗(yàn)強(qiáng)度校核：8mm,9mm. 42 . 2-8 . 017026002.26mm. 0C,170MPa4916MnR. 29 . 04MPa.1762458 . 09 . 09 . 0245MPa20R:49102MPa2 . 82)2 . 8600(75. 22)(8.2mm1.8-10C75MPa;. 22 . 225. 125P. 1P9 . 02)(n1seneTe= = = = = = = = = =+ += =+ += = =