《過程設備設計基礎》教案 -1壓力容器導言

1、過程設備設計基礎教案1壓力容器導言課程名稱：過程設備設計基礎 專 業(yè)：過程裝備與控制工程任課教師： 第1章 壓力容器導言1-1 壓力容器總體結構主要教學內(nèi)容授課方式授課時數(shù)1、壓力容器基本組成2、壓力容器零部件的焊接講授自學0.5教學目的和要求了解壓力容器基本組成和主要零部件教學重點和難點壓力容器基本組成課外作業(yè)思考題T1一、壓力容器總體結構圖1-1壓力容器由許多基本部件組成，如筒體、封頭、接管、法蘭、支座等，在外載荷作用下，各部件中會產(chǎn)生相應的應力，容器設計時應考慮各零部件的結構、材料及應力分布狀況，進行應力分析和計算，并進行合理的結構設計。筒體封頭密封裝置開孔與接管支座安全附件二、壓力容器

2、零部件之間的焊接1、焊接結構2、焊接結構設計的內(nèi)容1-2 壓力容器分類主要教學內(nèi)容授課方式授課時數(shù)1、介質(zhì)的危害性2、壓力容器分類講授1教學目的和要求1、了解介質(zhì)的毒性和易燃性2、掌握壓力容器的分類方法教學重點和難點壓力容器的分類方法課外作業(yè)思考題T2、T3一、介質(zhì)危害性1、毒性：極度危害（級）最高容許質(zhì)量濃度0.1mg/m3高度危害（級）最高容許質(zhì)量濃度0.11.0mg/m3中度危害（級）最高容許質(zhì)量濃度1.010mg/m3輕度危害（級）最高容許質(zhì)量濃度10mg/m3* Q235-A或Q235-B鋼板不得用于制造毒性程度為極度或高度危害的壓力容器2、易燃性爆炸濃度極限-可燃氣體或蒸汽與空氣混

3、合物遇到明火能夠發(fā)生爆炸的濃度范圍。易燃介質(zhì)-爆炸上限和下限的差值大于等于20%的介質(zhì)。* Q235-AF不得用于制造易燃介質(zhì)容器 Q235-A不得用于制造液化石油氣容器二、壓力容器分類壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程a、按壓力等級分類低壓(代號L)容器 0.1MPap1.6MPa；中壓(代號M)容器 1.6MPapl0.0MPa；高壓(代號H)容器 10MPap100MPa；超高壓(代號U)容器 p100MPa。b、按承壓方式分類內(nèi)壓容器-容器內(nèi)部壓力大于外部壓力，主要進行強度計算。 外壓容器-容器外部壓力大于內(nèi)部壓力，主要進行穩(wěn)定性計算，如減壓塔和真空容器，對于帶有夾套的容器，當夾套內(nèi)介質(zhì)壓力大于

4、容器內(nèi)壓時，容器也是外壓容器。c、按作用原理 換熱容器（E）-主要用于實現(xiàn)介質(zhì)的熱量交換，如熱交換器、冷卻器、廢熱鍋爐等。反應容器（R）-主要用于完成介質(zhì)的化學反應，如各種反應釜。分離容器（S）-主要用于對混合物料進行分離，如分餾塔、吸收塔等。貯運容器（C）-主要用于盛裝物料，如貯罐、槽車等。其中球罐（B） * 在一種壓力容器中，如同時具備兩個以上的工藝作用原理時，應按工藝過程中的主要作用來劃分品種。d、按安裝方式分類固定式容器-由相對固定的安裝、工作地點，工藝條件和操作人員也較為固定，如塔、反應器、儲罐等。移動式容器-需經(jīng)常搬運的容器，承受介質(zhì)壓力外還要承受介質(zhì)沖擊力、外部撞擊及振動載荷，在

5、結構、使用、安全上有特殊要求。e、按容器形狀分類 方形或矩形容器-由平板焊制而成，制造簡單，承壓能力差，用于小型常壓貯罐。球形容器-由數(shù)塊球瓣拼焊而成，承壓能力好，內(nèi)件安裝不便，制造困難，常用作大型貯罐。圓筒形容器-由圓柱形筒體和各種形狀的成型封頭組成，筒體制造簡單，內(nèi)件安裝方便，承壓能力較好，應用最普遍。f、按安全技術管理分類（按綜合因素，即壓力高低、生產(chǎn)過程重要性、介質(zhì)危險程度等）一類容器二類容器 P17三類容器1-3 壓力容器標準和規(guī)范主要教學內(nèi)容授課方式授課時數(shù)1、壓力容器的質(zhì)量保證2、壓力容器標準和規(guī)范講授自學0.5教學目的和要求1、了解壓力容器的質(zhì)量保證體系的內(nèi)容2、了解常用壓力容

6、器標準和規(guī)范教學重點和難點常用壓力容器標準和規(guī)范課外作業(yè)思考題T4、T5一、壓力容器的質(zhì)量保證（介紹）（1）定義壓力容器的質(zhì)量保證可以理解為廣義的、更嚴格的安全性，是為使容器在整個使用過程中能夠安全運行，不發(fā)生事故，而采取的有計劃的、系統(tǒng)的措施，是一種系統(tǒng)工程。（2）質(zhì)量保證安全性（3）容器設計標準和規(guī)范必須依據(jù)質(zhì)量保證系統(tǒng)的要求來制定（4）質(zhì)量監(jiān)督是達到質(zhì)量保證的手段壓力容器安全技術檢查規(guī)程（5）質(zhì)量保證的內(nèi)容設計 工藝條件設計標準和規(guī)范應力分析及強度計算繪圖、提出技術要求設計環(huán)節(jié)的步驟：外載荷應力分析強度計算零部件結構設計總體結構設計繪圖材料壓力容器廣泛使用金屬材料，如碳鋼、合金鋼、有色金

7、屬等。金屬材料工藝學由于壓力容器在加工、使用過程中都有嚴格要求，所以選用的材料原則上應符合壓力容器用鋼的標準。常用標準：GB6654-86壓力容器用碳素鋼和低合金鋼厚鋼板R -容器用鋼，如16MnR、15 MnVR、20R等壓力容器用鋼的基本要求a、化學成分-C、S、P、Mn、Si等b、力學性能強度（拉伸強度極限、屈服極限）塑性（延伸率、斷面收縮率）韌性（沖擊韌性：夏比V形缺口沖擊試驗、沖擊功AKV；斷裂韌性：極限應力強度因子、裂紋尖端張開位移）硬度（HB、HRC）疲勞特性（疲勞壽命）c、加工工藝性-可焊性、可鍛性、鑄造性、切削加工性能等。d、熱處理性能-正火、回火、退火、淬火等，“調(diào)質(zhì)處理”壓力容器用鋼的基本類型我國壓力容器用鋼三大基本類型：低合金鋼-是壓力容器的主要結構材料S350MPa級的16MnRS400MPa級的15MnVRS450MPa級的15MnVNRS500MPa級的18MnMoNbR壓力容器材料的選用制造和制造過程中的檢驗使用過程中的定期檢驗和監(jiān)控 壓力容器安全技術檢查規(guī)程二、壓力容器標準和規(guī)范 滿足標準和規(guī)范的基本要求 “創(chuàng)造性”地使用標準和規(guī)范 了解標準和規(guī)范的變動情況