1、1过程设备设计题解1.压力容器导言思考题1. 压力容器主要由哪几部分组成?分别起什么作用?答：压力容器由筒体、封头、密封装置、开孔接管、支座、安全附件六大部件组成。筒体的作用：用以储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间。封头的作用：与筒体直接焊在一起，起到构成完整容器压力空间的作用。密封装置的作用：保证承压容器不泄漏。开孔接管的作用：满足工艺要求和检修需要。支座的作用：支承并把压力容器固定在基础上。安全附件的作用：保证压力容器的使用安全和测量、控制工作介质的参数，保证压力容器的使用安全和工艺过程的正常进行。2. 介质的毒性程度和易燃特性对压力容器的设计、制造、使用和管理有何影响？答：介质毒
2、性程度越高，压力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重，对材料选用、制造、检验和管理的要求愈高。如 Q235-A 或 Q235-B 钢板不得用于制造毒性程度为极度或高度危害介质的压力容器；盛装毒性程度为极度或高度危害介质的容器制造时，碳素钢和低合金钢板应力逐张进行超声检测，整体必须进行焊后热处理，容器上的 A、 B 类焊接接头还应进行 100%射线或超声检测，且液压试验合格后还得进行气密性试验。而制造毒性程度为中度或轻度的容器，其要求要低得多。毒性程度对法兰的选用影响也甚大，主要体现在法兰的公称压力等级上，如内部介质为中度毒性危害，选用的管法兰的公称压力应不小于 1.0MPa；内部介质为高度或极度毒
3、性危害，选用的管法兰的公称压力应不小于 1.6MPa，且还应尽量选用带颈对焊法兰等。易燃介质对压力容器的选材、设计、制造和管理等提出了较高的要求。如 Q235-AF 不得用于易燃介质容器；Q235-A 不得用于制造液化石油气容器；易燃介质压力容器的所有焊缝（包括角焊缝）均应采用全焊透结构等。3. 压力容器安全技术监察规程在确定压力容器类别时，为什么不仅要根据压力高低，还要视压力与容积的乘积 pV 大小进行分类？答：因为 pV 乘积值越大，则容器破裂时爆炸能量愈大，危害性也愈大，对容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求愈高。4. 压力容器安全技术监察规程与 GB150 的适用范围是否相同？为什
4、么？答：不相同。压力容器安全技术监察规程的适用范围： 最高工作压力0.1MPa（不含液体静压力） ； 内直 1 2径（非圆形截面指其最大尺寸）0.15m，且容积0.025m 3； 盛装介质为气体、液化气体或最高工作温 3度高于等于标准沸点的液体。GB150 的适用范围： 0.1MPap35MPa，真空度不低于 0.02MPa； 按钢材允许的使用温度确定 1 2（最高为 700，最低为-196） ； 对介质不限； 弹性失效设计准则和失稳失效设计准则； 以材料 3 4 5力学、板壳理论公式为基础，并引入应力增大系数和形状系数； 最大应力理论； 不适用疲劳分析容 6 7器。GB150 是压力容器标准
5、是设计、制造压力容器产品的依据；压力容器安全技术监察规程是政府对压力容实施安全技术监督和管理的依据，属技术法规范畴。5. GB150、JB4732 和 JB/T4735 三个标准有何不同？它们的适用范围是什么？答：JB/T4735 钢制焊接常压容器 与 GB150钢制压力容器 属于常规设计标准；JB4732钢制压力2容器分析设计标准是分析设计标准。JB/T4735 与 GB150 及 JB4732 没有相互覆盖范围，但 GB150 与JB4732 相互覆盖范围较广。GB150 的适用范围： 设计压力为 0.1MPap35MPa，真空度不低于 0.02MPa； 设计温度为按钢 1 2材允许的使用
6、温度确定（最高为 700，最低为-196） ； 对介质不限； 采用弹性失效设计准则和失 3 4稳失效设计准则； 应力分析方法以材料力学、板壳理论公式为基础，并引入应力增大系数和形状系数； 5采用最大应力理论； 不适用疲劳分析容器。 6 7JB4732 的适用范围： 设计压力为 0.1MPap120) ： 3R1=R2=R，p z=-p+ g R（cos 0-cos），r=Rsin，dr=Rcosd10 RhtggptRtRgpthRtggRpt htg tgtRptVhg gRp hRdrdR ghgrgpVzr34sin6 cos31sini2cossini2icoss34sin6 cos3
7、1sini2cossini2i34sin6 si3cosi2sincoin2343 cos32sinicos 343sinco2 134cos2 0302200202030220022 203202202 0020220000 11MPagRptR Rhtt MPaRhtggptR14.8cos1.2sin.2si5co31.92-2.74 .0.0 sin19.65240.34cos2.15.0si2.si5co7.392.1 3inicsinisin4sn6co1.81.2sin.2si5 3.90.4cos.5.0. 1.248.2981.si21974.si50 sin9657.0cos5.0in35.08.61.si12.sin.134i cos31sini2cossini2sin32 32200222 20332 326 03022002 4. 有一锥形底的圆筒形密闭容器，如图所示，试用无力矩理论求出锥形底壳中的最大薄膜应力 与 的值及相应位置。已知圆筒形容器中面半径 R，厚度 t；锥形底的半锥角 ，厚度 t，内装有密度为 的液体，液面高度为 H，液面上承受气体压力 pc。解：圆锥壳体：R 1=，R 2=r/cos（ 半锥顶角） ，p z=-pc+g(H+x)，=/2-, xtgr cos23s31cos2222 22txgRgtxHprtRrgtrpFcc xr
