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指容器正常工作时，在相应的设计压力下，器壁金属可能达到的最高和最低温度（低于0℃) 2 设计温度 3 焊缝系数φ 焊缝系数决定于二个因素： 1）焊缝的结构形式 2）无损探伤水平 第30页，共79页，编辑于2022年，星期四 焊接接头形式 无损检测要求 焊缝系数 双面对接焊 100% 1.0 局部 0.85 单面对接焊 100% 0.9 局部 0.8 焊缝系数 第31页，共79页，编辑于2022年，星期四 4、许用应力[σ] 影响许用应力的因素： 1 使用温度 2 钢板厚度 许用应力由材料的强度极限除以相应 的安全系数而得。 强度极限根据材料的失效类型确定 安全系数则受工况、材料、制造质量 和计算方法的影响； Question: WHY? 第32页，共79页，编辑于2022年，星期四 5 .厚度(t) a. 壁厚附加量 C＝C1＋C2 C1：钢板负偏差, 表8-9 C2：腐蚀裕量 b. 最小壁厚 保证设备在运输和安装过程中的安全 碳素钢和低合金钢：不小于3mm。 高合金钢：不小于2mm。 第33页，共79页，编辑于2022年，星期四 三、 压力与气密性试验 1 、水压试验 a. 试验压力： b. 强度条件： 第34页，共79页，编辑于2022年，星期四 1、 水压试验（续） c. 对试压介质的要求 方便获得；价格低廉； 无危险；存储方便； 沸点高于试验温度； 洁净，无污染，易于清除； 无腐蚀性。 第35页，共79页，编辑于2022年，星期四 d. 对试验温度的要求 试验温度应该高于材料的无延性转变温度（NDT）。对于碳钢，16MnR，15MnVR等，试验温度应该大于5 ℃ ，其他低合金钢，试验温度应该大于15℃。 板厚的影响导致试验温度的提高。 第36页，共79页，编辑于2022年，星期四 2 、气压试验 a. 试验压力： b. 强度条件： 第37页，共79页，编辑于2022年，星期四 c. 常用介质 干燥洁净的空气； 氮气 惰性气体。 d. 试验温度 对于碳钢和低合金钢，应大于15℃。 第38页，共79页，编辑于2022年，星期四 3．压力试验时的应力校核 液压试验时： 气压试验时： 薄膜应力： 第39页，共79页，编辑于2022年，星期四 4、 气密性试验 b. 试验压力： a. 用处： 介质毒性程度为极度或高度危害； 设计上不容许有微量泄漏； 第40页，共79页，编辑于2022年，星期四 c. 其他 介质：干净空气或氮气、惰性气体 温度：碳钢、低合金钢等，不低于15℃ 保压：30min，升压缓慢，稳定。 第41页，共79页，编辑于2022年，星期四 8.4 外压薄壁圆筒的设计 外压容器的定义：外压大于内压的容器; 失效的主要形式为失稳。其后果是造成容 器几何形状偏离原形状。 一、外压容器失稳的概念 常见外压容器：减压蒸馏塔；真空冷凝器；结晶器；带蒸汽加热夹套； 第42页，共79页，编辑于2022年，星期四 长园筒 第43页，共79页，编辑于2022年，星期四 第44页，共79页，编辑于2022年，星期四 容器失稳与压杆失稳类似，取决于： 1) 圆筒外径与有效壁厚之比 Do/te； 2) 圆筒长度与外径的比值 L/Do 3) 材料的力学性能 （E，?) 其他：形状偏差，圆度 压杆失稳的主要因素： 1）外载大小 2）压杆柔度(细长比) 3）材料的力学性能。 第45页，共79页，编辑于2022年，星期四 临界压力的计算 1. 长圆筒： 临界压力 钢制圆筒： 临界应力： 第46页，共79页，编辑于2022年，星期四 2. 短圆筒： 3. 临界长度： 临界应力： 第47页，共79页，编辑于2022年，星期四 二、 外压薄壁圆筒厚度设计 外压设计的总体思路：保证工作压力P小于许用外压[P] 而[P]=Pcr/m m 决定于Pcr的准确程度、制造技术、焊缝结构形式等因素。我国规定 m=3 第48页，共79页，编辑于2022年，星期四 解析法 2) 求Pcr，确定[P] 3) 如P[P]且较为接近，则所假定的 tn符合要求，否则重算，直到符合要求。 1) 假设设计名义厚度tn，则有te=tn-C 第49页，共79页，编辑于2022年，星期四 求解步骤： 根据工况，确定材料； 假定壁厚为tn，确定有效厚度te， 根据已知条件确定临界长度Lcr； 根据公式确定许用设计外压[P]； 确定设计外压P，并比较P与[P]，如果P=[P], P与[P]比较接近，则假设的壁厚可以作为容器的设计厚度。否则重复上述步骤。 第50页，共79