压力容器设计技术进展-压力容器设计规范的主要进展.pptx
《压力容器设计技术进展-压力容器设计规范的主要进展.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《压力容器设计技术进展-压力容器设计规范的主要进展.pptx(22页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、主讲教师:潘家祯华东理工大学机械与动力工程学院,6.1 近代化工容器设计技术进展概述,III、压力容器设计规范的主要进展,慕课课程:Massive Open Online Course Pressure Vessel Design 压力容器设计,第6章 压力容器设计技术进展,6.3近代化工容器设计技术进展概述-压力容器设计规范的进展,2,第一节 近代化工容器设计技术进展概述 一、容器的失效模式 二、化工容器设计准则的发展 三、容器设计规范的主要进展 四、近代设计方法的应用,第六章 压力容器设计技术进展,6.3近代化工容器设计技术进展概述-压力容器设计规范的进展,3,三、容器设计规范的主要进展
2、(一)分析设计规范的出现和应用 大型高参数及高强材料的容器如何设计得更安全而又合理,一方面依靠详细的应力分析,另一方面更重要的是要正确估计各种应力对容器失效的不同影响。将不同类型的应力分别按不同的强度设计准则进行限制。ASME在1955年设立了“评述规范应力基准特别委员会”,对许用应力的基准进行研究,制订对不同类型的应力采用不同设计准则的规范。 1965年形成了ASME规范的第卷第一版,在核电站的核容器设计中采用了以应力分析为基础的设计方法。对容器的危险点进行详细的应力分析,根据原因和性质对应力进行分类,按各类应力对容器失效的危害性的差异采用不同的准则加以限制。即“以应力分析为基础的设计”,简
3、称“分析设计”(Design by Analysis)。,第一节 近代化工容器设计技术进展概述,6.3近代化工容器设计技术进展概述-压力容器设计规范的进展,4,三、容器设计规范的主要进展 (一)分析设计规范的出现和应用 ASME规范第卷“压力容器”正式分为三册,第一册(ASME1)为传统的规则设计(Design by Rules)规范,第二册(ASME2)即为“分析设计”规范 (Design by Analysis) 。第三册(ASME3)为高压容器分析设计规范。分析设计法是建立在更为科学的基础上的设计方法,更为合理可靠。 欧洲压力容器设计规范为EN13445-2002 非直接着火压力容器。中
4、国的容器分析设计规范于1995年以行业标准的形式正式公布,称为“JB 4732钢制压力容器分析设计标准”目前为JB4732-2005。,第一节 近代化工容器设计技术进展概述,6.3近代化工容器设计技术进展概述-压力容器设计规范的进展,5,三、容器设计规范的主要进展 (二)疲劳设计规范的制订 在交变载荷作用下容器应力集中区域特别容易发生疲劳失效,压力容器的疲劳不同于一般疲劳问题,属于高应变(即在屈服点以上的)低周次的疲劳失效,亦称“低周疲劳”。根据大量实验研究和理论分析建立了安全应力幅(Sa)与许用循环周次(N)的低周疲劳设计曲线,即SaN曲线。成了压力容器疲劳设计的基础。由于疲劳设计必须以应力
5、分析和应力分类为基础,疲劳设计是压力容器分析设计的重要组成部分。目前各主要工业国家都吸收ASME2的方法制订了疲劳设计规范。,第一节 近代化工容器设计技术进展概述,6.3近代化工容器设计技术进展概述-压力容器设计规范的进展,6,三、容器设计规范的主要进展 (三)防脆断设计规范的建立 低应力脆断是压力容器的主要失效形式之一,特别是由高强度材料制成的厚壁焊接容器中容易发生。在断裂力学取得重要成就的基础上,引入容器设计中构成了“防脆断设计”这一内容。美国于1971年在ASME第卷的附录G中列入了核容器设计时应考虑的防止因裂纹性缺陷导致压力容器发生低应力脆断的“防脆断设计”内容。在ASME规范第卷附录
6、A中引入了核容器在役检验时如何用断裂力学方法对裂纹缺陷进行安全评定的内容。,第一节 近代化工容器设计技术进展概述,6.3近代化工容器设计技术进展概述-压力容器设计规范的进展,7,三、容器设计规范的主要进展 (四)高温容器蠕变设计的发展 高温容器常规的设计方法仅体现在许用应力按高温蠕变强度或持久强度选取,不足以体现高温容器的寿命设计问题。高温蠕变失效问题的深入研究,将高温下蠕变的变形速率及变形量作为高温容器寿命设计的主要内容,形成了近代高温容器设计的新准则。由于高温问题的复杂性,这一设计方法目前尚未进入规范。,第一节 近代化工容器设计技术进展概述,6.3近代化工容器设计技术进展概述-压力容器设计
7、规范的进展,8,三、容器设计规范的主要进展 (五)欧盟EN13445标准的问世 美国ASME锅炉压力容器规范在世界各国产生了近一个世纪的重大影响。欧洲标准化组织(CEN)制订的EN 13445非直接火压力容器标准已于2002年问世,涵盖了0.05MPa以上压力容器的常规设计方法、应力分类法、分析设计法与疲劳设计法,而且提出了许多设计的新概念及新设计方法。针对防止密封失效所提出的限定各种泄漏率的密封设计方法是非常有特色的。以致在世界压力容器技术标准方面形成了美国ASME和欧盟13445两大体系的新格局。这些都非常值得重视和深入研究。,第一节 近代化工容器设计技术进展概述,6.3近代化工容器设计技
8、术进展概述-压力容器设计规范的进展,9,三、容器设计规范的主要进展 (五)欧盟EN13445标准的问世 EN13445适用于设计压力大于0.5巴,材料为铁素体或奥氏体钢的非直接接触火焰压力容器,设计温度低于钢材蠕变控制许用应力的相应温度。该标准不适用于以下承压设备:移动式压力容器;失效后导致辐射影响的核设施上的压力容器;能产生110以上过热水蒸气的压力容器;采用铆接结构的压力容器;灰口铸铁和其他EN13445-2和EN13445-6中没有包括的材料制造的压力容器;多层容器和经自增强处理(包括内表面挤压处理)的容器;长输管道和工业管道。,第一节 近代化工容器设计技术进展概述,6.3近代化工容器设
9、计技术进展概述-压力容器设计规范的进展,10,三、容器设计规范的主要进展 (五) 欧盟EN13445标准的问世 主要内容标准共分七篇: (1) EN13445-1 总则,介绍标准应用的主要基本原理,并提出适用于标准的一些定义、物理量、符号以及单位。在这一部分中还要求制造厂商编制完备的设计说明书和相关技术文件。 (2) EN13445-2 材料,详细说明了标准支持的用于非直接接触火焰压力容器的金属材料种类以及材料的选择、审查、检测和标志。,第一节 近代化工容器设计技术进展概述,6.3近代化工容器设计技术进展概述-压力容器设计规范的进展,11,三、容器设计规范的主要进展 (五) 欧盟EN13445
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 压力容器 设计 技术 进展 设计规范 主要
限制150内