压力容器计算压力与设计压力区别详解

原创 胡伟明  2020-07-28 20:56:00  阅读 74 次 评论 0 条
摘要:

设计压力与计算压力设计压力是设定的容器顶部的最高压力,与相应的设计温度一起作为容器的基本设计载荷条件,其值不低于工作压力。计算压力是在相应设计温度下,用以确定元件厚度的压力,包括液柱静压力等附加载荷。1.设计压力是整台设备的载荷条件,而计算压力是具体受压元件的计算参数,两者性质不同。设计压力虽然是反映容器受压特性状况的重要参数,但不能全部、准确地反映各受压元件的实际状况。设计压力与计算压力在具体数值上通常一致,有时不一致,如,塔器、球罐等大型容器当考虑液拄静压力时,对底部受压元件进行的强度计算;

设计压力与计算压力

设计压力是设定的容器顶部的最高压力,与相应的设计温度一起作为容器的基本设计载荷条件,其值不低于工作压力。计算压力是在相应设计温度下,用以确定元件厚度的压力,包括液柱静压力等附加载荷。

1.设计压力是整台设备的载荷条件,而计算压力是具体受压元件的计算参数,两者性质不同。设计压力虽然是反映容器受压特性状况的重要参数,但不能全部、准确地反映各受压元件的实际状况。设计压力与计算压力在具体数值上通常一致,有时不一致,如,塔器、球罐等大型容器当考虑液拄静压力时,对底部受压元件进行的强度计算;对夹套容器内筒进行的内压强度计算和外压稳定性校核计算和换热器管板计算等。

例如某2500m3液化石油气球罐,直径为Φ15700mm,设计压力为1.77MPa。采用专用软件计算壁厚时,在介质重量一栏中,由于设计者的疏忽,将介质重量单位填写为“0. 8kg/m3”(比空气还轻),正确的介质重量应为“0.5t/m3”或“500kg/m3”,计算机进行了相应的液柱静压力计算。由于这一疏忽,使本应不同的各段计算压力变为相同,使本应不同的上、下极板的计算厚度变为相同,导致下部人孔开孔补强面积不能满足要求。该事例是由于对物理单位、数据量级的疏忽造成的。这一方面暴露出设计人员缺乏球罐设计经验,也说明了基础数据的重要性;另一方面提醒设计人员应结合实际工作加强对基本概念的理解。

2.设计压力是根据容器的工作压力,即在正常操作情况下,容器顶部可能出现的最高压力,并考虑一定的安全裕度或考虑设置的安全泄放装置等因素确定的。各受压元件的“计算压力”根据容器的设计压力或在其基础上考虑各种因素予以确定。

3.一台设备(或一个腔体)的设计压力只有一个。容器的设计压力是容器结构、材料选择、类别划分、各受压元件的计算压力、容器(腔体)耐压和致密性试验压力确定的依据,而计算压力仅用于元件的强度计算。受压元件的计算压力在一台容器(腔体)的不同部位随其内外受压情况的差异可能有所变化。

4.GB 150定义的设计压力,既是确定容器壳体壁厚的压力,又是标注在铭牌上容器的设计压力,还规定当元件承受的液柱静压力达到设计压力的5%时,应取设计压力与液柱静压力之和进行元件的厚度计算。这可能会误导设计人员将设计压力与液柱静压力之和作为容器的设计压力标注在铭牌上。GB 150明确了液柱静压力包括在计算压力中,可以避免这一错误。

5.对于矩形压力容器(非圆形截面容器)计算压力应取其水压试验时的压力,即检验和使用过程中的最大承载压力,此时计算压力的取法不同于圆筒形或球形压力容器。

6.计算压力在压力容器总图的技术特性表中不出现,只在计算书中出现。


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