压力容器安全技术:第二章 设计
压力容器设计所涉及的内容很多。虽然压力容器的应用在性质上有所不同,但在进行容器的设计时所考虑的因素有许多是共同的。就单台压力容器的设计而言,主要包括两部分的内容,其一是工艺设计,就是根据要进行设计的压力容器的原始数据和工艺要求,确定容器的主要尺寸,如形状、容积、直径、高度等。其二为机械设计,根据工艺设计的结果,分析压力容器的使用要求和操作条件。对容器进行受力分析,结合选择材料,确定合理的结构形式,制定制造工艺和质量要求。按容器可能发生的失效破坏形式,通过强度计算决定出最佳结构尺寸,使容器各部位均能满足所需的强度、刚度或不致引起断裂等要求。最后绘出该容器及各零部件的施工图。目前在我国,工艺设计由专业的工艺人员完成,容器的机械设计由机械专业的设计人员完成。
我国对压力容器的设计十分重视,为了使压力容器在确保安全的前提下达到设计先进、结构合理、便于制造、使用可靠和造价经济等目的,先后发布了多项与压力容器设计有关的标准、规范和技术条件。在现阶段最具代表性的是GB 150—1998《钢制压力容器》、GB 151—1999《管壳式换热器》、《压力容器安全技术监察规程》等。
压力容器种类繁多,从制造用材料上就有钢制、铝制、搪玻璃制等,但在实际应用中看,使用最多、最广泛的是钢制压力容器,因此,本章中所提到的压力容器除非专门提出,均为钢制压力容器。