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聊聊压力容器那点事儿

hgsjclub 化工研学社 2023-10-08

不管是化工设计竞赛还是工程设计,遇到的比较大型的设备,包括但不限于塔设备、换热器、储罐、反应器等等,都属于压力容器。对于压力容器,有一个最基本的概念,那就是压力(What?这概念也需要讲?),这个概念从往年作品来看,很多队伍都错了,包括部分特等奖的队伍(对,小编的队伍也理解错了)。


其实这个概念确实很简单,只不过很多同学都不注意。根据GB 150-2011压力容器标准第一部分3.1.1压力的定义,标准中使用的压力均指表压力,表压的计算公式为绝对压力-大气压力。在工程当中,我们一般说的压力,也指的是表压。后面所说的设计压力、工作压力指的也都是表压。

GB 150-2011压力容器第一部分 3.1.1


这里需要再提一个和压力有关的概念,也就是内压容器外压容器,这是压力容器的两种类型,根据其受力来确定,内压容器指的是容器内压力>容器外压力,一般我们所说的低压塔、中压塔、高压塔均为内压容器,容器壁受力是自内向外的;而外压容器指的是容器外压力>容器内压力,例如抽真空塔就属于外压容器,容器受力是自外向内的。二者由于受力方向不一样,设计计算方法也是有区别的,其受压失效模式也是不一样的,内压容器考虑强度或韧性不足导致的断裂,外压容器主要考虑刚度不足导致的外压失稳。所以说为什么标准和工业上会把设计压力或者工作压力规定为表压,因为当表压为0时,代表与环境(大气)压力一致,此时容器壁是不受力的,当压力为正数时代表内压容器,为负数时代表外压容器

某些夹套容器而言内筒承受外压,夹套承受内压


而我们在Aspen模拟中使用到的压力是绝对压力,当我们进行塔设备或者反应器设备设计和强度校核时,很多队伍使用的都是绝对压力,这个对于内压容器而言,就是设计压力或者工作压力多了约一个大气压,不会出现太大的问题。但是,如果设计或者校核的容器是外压容器,而你在设计或者校核的时候把设计压力填写为绝对压力,这样软件就会以内压容器去校核,这是完全错误的,在工程设计上也是十分危险的!


所以不管在比赛还是工作,设备设计和校核过程中,务必要搞清楚标准中的压力这个概念。GB 150-2011对压力容器的很多术语都进行了规定,是值得我们仔细去查看的。

什么?你说你想要厚达339页的GB 150-2011压力容器标准?很简单,只需要把本文分享到…….开玩笑的,直接在公众号后台回复“压力容器”就可以领取啦!

最后帮大家问一句:任务书啥时候下来啊!!!

编辑排版:Eric

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