TÍNH BỀN CHO THÂN THIẾT BỊ HÌNH TRỤ CHỊU ÁP SUẤT TRONG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Cơ sở thiết kế máy & thiết bò hóa học
Đề tài:
TÍNH BỀN CHO THÂN THIẾT BỊ
HÌNH TRỤ CHỊU ÁP SUẤT TRONG
CBGD: Hồng Trung Ngơn
SVTH: 1. Huỳnh Thị Phương Anh
2. Nguyễn Nguyễn Hồng Các
3. Nguyễn Thị Cúc
4. Nguyễn Thành Cơng Hiếu
5. Nguyễn Thị Ngọc Mỹ
6. Nguyễn Mạnh Q
NỘI DUNG
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
II. BÀI TOÁN CỤ THỂ

2. TCVN
1. Tiêu chuẩn ASME

CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Tính toán bề dày tối thiểu theo tiêu
chuẩn ASME
Tính toán bề dày tối thiểu theo TCVN
Tính toán bề dày tối thiểu theo
tiêu chuẩn ASME
Các bước tính toán
Bước 1: Lựa chọn các thông số phù hợp;
Bước 2: Xác định các điều kiện;
Bước 3: Tính chiều dày tối thiểu của thiết bị
theo công thức;

Bước 4: Tính chiều dày thực, sau đó kiểm
tra áp suất tính toán.
Làm quen các đại lượng (ASME)
t là chiều dày của thiết bị, in;
P là áp suất trong,
psi ;
Ri, Ro lần lượt là bán kính trong và bán
kính ngoài của thiết bị, in ;
S là ứng suất tối đa cho phép, psi ;
E là hệ số bền mối hàn;
Tính toán bề dày tối thiểu theo
tiêu chuẩn ASME
Thiết bị chịu áp trong cao
Áp suất nội: P ≥ 3000 Psi hoặc P ≥ 1.25SE
Bề dày thiết bị: t ≥ 0.5Ri
Thiết bị chịu áp trong thông thường
Áp suất nội: P ≤ 3000 Psi hoặc P ≤ 0.385SE
Bề dày thiết bị: t ≤ 0.5Ri
Tính toán cho thiết bị chịu áp suất
trong thông thường
Hàn dọc trục Hàn theo chu vi
Sử dụng bán
kính trong (Ri)
Sử dụng bán
kính ngoài
(Ro)
Hàn dọc trục Hàn theo chu vi
Sử dụng bán
kính trong (Ri)
Sử dụng bán

kính ngoài
(Ro)
Điều kiện tính toán cho thiết bị
chịu áp suất trong thông thường
Hàn dọc trục Hàn chu vi
Điều
kiện
t ≤ 0.5Ri hoặc
P ≤ 0.385SE
t ≤ 0.5Ri hoặc
P ≤ 1.25SE
Công thức tính áp suất kiểm tra
khi biết chiều thiết bị chịu áp suất
trong thông thường
Hàn dọc trục Hàn chu vi
Công
thức
Hàn dọc trục Hàn chu vi
Công
thức
Tính toán cho thiết bị chịu áp suất
trong cao
Hàn dọc trục Hàn theo chu vi
Sử dụng
bán kính
trong (Ri)
Sử dụng
bán kính
ngoài (Ro)
Hàn dọc trục Hàn theo chu vi

Sử dụng
bán kính
trong (Ri)
Sử dụng
bán kính
ngoài (Ro)
Điều kiện tính toán cho thiết bị
chịu áp suất trong cao
Hàn dọc trục Hàn chu vi
Điều
kiện
t ≥0.5Ri hoặc
P ≥ 0.385SE
t ≥ 0.5Ri hoặc
P ≥ 1.25SE
Công thức tính áp suất kiểm tra
khi biết chiều thiết bị chịu áp suất
trong cao
Hàn dọc trục Hàn chu vi
Công
thức
Hàn dọc trục Hàn chu vi
Công
thức
Tính toán bề dày tối thiểu theo
TCVN
Các bước tính toán
Bước 1: Chọn các thông số tính toán;
Bước 2: Xác định loại vật liệu và kiểm tra
theo công thức;

Bước 3: Tính toán bề dày tối thiểu theo công
thức phù hợp trong TCVN;
Bước 4: Kiểm tra áp suất tính toán cho phép
ở bên trong thiết bị.
Làm quen các đại lượng (TCVN)
S là chiều dày của thiết bị, mm;
P là áp suất tính toán trong thiết bị, N/mm2 ;
Dn, Dt lần lượt là đường kính trong và
đường kính ngoài của thiết bị, mm ;
là ứng suất tối đa cho phép, N/mm2 ;

là hệ số bền mối hàn;

βlà hệ số thành dày của thân.
Vật liệu thường
Kim loại thường và phi kim
loại
Kim loại dẻo
[5,5;2,5] >25 <5,5 <5,5
Tính
theo
Dt
(0.5Dt+Ca
Tính
theo
Dn
0.5Dn
Vật liệu thường
Kim loại thường và phi kim
loại

Kim loại dẻo
[5,5;2,5] >25 <5,5 <5,5
Tính
theo
Dt
Tính
theo
Dn
Tính toán bề dày tối thiểu Smin
theo tiêu chuẩn TCVN
Bề dày thực S (TCVN)
S=Smin+C
C: hệ số bổ sung C
C=Ca+Cb+Cc+Co
Ca: hệ số bổ sung do ăn mòn hóa học của môi trường,mm
Cb:hệ số bổ sung do ăn mòn cơ học của môi trường,mm
Cc: hệ số bổ sung do sai lệch khi chế tạo,lắp ráp,mm
Co: hệ số bổ sung để quy tròn kích thước,mm
Thỏa
P=

Bề dày thực S (TCVN)
Kiểm tra điều kiện ≤ 0,1(*)
Không thỏa điều kiện(*)
Kim loại dẻo
P= 2.3 [
Kim loại giòn và vật liệu phi kim
P=
Bề dày thực S (TCVN)
BÀI TOÁN

BÀI TOÁN
Tính bề dày thân hình trụ trong
thiết bị theo hai phương pháp : tính
theo TCVN và tính theo ASME.
Biết đường kính trong Dt= 1800
mm, chiều cao h= 3m, bên trong
thiết bị có chứa NaOH, khối lượng
riêng Kg/m3,, áp suất môi trường
pm= 6atm. Dung dịch NaOH có
nồng độ đầu : 18%; nồng độ cuối :
30%. Nhiệt độ làm việc 200 oC
TÍNH THEO ASME
Chọn vật liệu
Nhiệt độ làm việc: 200˚C
TÍNH THEO ASME
Chọn vật liệu
TÍNH THEO ASME
Với các thông số trên ta được:
•
Bán kính trong của thân
•
Áp suất tính toán, thân chịu áp suât trong P

Áp suất thủy tĩnh do mực chất lỏng:
= ρ.g.h = 36611 N/m2 = 5,1 Psi (≥ 5%)
ρΝaΟΗ, 200˚C=1244kg/m3;h=3m;g=9,81m/s2
•

Ứng suất cho phép lớn nhất
TÍNH THEO ASME

TÍNH THEO ASME
Ứng suất cho phép lớn nhất (200˚C)
S= 128 MPa = 18565 Psi