第三章--容器的基本知識PPT課件.ppt

第三章容器的基本知識 劉豐 1 上節(jié)內(nèi)容回顧 2 3 已經(jīng)了解的化工設(shè)備知識 4 設(shè)備 如何滿足工藝要求 結(jié)構(gòu) 安全性 下一步考慮的問題 5 本章內(nèi)容 容器的分類與結(jié)構(gòu)容器的零部件的標(biāo)準(zhǔn)化壓力容器的安全檢查容器機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求 6 本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)提示 壓力容器分類方法中 各壓力級別及其范圍一 二 三類容器的分類依據(jù) 屬于容規(guī)管理范圍容器應(yīng)具備的條件 壓力容器公稱直徑的規(guī)定容器法蘭與管法蘭的壓力級別 7 容器的分類與結(jié)構(gòu) 容器的分類 1 按容器的形狀 8 方形容器 9 10 圓筒形容器 10 11 球形容器 11 12 異形容器 12 2 按工藝要求分類 盛裝或儲存 儲罐 計(jì)量槽 壓力緩沖器 實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng) 合成塔 反應(yīng)釜 變換爐等 實(shí)現(xiàn)傳熱 加熱器 冷卻器 冷凝器 蒸發(fā)器 廢熱鍋爐 水洗塔等 實(shí)現(xiàn)傳質(zhì) 分離 分餾塔 吸收塔 干燥塔 過濾器 分離器等 13 3 按連接方式 固定式具有固定的安裝和使用地點(diǎn) 工藝條件穩(wěn)定 容器位于一定的工藝流程中 用管道與其他設(shè)備連接 14 移動(dòng)式貯運(yùn)容器 用于盛裝或運(yùn)輸壓縮氣體 液化氣體和溶解氣體 流動(dòng)范圍和環(huán)境變化大 1 氣瓶 15 2 氣桶 16 3 槽車 17 4 按承壓性質(zhì)和能力 1 內(nèi)壓容器 當(dāng)容器內(nèi)部介質(zhì)的壓力大于外部壓力時(shí) 為內(nèi)壓容器 容器設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮強(qiáng)度問題 2 外壓容器 當(dāng)容器外部壓力大于內(nèi)部介質(zhì)壓力時(shí)為外壓容器 設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮穩(wěn)定問題 通常內(nèi)壓容器按照其設(shè)計(jì)壓力的大小分為 低壓容器 L 0 1MPa p100MPa 18 5 按容器壁溫分類 1 常溫容器壁溫 20 200 2 高溫容器指壁溫達(dá)到材料蠕變溫度下工作的容器碳鋼 420 合金鋼 450 奧氏體不銹鋼 550 3 中溫容器指壁溫在常溫和高溫之間的容器 4 低溫容器指壁溫低于一20 條件下工作的容器 其中 20 40 淺冷容器 低于 40 者為 深冷容器 19 6 按安全綜合分類 壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 綜合考慮了設(shè)計(jì)壓力 幾何容積 材料強(qiáng)度 應(yīng)用場合和介質(zhì)危害程度等影響因素 20 21 22 易燃及有毒介質(zhì)分類 常見易燃介質(zhì) 一甲胺 乙烷 乙烯 氯甲烷 環(huán)氧乙烷 環(huán)丙烷 氫 丁烷 三甲胺 丁二烯 丁烯 丙烷 丙烯 甲烷等 毒性程度舉例 極度危害 高度危害介質(zhì) 氟 氫氰酸 光氣 氟化氫 碳酰氟 氯等 中度危害介質(zhì) 二氧化硫 氨 一氧化碳 氯乙烯 甲醇 氧化乙烯 硫化乙烯 二硫化碳 乙炔 硫化氫等 輕度危害介質(zhì) 氫氧化鈉 四氟乙烯 丙酮等 23 容器的結(jié)構(gòu) 臥式容器的結(jié)構(gòu)簡圖 24 壓力容器主要結(jié)構(gòu)包括 筒體 封頭 密封裝置 開孔和接管 支座 附件 25 26 容器零部件的標(biāo)準(zhǔn)化 標(biāo)準(zhǔn)化的意義設(shè)計(jì) 無需計(jì)算和制圖 按已有標(biāo)準(zhǔn)圖選擇 制造 有利于成批生產(chǎn) 降低成本 保證產(chǎn)品質(zhì)量 提高競爭力 維修 備件規(guī)格尺寸通用 實(shí)現(xiàn)互換性 通商貿(mào)易 國內(nèi) 國際間通用 消除貿(mào)易障礙 我國已實(shí)現(xiàn)容器零部件標(biāo)準(zhǔn)化的有 圓筒體 封頭 法蘭 支座 人孔 手孔 視鏡和液面計(jì)等 27 容器零部件標(biāo)準(zhǔn)化的基本參數(shù) 公稱直徑 DN 公稱壓力 PN 規(guī)定 1 圓筒體的公稱直徑 板卷制的 筒體內(nèi)徑 無縫鋼管制的 筒體外徑 2 法蘭與其相配的管子或筒體的PN DN相一致 注意 鋼管的DN Di D0 28 1 壓力容器的公稱直徑鋼板卷焊筒體和成型封頭的公稱直徑是內(nèi)徑 壓力容器的公稱直徑 mm 注 帶括號的公稱直徑應(yīng)盡量不采用 29 容器直徑較小 可直接用無縫鋼管制作 此時(shí)公稱直徑指鋼管外徑 無縫鋼管制作筒體時(shí)容器的公稱直徑 mm 30 無縫鋼管和有縫鋼管的公稱直徑是小于外徑的一個(gè)數(shù)值 31 2 壓力容器的公稱壓力 工作壓力不同 相同公稱直徑的壓力容器其筒體及其零部件的尺寸也不同 將承受的壓力范圍分為若干個(gè)標(biāo)準(zhǔn)壓力等級 即公稱壓力 壓力容器法蘭與管法蘭的公稱壓力 32 一 壓力容器安全監(jiān)察的范圍同時(shí)具備如下條件 固定式壓力容器 1 最高工作壓力pw 0 1MPa 表壓 不含液體靜壓力 2 內(nèi)直徑Di 0 15m 且容積V 0 025m3 3 介質(zhì)為氣體 液化氣體或最高工作溫度高于等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn) 大氣壓力下的飽和溫度 的液體 上述壓力容器所用的安全附件亦屬于本規(guī)程管轄范圍 壓力容器的安全監(jiān)察 33 1工作壓力 是指壓力容器在正常使用過程中 其頂部可能達(dá)到的最高壓力 表壓力 2容積 是指壓力容器的幾何容積 即由設(shè)計(jì)圖樣標(biāo)注的尺寸計(jì)算 不考慮制造公差 并且圓整 一般應(yīng)當(dāng)扣除永久連接在容器內(nèi)部的內(nèi)件的體積 3容器內(nèi)介質(zhì)為最高工作溫度低于其標(biāo)準(zhǔn)備沸點(diǎn)的液體時(shí) 如果氣相空間容積與工作壓力乘積大于或者等于2 5MPa L時(shí) 也屬于本規(guī)程的適用范圍 34 二 相關(guān)法規(guī)及常用標(biāo)準(zhǔn) 1 基本法規(guī) 壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局19992 壓力容器常用標(biāo)準(zhǔn) GB150 98 鋼制壓力容器 國家標(biāo)準(zhǔn)GB151 99 管殼式換熱器 國家標(biāo)準(zhǔn)JB4709 2000 鋼制壓力容器焊接規(guī)程 JB4730 2005 壓力容器無損檢測 HG20592 20635 97 鋼制管法蘭 墊片 緊固件 JB T4700 4707 2000 壓力容器法蘭 35 容器機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求 一 容器機(jī)械設(shè)計(jì)條件及程序 1 容器機(jī)械設(shè)計(jì)條件 1 工藝結(jié)構(gòu)要求及基本工藝尺寸 2 工作壓力 工作溫度及工作介質(zhì) 3 容器的工作環(huán)境 重要程度 36 37 確定設(shè)計(jì)依據(jù)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 開始 選擇材料 確定容器類別 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 壁厚設(shè)計(jì) 零部件設(shè)計(jì) 壓力試驗(yàn)核算 繪制施工圖 校核 審核 結(jié)束 合格 合格 不合格 不合格 批準(zhǔn) 2 機(jī)械設(shè)計(jì)程序 37 二 基本要求 1 強(qiáng)度 不發(fā)生破壞如焊縫開裂 筒體爆破 螺栓拉斷等 2 剛度 不發(fā)生過大變形如塔體傾斜 塔盤下凹等 3 穩(wěn)定性 不發(fā)生癟塌或褶皺如臥式容器支座之間的筒體發(fā)生癟塌 氣柜抽負(fù)癟塌 塔體支座在起吊時(shí)發(fā)生癟塌等 38 38 4 耐久性 保證使用壽命 一般化工設(shè)備設(shè)計(jì)使用壽命為10 15年 大多取決于腐蝕情況 有些取決于疲勞 蠕變或振動(dòng) 5 密封性 包括內(nèi)漏和外漏 39 39 6 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)法蘭 螺栓 封頭 筒體 支座 接管 人孔 7 方便制造 操作與檢修 便于運(yùn)輸操作閥門位于操作臺面2米高 可