第一章(11～12)

1、1第一章第一章 壓力容器導(dǎo)言壓力容器導(dǎo)言CHAPTER INTRODUCTION TOPRESSURE VESSELS2v教學(xué)重點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)： 1.壓力容器分類壓力容器分類 2.壓力容器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范壓力容器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范轉(zhuǎn)入31.1.1 壓力容器基本組成壓力容器基本組成(如圖如圖1)1.1.2 壓力容器零部件間的焊接壓力容器零部件間的焊接1.2 壓力容器分類壓力容器分類1.2.1 介質(zhì)危害性介質(zhì)危害性1.2.2 壓力容器分類壓力容器分類1.3 壓力容器規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)壓力容器規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)1.3.1 國外主要規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)簡介國外主要規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)簡介1.3.2 國內(nèi)主要規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)介紹國內(nèi)主要規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)介紹本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容壓

2、力容器總體結(jié)構(gòu)壓力容器總體結(jié)構(gòu)41-法蘭；法蘭； 2-支座；支座； 3-封頭拼接焊縫；封頭拼接焊縫； 4-封頭；封頭； 5-環(huán)焊縫；環(huán)焊縫； 6-補(bǔ)強(qiáng)圈；補(bǔ)強(qiáng)圈； 7-人孔；人孔；8-縱焊縫；縱焊縫； 9-筒體；筒體； 10-壓力表；壓力表； 11-安全閥；安全閥；12-液面計(jì)液面計(jì)5基本組成基本組成筒體筒體封頭封頭密封裝置密封裝置開孔與接管開孔與接管支座支座安全附件安全附件6儲存物料或完成化學(xué)反應(yīng)所需要的主要壓力空間。儲存物料或完成化學(xué)反應(yīng)所需要的主要壓力空間。：圓柱筒體、球形筒體。：圓柱筒體、球形筒體。圓筒體圓筒體無縫鋼管無縫鋼管（無縱焊縫）（無縱焊縫） 直徑較小直徑較小卷焊卷焊（有縱環(huán)焊

3、縫）（有縱環(huán)焊縫） 直徑較大直徑較大整體鍛造整體鍛造（可能有環(huán)焊縫）（可能有環(huán)焊縫） 高壓容器高壓容器整體鑄造整體鑄造（無縱環(huán)焊縫）（無縱環(huán)焊縫） 高壓容器高壓容器圓圓 筒筒 體體 單層式單層式組合式組合式多層式多層式纏繞式纏繞式7纏繞式纏繞式多層式多層式8與筒體等部件形成封閉空間與筒體等部件形成封閉空間封頭形式封頭形式凸形封頭：球形、橢圓形、蝶形和球冠形封凸形封頭：球形、橢圓形、蝶形和球冠形封錐殼錐殼平蓋平蓋封頭與筒體的連接封頭與筒體的連接不可拆式（焊接）不可拆式（焊接）可拆式（螺栓連接）可拆式（螺栓連接）9可靠性關(guān)系到壓力容器能否正常、安全地運(yùn)行?？煽啃躁P(guān)系到壓力容器能否正常、安全地運(yùn)行。

4、最常見的密封裝置：最常見的密封裝置： 螺栓法蘭連接（簡稱螺栓法蘭連接（簡稱）法蘭：法蘭：容器法蘭容器法蘭管道法蘭管道法蘭筒體端部筒體端部 (高壓容器高壓容器)10(1)開孔開孔目的目的： a.滿足工藝要求滿足工藝要求 b.滿足結(jié)構(gòu)要求滿足結(jié)構(gòu)要求 (2)開孔開孔結(jié)果結(jié)果： a.開孔部位的強(qiáng)度被削弱開孔部位的強(qiáng)度被削弱b.結(jié)構(gòu)連續(xù)性破壞結(jié)構(gòu)連續(xù)性破壞c.與接管焊接時(shí)易產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和缺陷焊接與接管焊接時(shí)易產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和缺陷焊接故應(yīng)少開孔并作開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)故應(yīng)少開孔并作開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。(3)破壞形式破壞形式：疲勞破壞疲勞破壞 11(4)開孔開孔類型類型： 人孔、手孔、視鏡孔、物料進(jìn)出口接管，以及

5、安裝人孔、手孔、視鏡孔、物料進(jìn)出口接管，以及安裝壓力表、液面計(jì)、安全閥、測溫儀表等接管開孔。壓力表、液面計(jì)、安全閥、測溫儀表等接管開孔。(5)開孔開孔大小大?。菏挚?50 mm (Di1000mm)人孔 圓形400mm橢圓形350450mm(Di 1000mm)物料進(jìn)出口 根據(jù)工藝計(jì)算確定儀表接口 根據(jù)儀表確定12(6)開孔開孔位置位置： 滿足工藝要求考慮操作方便滿足工藝要求考慮操作方便避開避開應(yīng)力集中區(qū)域應(yīng)力集中區(qū)域邊緣應(yīng)力區(qū)邊緣應(yīng)力區(qū)焊縫處焊縫處a.檢查孔檢查孔(人孔、手孔人孔、手孔等等)的裝設(shè)位置應(yīng)便于檢查、清理的裝設(shè)位置應(yīng)便于檢查、清理,對人孔對人孔 還應(yīng)考慮進(jìn)出方便還應(yīng)考慮進(jìn)出方便。

6、 b.立式小型容器的人孔、手孔應(yīng)設(shè)于頂蓋上立式小型容器的人孔、手孔應(yīng)設(shè)于頂蓋上,較大較大 立式容器人立式容器人 孔可設(shè)于筒體上?？卓稍O(shè)于筒體上。c.設(shè)置兩個(gè)人孔的容器，其位置一般分別設(shè)在頂蓋和筒體上。設(shè)置兩個(gè)人孔的容器，其位置一般分別設(shè)在頂蓋和筒體上。d.設(shè)在側(cè)面位置的人孔，容器內(nèi)部應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置梯子或踏步。設(shè)在側(cè)面位置的人孔，容器內(nèi)部應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置梯子或踏步。e.用于裝卸填料、觸媒的手孔允許斜置。用于裝卸填料、觸媒的手孔允許斜置。13(7)不必開設(shè)檢查孔的條件：不必開設(shè)檢查孔的條件：容器若符合下列條件之一容器若符合下列條件之一,則可不必開設(shè)檢查孔則可不必開設(shè)檢查孔: a.筒體筒體Di300m

7、m 的壓力容器的壓力容器b.容器上設(shè)有可拆卸的封頭、蓋板或其它能夠開關(guān)的蓋子，容器上設(shè)有可拆卸的封頭、蓋板或其它能夠開關(guān)的蓋子， 其尺寸不小于所規(guī)定檢查孔的尺寸。其尺寸不小于所規(guī)定檢查孔的尺寸。c.無腐蝕或輕微腐蝕，無需做內(nèi)部檢查和清理的壓力容器。無腐蝕或輕微腐蝕，無需做內(nèi)部檢查和清理的壓力容器。d.制冷裝置用壓力容器。制冷裝置用壓力容器。e.換熱器換熱器檢查壓力容器在使用單元中是否有檢查壓力容器在使用單元中是否有裂紋、變形、腐蝕等缺陷產(chǎn)生裂紋、變形、腐蝕等缺陷產(chǎn)生 145.支座支座類型類型圓筒形容器支座圓筒形容器支座球形容器支座球形容器支座臥式容器支座（鞍座、圈座、支腿）臥式容器支座（鞍座、

8、圈座、支腿）立式容器支座（腿式支座、支承式支座、立式容器支座（腿式支座、支承式支座、 耳式支座和裙式支座）耳式支座和裙式支座）柱式柱式裙式裙式15主要有：主要有： 安全閥安全閥 爆破片裝置爆破片裝置 緊急切斷閥緊急切斷閥 安全聯(lián)鎖裝置安全聯(lián)鎖裝置 壓力表壓力表 液面計(jì)液面計(jì) 測溫儀表等測溫儀表等16筒體筒體 封頭封頭 密封裝置密封裝置 開孔接管開孔接管 支座支座 安全附件安全附件壓力容器的外殼壓力容器的外殼內(nèi)件內(nèi)件反應(yīng)、傳熱、傳質(zhì)、分離等容器反應(yīng)、傳熱、傳質(zhì)、分離等容器儲運(yùn)容器儲運(yùn)容器17焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)接頭的形式（如對接、搭接、角接）接頭的形式（如對接、搭接、角接）坡口形式和尺寸坡口

9、形式和尺寸焊接方法（如手工焊、自動焊等）焊接方法（如手工焊、自動焊等）檢驗(yàn)要求（表面探傷、透射探傷等）檢驗(yàn)要求（表面探傷、透射探傷等）181920v 各部件間的連接大各部件間的連接大多需要經(jīng)過焊接，對焊多需要經(jīng)過焊接，對焊接進(jìn)行質(zhì)量控制是整個(gè)接進(jìn)行質(zhì)量控制是整個(gè)容器質(zhì)量保證體系中極容器質(zhì)量保證體系中極為重要的一環(huán)。為重要的一環(huán)。21指介質(zhì)的毒性、易燃性、腐蝕性、氧化性等指介質(zhì)的毒性、易燃性、腐蝕性、氧化性等其中影響壓力容器分類的主要是其中影響壓力容器分類的主要是毒性毒性和和易燃性易燃性 221.毒毒 性：性： 是指某種化學(xué)毒物引起機(jī)體損傷的能力。是指某種化學(xué)毒物引起機(jī)體損傷的能力。（1）極度危

10、害（）極度危害（級）：最高容許濃度級）：最高容許濃度0.1 mg/m3；（2）高度危害（）高度危害（級）：最高容許濃度級）：最高容許濃度0.11.0 mg/m3；（3）中度危害（）中度危害（級）：最高容許濃度級）：最高容許濃度1.010 mg/m3；（4）輕度危害（）輕度危害（級）：最高容許濃度級）：最高容許濃度10 mg/m3。 介質(zhì)毒性程度愈高，壓力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈嚴(yán)重，對材料選用、制造、檢驗(yàn)和管理的要求愈高。 23鋼板應(yīng)逐張超聲檢測鋼板應(yīng)逐張超聲檢測 100%射線或超聲檢測射線或超聲檢測 氣密性試驗(yàn)氣密性試驗(yàn)法蘭帶頸法蘭帶頸 且且PN1.6MPa例例1. Q235-A，Q23

11、5-B鋼板不得用于制造毒性程度為鋼板不得用于制造毒性程度為 極度和高度危害介質(zhì)的壓力容器；極度和高度危害介質(zhì)的壓力容器； 例例2. 盛裝毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的盛裝毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的碳鋼、低合金鋼鋼板，應(yīng)該碳鋼、低合金鋼鋼板，應(yīng)該 24爆炸下限爆炸下限10%，或爆炸下限和上限之差，或爆炸下限和上限之差20%的的介質(zhì)介質(zhì),如如甲烷、乙烷、乙烯、氫氣、丙烷、丁烷甲烷、乙烷、乙烯、氫氣、丙烷、丁烷等。等。壓力容器盛裝的易燃介質(zhì)主要指壓力容器盛裝的易燃介質(zhì)主要指易燃?xì)怏w易燃?xì)怏w和和液化氣體液化氣體。 易燃介質(zhì)對壓力容器的選材、設(shè)計(jì)、制造和管理等易燃介質(zhì)對壓力容器的選材、設(shè)計(jì)、制造和管

12、理等提出了較高的要求，易燃介質(zhì)容器均采用全焊透結(jié)構(gòu)提出了較高的要求，易燃介質(zhì)容器均采用全焊透結(jié)構(gòu)25 世界各國規(guī)范對壓力容器分類的方法各不相同，本節(jié)著重介世界各國規(guī)范對壓力容器分類的方法各不相同，本節(jié)著重介紹我國紹我國固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程中的分類方法中的分類方法按按壓力等級壓力等級按容器在生產(chǎn)中的按容器在生產(chǎn)中的作用作用按按安裝安裝方式方式按安全技術(shù)按安全技術(shù)管理管理分類分類26當(dāng)容器的內(nèi)壓力小于一個(gè)絕對大氣當(dāng)容器的內(nèi)壓力小于一個(gè)絕對大氣壓（約壓（約0.1MPa）時(shí)又稱為真空容器）時(shí)又稱為真空容器 （按照設(shè)計(jì)（按照設(shè)計(jì) 壓力壓力p分）分）低壓低壓(L)容

13、器容器 0.1 MPap1.6 MPa中壓中壓(M)容器容器 1.6 MPap10.0 MPa高壓高壓(H)容器容器 10 MPap100 MPa超高壓超高壓(U)容器容器 p100MPa27反應(yīng)壓力容器反應(yīng)壓力容器 (代號代號R)換熱壓力容器（代號換熱壓力容器（代號E）分離壓力容器（代號分離壓力容器（代號S）儲存壓力容器（代號儲存壓力容器（代號C，其中球罐代號，其中球罐代號B）28固定式壓力容器固定式壓力容器移動式壓力容器移動式壓力容器 （該安裝方式的壓力容器在結(jié)構(gòu)、（該安裝方式的壓力容器在結(jié)構(gòu)、 使用和安全方面均有其特殊的使用和安全方面均有其特殊的 要求。）要求。）29根據(jù)容器根據(jù)容器設(shè)計(jì)

14、設(shè)計(jì)壓力（壓力（P)、容積、容積(V)、壓力壓力與與容積容積乘積大小乘積大小(PV)、介質(zhì)危害程度、介質(zhì)危害程度、容器生產(chǎn)中的容器生產(chǎn)中的作用、材料強(qiáng)度作用、材料強(qiáng)度及及容器結(jié)構(gòu)容器結(jié)構(gòu)將壓力容器分將壓力容器分三三類。類。三類容器：三類容器：第一類壓力容器第一類壓力容器（1）按）按壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程第二類壓力容器第二類壓力容器第三類壓力容器第三類壓力容器分類原則分類原則:30綜合因素綜合因素第三類第三類第二類第二類第一類第一類設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)壓力高壓容器高壓容器中壓容器中壓容器低壓容器低壓容器幾何容積幾何容積 應(yīng)用場合應(yīng)用場合 介質(zhì)危害介質(zhì)危害程度程度中中壓壓容容器器

15、毒性極度、高度危害介質(zhì)毒性極度、高度危害介質(zhì)儲存容器，毒性中度、易燃儲存容器，毒性中度、易燃介質(zhì)，介質(zhì)，PV 10MPa m3反應(yīng)容器，毒性中度、易燃反應(yīng)容器，毒性中度、易燃介質(zhì)，介質(zhì)，PV 0.5MPa m3管殼式余熱鍋爐管殼式余熱鍋爐搪玻璃容器搪玻璃容器低低 壓壓 容容 器器 毒性極度、毒性極度、 高度危害介質(zhì)高度危害介質(zhì)儲存容器，儲存容器， 毒性中度介質(zhì)毒性中度介質(zhì)反應(yīng)容器，反應(yīng)容器， 毒性中度介質(zhì)毒性中度介質(zhì)管殼式余熱鍋爐管殼式余熱鍋爐搪玻璃容器搪玻璃容器低低壓壓容容器器毒性極度、高度危害介質(zhì)，毒性極度、高度危害介質(zhì)，PV 0.2MPa m3材料強(qiáng)度材料強(qiáng)度材料強(qiáng)度級別材料強(qiáng)度級別 b

16、 540MPa移動式容器移動式容器球形儲罐，球形儲罐，V 50 m3低溫液體儲存容器，低溫液體儲存容器，V 15 m3注意注意世界各國的分類方法不同，若采用國際標(biāo)準(zhǔn)或國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)壓力容世界各國的分類方法不同，若采用國際標(biāo)準(zhǔn)或國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)壓力容器時(shí)，應(yīng)采用響應(yīng)相應(yīng)的分類方法器時(shí)，應(yīng)采用響應(yīng)相應(yīng)的分類方法311.2 壓力容器分類壓力容器分類32分類原則分類原則:第第類壓力容器類壓力容器（2）按）按固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程根據(jù)容器根據(jù)容器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)壓力、容積、壓力壓力、容積、壓力與與容積容積乘積大小乘積大小、介質(zhì)危害程度、介質(zhì)危害程度、將壓力容器分將壓力容器分兩組兩組類類。三類容器：三類容器：第第類壓力容器類壓力容器第第類壓力容器類壓力容器第一組介質(zhì)第一組介質(zhì)（極度、高度危害（極度、高度危害易燃、易爆、液化氣體）易燃、易爆、液化氣體）第二組介質(zhì)第二組介質(zhì)