壓力容器基礎知識講座課件

壓力容器基礎知識壓力容器的定義壓力容器的分類壓力容器的結構壓力容器的定義1l

何謂壓力容器？

容器器壁兩邊存在一定的壓力差的所有密閉容器，均可稱為壓力容器，或稱受壓容器。這是廣義上的壓力容器，它廣泛地應用于生產、生活的各個方面。l

何謂壓力容器？

容器器壁兩邊存在一定的壓力2

壓力容器的界定

壓力容器壁兩邊存在壓力差，說明容器器壁承受壓力載荷，這種壓力載荷等于人為地將能量進行提升、積蓄，使容器具備了能量隨時釋放的可能性和危險性，也就是會發(fā)生泄漏或者爆炸。這種危險性和可能性與容器的容積、工作介質以及壓力載荷、結構、用途有關，并不是說所有承壓的容器都會發(fā)生事故。實際上，只有一部分的壓力容器容易發(fā)生事故，而且危害性比較大，將這部分容器劃歸為一種特殊設備來進行管理，即是我們通常所說的壓力容器。因此壓力容器的界定就要從事故發(fā)生的可能性和事故危害的嚴重性來考慮。

壓力容器的界定壓力容器壁兩邊存在壓力差，說明容器器壁承3

壓力容器的界定工作介質：指容器所盛裝的或在容器中參與反應的物質。液體介質的壓力容器，由于液體的可壓縮性很小，因此在卸壓時介質的膨脹很小，容器爆炸時所釋放的能量就很小。工質是氣體的壓力容器，因為氣體的壓縮性大，因此容器在爆破時氣體瞬時卸壓膨脹做功，所釋放的能量就很大。相同壓力和容積的容器，工質是氣體的要比液體的爆破能量大數百倍甚至數萬倍。由此，介質若為液體，即使容器爆破，其破壞性也是很小的。

壓力容器的界定工作介質：指容器所盛裝的或在容器中參與反應4

壓力容器的界定這里說的液體指常溫下的液體，而不包括高于其標準沸點的飽和液體（如鍋爐汽包的高溫飽和水）和沸點低于常溫的液化氣體（如液氯、液氨）。因為這些介質在容器內只是由于壓力較高才是液態(tài)（實際上是氣液兩相共存）如果容器破裂，器內壓力迅速下降，飽和液體即呈現過熱狀態(tài)，立即蒸發(fā)汽化，體積劇膨脹，其危害性也是很大的。工作壓力越高、容積越大，釋放能量越大，危害性越嚴重。但P、V不象工質那樣易于限定劃分，一般是人為地規(guī)定一個比較適當的下限值?！秹毫θ萜靼踩夹g監(jiān)察規(guī)程》正是基于此，對壓力容器界定如下：

壓力容器的界定這里說的液體指常溫下的液體，而不包括高于其5

（1）

最高工作壓力（Pw）大于等于0.1MPa（不含液體靜壓力，下同）；（2）

內直徑（非圓形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m，且容積（V）大于等于0.025m3；（3）

盛裝介質為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于等于標準沸點的液體。1.完全納入《容規(guī)》適用范圍的壓力容器（第二條第一款）

（1）最高工作壓力（Pw）大于等于0.1MPa（不含液體6

2.

納入《容規(guī)》部分適用范圍的壓力容器

《容規(guī)》第三章、第四章和第五章適用于下列壓力容器：（1）

與移動壓縮機一體的非獨立的容積小于等于0.15m3的儲罐、鍋爐房內的分氣缸；（2）

容積小于0.025m3的高壓容器；（3）

深冷裝置中非獨立的壓力容器、直燃型吸收式制冷裝置中的壓力容器、空分設備中的冷箱；（4）

螺旋板換熱器；

2.納入《容規(guī)》部分適用范圍的壓力容器

《容規(guī)》第7

2.

納入《容規(guī)》部分適用范圍的壓力容器

《容規(guī)》第三章、第四章和第五章適用于下列壓力容器：（5）

水力自動補氣氣壓給水（無塔上水）裝置中的氣壓罐，消防裝置中的氣體或氣壓給水（泡沫）壓力罐；（6）

水處理設備中的離子交換或過濾用壓力容器、熱水鍋爐用膨脹水箱；（7）

電力行業(yè)專用的全封閉式組合電器（電容壓力容器）；（8）

橡膠行業(yè)使用的輪胎硫化機及承壓的橡膠模具。

2.納入《容規(guī)》部分適用范圍的壓力容器

《容規(guī)》第8

3.《容規(guī)》適用范圍還包括以下內容1.本規(guī)程適用于上述壓力容器所用的安全閥、爆破片裝置、緊急切斷裝置、安全聯(lián)鎖裝置、壓力表、液面計、測溫儀表等安全附件。2.本規(guī)程適用的壓力容器除本體外還應包括：（1）

壓力容器與外部管道或裝置焊接連接的第一道環(huán)向焊縫的焊接坡口、螺紋連接的第一個螺紋接頭、法蘭連接的第一個法蘭密封面、專用連接件或管件連接的第一個密封面；（2）

壓力容器開孔部分的承壓蓋及其緊固件；（3）

非受壓元件與壓力容器本體連接的焊接接頭。

3.《容規(guī)》適用范圍還包括以下內93.本規(guī)程不適用于下列壓力容器1.超高壓容器2.各類氣瓶3.非金屬材料制造的壓力容器4.

核壓力容器、船舶和鐵絲機車上的附屬壓力容器，國防或軍事裝備用的壓力容器，真空下工作的壓力容器，《鍋規(guī)》適用范圍內的直接受火焰加熱的設備。5.

正常運行最高工作壓力小于0.1MPa的壓力容器。6.

機器上非獨立的承壓部件。7.

無殼體的套管換熱器、波紋板換熱器、空冷式換熱器、冷卻排管。l

對符合三個條件的壓力容器，按《容規(guī)》要求進行管理。對不大符合三個條件的壓力容器，按《條例》要求進行管理。3.本規(guī)程不適用于下列壓力容器10

壓力容器的壓力源

主要來自容器內和容器外兩個方面：1.壓力產生于器外時——壓力源一般是氣體壓縮機或蒸汽鍋爐。2.壓力產生于器內時——其原因有：器內介質的聚集狀態(tài)發(fā)生改變；氣體在器內受熱，溫度急劇升高；介質在器內發(fā)生體增大的化學反應。壓力源來自器外居多；來自器內居少，但危害性較大，對壓力控制要求更嚴。l

壓力容器的工藝參數——主要是壓力和溫度

壓力容器的壓力源

主要來自容器內11

壓力容器的分類

——不同類別的壓力容器，其存在的危險性也不同，采取不同的管理辦法和管理措施，既可節(jié)約管理成本，又可確保壓力容器安全。一般分類：按壓力容器的使用特點分為固定式和移動式兩種。按壓容的設計壓力分為低壓、中壓、高壓、超高壓四個壓力等級。按壓容在生產工藝過程中的作用原理，分為反應容器、分離容器、換熱容器、貯存容器。

按安全的重要程度分類：壓力容器安全的重要程度取決于工作壓力的高低、介質的危險程度以及在生產中的重要作用。

壓力容器的分類12

1.按介質的危險程度分類

參照GB5044《職業(yè)性接觸毒物危害程序分級》的規(guī)定，按其最高容許濃度的大小分為下列四級（1）

極度危害（Ⅰ）級——最高容許質量濃度小于0.1mg/m3（2）

高度危害（Ⅱ）級——最高容許質量濃度小于0.1~1.0mg/m3（3）

甲度危害（Ⅲ）級——最高容許質量濃度小于1.0~10mg/m3（4）

輕度危害（Ⅳ）級——最高容許質量濃度大于等于10mg/m3

1.按介質的危險程度分類

參照GB5044《職業(yè)性接觸毒物13

1.按介質的危險程度分類

壓力容器介質的毒性程度分級原則也是按以上分級規(guī)定中Ⅰ~Ⅳ級劃分標準確定。（1）

毒性程度為Ⅰ、Ⅱ級的介質：如氟、氟酸、氟化氫、氯等（2）毒性程度為Ⅲ級的介質：如SO2、NH3、CO、氯乙烯、甲醇、二硫化碳、乙炔、硫化氫等（3）毒性程度為Ⅳ級的介質：如NaOH、四氟乙烯、丙酮等

1.按介質的危險程度分類

壓力容器介質的毒性程度分級原則也142.《容規(guī)》的分類法

本規(guī)程第2條適用范圍內的壓力容器劃分為三類（壓力容器的壓力等級、品種、介質毒性程度和易燃介質的劃分見附件一）：1.下列情況之一的，為第三類壓力容器：（1）

高壓容器；（2）

中壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質）；（3）

中壓儲存容器（僅取易燃或毒性程度為中度危害介質，且PV乘積大于等于10MPam3）；（4）

中壓反應容器（僅取易燃或毒性程度為中度危害介質，且PV乘積大于等于0.5MPam3）；（5）

低壓反應容器（僅取毒性程度為極度和高度危害介質，且PV乘積大于等于0.2MPam3）；2.《容規(guī)》的分類法

本規(guī)程第2條適用范圍內的壓力容器劃分為152.《容規(guī)》的分類法

（6）

高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；（7）

中壓搪玻璃壓力容器；（8）

使用強度級別較高（指相應標準中抗拉強度規(guī)定值下限大于等于540MPa）的材料制造的壓力容器；（9）

移動式壓力容器，包括鐵路制度車（介質為液化氣體、低溫液體）、罐式汽車[液化氣體運輸（半掛）車、低溫液體運輸（半掛）車、永久氣體運輸（半掛）車]和罐式集裝箱（介質為液化體、低溫液體）等；（10）

球形儲罐（容積大于等于50m3）；（11）

低溫液體儲存容器（容積大于5m3）。2.《容規(guī)》的分類法

（6）高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；162.《容規(guī)》的分類法2.下列情況之一的，為第二類壓力容器（本條第1款規(guī)定的除外）：（1）

中壓容器；（2）

低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質）；（3）

低壓反應容器和低壓儲存容器（僅限易燃介質或毒性程度為中度危害介質）；（4）

低壓管殼式余熱鍋爐；（5）

低壓搪玻璃壓力容器3.低壓容器為第一類壓力容器（本條第一款、第二款規(guī)定的除外）。2.《容規(guī)》的分類法2.下列情況之一的，為第二類壓力容器（本17

壓力容器結構

作為提供傳熱、傳質、貯存、化學反應和分離的一個密閉空間，一般來說，壓力容器結構是比較簡單的。一、中低壓容器的基本結構壓力容器本體結構型式雖然較多，但主要的是圓筒形和球形。1.球形容器2.圓筒形容器

壓力容器結構

作為提供傳熱、傳質、貯存、化學反應和分離的18

1.球形容器

本體就是一個球殼，一般為焊接結構。直徑比較大，難以整體或半整體壓制成形，所以大多是由預先壓制好的球殼組焊而成。優(yōu)點：受力最佳，用料省。缺點：制造困難，成本費高，一般只作貯存容器。

1.球形容器

本體就是一個球殼，一般為焊接結構。直徑比較19

2.

圓筒形容器

對中低壓容器而言，主要是由筒體（殼體）、封頭、法蘭、開孔接管、密封及補溫元件、支座等部分組成。2.1筒體——壓容最主要的組成部分。貯存物料和完成化學反應所需要的壓力容間，大部分由其構成。所以容積的大小（D、L）往往是根據工藝條件來確定，小直徑筒體可用無縫鋼管制造筒體，沒有縱焊縫，安全性好。2.2封頭——按形狀分為凸形、錐形和平板三種。凸形應用最廣泛，不論哪種形式，封頭都已標準化。分為半球形、橢圓形、蝶形、無折邊球形四種。錐形分有折邊和無折邊兩種，平板多用于人孔及法蘭蓋。JB/T4746-2002。

2.

圓筒形容器

對中低壓容器而言，主要是由筒體（殼20

2.

圓筒形容器

2.3法蘭——容器及管道連接的重要部件。分為管法蘭和容器法蘭。TB/T4700-47082.4開孔——由工藝要求和檢修的需要，常需在筒體或封頭上開各種孔或安裝接管。如人孔、手孔、視鏡，物料接管以及安全附件接口等。開孔是容器中的一個主要薄弱部位，對容器的疲勞壽命影響較大，因此要盡量減少開孔數量，避免大開孔，禁止在容器筒體上開孔大于直徑之半。當開設橢圓孔時，應使橢圓短軸平行于筒體軸線。2.5補強元件——JB/T4736-2002分A、B、C、D、E五種形式，根據焊接工藝選擇。2.6支座——用來支撐重量、固定位置，使容器在運行時保持穩(wěn)定。懸掛式、支承式、裙座、鞍座、立柱式等。

2.

圓筒形容器

2.3法蘭——容器及管道連接的重要21

檢查孔的最少數量與最小尺寸內徑Di(mm)檢查孔最少數量檢查孔最小尺寸(mm)備注人孔手孔300<Di≤500手孔2個

Ф75或長圓孔75×75

500<Di≤1000人孔1個，或手孔2個（當容器無法開人孔時）Ф400或長圓孔400×250380×280Ф100或長圓孔100×80

Dt>1000人孔1個或手孔2個（當容器無法開人孔時）同上Ф150或長圓孔150×100球罐人孔最小500mm

22二、高壓容器的基本結構

由筒體、法蘭、封頭、主螺栓（母）、密封件、管法蘭等組成。1、筒體——整體式、多層包扎式、熱套式、繞帶式、繞板式等。1.1整體式——結構簡單，易加工成形。整體鍛造式、鍛焊式、厚板焊接式。與多層比較，有很多不足；（1）單層，當存在裂紋等缺陷時，如裂紋沿殼擴展，將導致整個殼體破壞；（2