压力容器知识讲座2 ?2 D- X+ M0 q8 \, A3 E3 _$ t
一、 压力容器常识
: I8 e4 h+ E+ u- V# c6 j容器、密闭容器、压力容器(举例)# F6 h9 ^' H1 x! V; X" c
按其在生产工业过程中的作用原理,容器可分为4中:
# [$ |( d0 W& h7 v$ |反应压力容器——R(物理化学反应)
, Q1 h m! Y: }+ V: d2 y换热压力容器——E(截止热量交换)8 T$ E8 _3 c7 j9 A2 L1 ?
分离压力容器——S(完成介质的流体压力平衡和气体净化分离)
9 @# h4 v6 z" [1 r+ g& r5 p存储压力容器——C,其中球罐—B
( z& R0 f# \ OL低压.1Mpa<1.6 Mpa 一类 搪玻璃压力容器——二类
# ~1 @9 G4 ]% P; O( f+ bM半压:1.6 Mpa≤p<10 Mpa 二类/ o) F7 Q. M' }! C: r" h% g
H高压:10 Mpa≤p<100 Mpa 三类
( q* B1 [( P8 P% B: J" p(易燃或介质毒性轻度(IV),中度(Ⅲ),极度或高度(I、II)).$ |! Q% X- E+ w/ S* p
* `1 i/ a2 N( \& }' ^ b
压力容器的危险性(举例)
$ H: Y+ y; F/ F《容规》、《条例》.3 [: J# k5 O( w5 W
《锅炉压力容器安全监察暂行条例》+ `; j* I& K& `0 f
《压力容器安全技术监察规程》
2 x K# k9 H3 E
! \2 O& O, k7 Q+ e [《容规》对压力容器的设计、制造、安装、使用、检验、修理、改造七年环节进行监督.
+ j/ K( z5 l9 l0 S: u& d1 { c6 G压力容器出厂时,制造单位必须向用户提供哪些技术文件和资料?
|, X7 l- v, R# a q( x1)、峻工图样
: j8 U( Y! }3 u- i2)、产品质量证明书
: v$ I. F( u! Q3)、压力容器产品安全质量监督检验证书6 J# N* ^: C6 H3 D9 W3 S
4 w, \& R" x: k w, Z+ J5 w+ P5 J压力容器使用前,申报和报理使用登记手续; P, W7 `$ R: M# B
定期提验
% ~( K+ M# G ]7 g1 ?; }& P& h# p7 `8 o3 i$ T* E
二、 理论知识4 Z w$ R# z R" Q' p- c
1)、什么是压力容器的失效,表现形式:
, e" S8 G; \ u——由于载荷或温度过高而失去正常工作能力称为失效.. M: s& x* Q* o" k3 |# d3 W
表现形式:
$ ]! g) s8 d1 o. v% \1) 强度不足 (发生过量塑性变形或破裂)' _" \7 p: n+ h; g) D! t
2) 刚度不足 (弹性变形大而导致运输、安装困难,失去压力)(举例)
$ ]$ r+ O2 v4 {: h3 ^9 F' u3) 失稳 (在压应力作用下,容器形状突然改变)' I- B7 D+ `0 ]: |, T5 w" F N
2)、常规设计法和接应压力分类设计法.GB150——常规设计法: y3 h: L, g0 r3 g9 n! s
3)、S/D≤0.1 薄壁容器
9 b8 [& c# ?3 x& D4 W4)、压力计算问题 材料力量 第一强度理论——最大主应力理论# b/ x9 E" x# P+ [+ j* `' ? w
第二强度理论——最大主应复理论
4 p) @1 \* T5 K4 V0 ]+ q/ X第三强度理论——最大剪应力理论
$ v& q, Y) Y: |. c% ^第四强度理论——最大应变能理论: Y7 e; ?. p9 X2 j! v* |- x% `
基于第三第强度理论计算应力强度
$ C) o6 |+ O2 k4 o9 N$ d5 v& P" E5 g. A" l
5)、容器开孔、补强- D; U0 @/ }' B9 p8 K
开孔去掉了部分承受金属,不但会削弱容器器壁的强度,而且还会因结构连续性受到破坏在开孔附近造成较高的局部压力集中." S3 w9 w9 E, M0 Q9 t: F
用面积补强法
3 Y* J4 U7 j3 |) a; A% |' |. Y; A3 z0 I内压圆筒强度计算公式:
: P5 L: `* `) r6 n
4 G0 C) L- J q* @, b) d三、 材料5 o7 ?* B/ `% U
a) 遵循五种原则7 e0 _7 }, g, G7 P% F4 e; [; f
1)、设备的使用及操作条件(操作压力、操作温度、介质材料、工作特点)
8 E. R) @2 N: j$ G0 v% `. b9 d2)、材料的焊接及冷热加工性能
& I; h5 m6 V* {4 u; f5 A# ~/ q 3)、设备结构及制造工艺4 _6 p" R8 F4 A* o7 B
4)、材料的来源及经济合理性
! f2 `0 T9 t |: M% F: A 5)、统一工程设计中尽量注意用材统一
5 D* ^! r, \3 C! i' zb) 碳素结构钢板用于压力容器有哪些规定或限制6 a: b, h- K# Z$ K3 @( ^
1)、Q235-A使用范围:钢板的使用温度为0--250℃,用于容器壳体时,S≤12㎜:不得用于盛装易燃、毒性为中度、高度或极度危害介质的压力容器% W$ z/ Z/ u$ O, c' m
2)、Q235-A: P≤1.0 Mpa T-350℃
6 G7 p( D% q! P0 t 用于容器壳体时, S≤16㎜,不得用于盛装液化石油气体,毒性为高度或极度危险介质的压力容器
3 B8 P( F' V, ~ 3)、Q235-B: P≤1.6 Mpa T-350℃
) W! q: ]% q3 A% F0 A 用于容器壳体时, S≤20 ㎜, 不得用于盛装液化石油气体,毒性为高度或极度危险6 {/ x+ k3 S, ]4 j, I* k: a8 K
介质的压力容器7 g0 ^" N% @% t( y8 n$ `4 R5 j
4)、Q235-C: P≤2.5Mpa T-350℃ S≤35㎜
6 E" D q3 T; M
+ o6 d- k& C5 x6 N$ @5 Y& K四、检验+ D3 S' E h: A" l8 ^
a)射线探伤,超声波探伤的合格标准
' S: o" a" {7 n0 V2 m9 I" y按GB3323《钢熔化焊接对焊接头射线照相和质量分级》的规定执行.. [! t9 @- o* S2 W4 z, f
射线照相的质量要求不应低于AB级;全部射线探伤的压力容器对接焊缝II级合格,局部射线探伤的压力容器对焊接缝Ⅲ级合格.
; Z7 v# `+ j& t$ c8 x: ?
# W' F2 ?* q/ X0 Q7 z按JB1152《锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》的规定执行.全部超声波探伤的容器对接焊缝I级合格,局部射线探伤的压力容器对焊接缝II级合格.
" w& I$ R% g& B/ n/ L/ U2 F2 ]2 q, J/ @7 ?* r' Q# z
20%(含义)每条焊缝检查长度不得小于每条焊缝长度的20%,但T型连接部分,拼接风头的对接接头,必须进行全部射线探伤.- c2 N* b: ?9 S& g+ |% a
3 Y7 \8 D1 N5 E( R" _+ e* Y
b) 压力试验的目的是什么?
3 Q( P" O4 C' a/ ]是为了全面考核压力容器的安全性,考核各种法兰等连接件的密封性,耐压试验是使压力容器处在苛刻条件下,其作用如下:/ J) Q7 Q8 _( I: S! N
ⅰ 可以直接考核耐压性能
# v" j( c, p9 P, Oⅱ 起到清除部分机械压力的作用
o @1 F6 _5 n5 _: Iⅲ 矫正形状,改变压力的分布
* K+ f7 m8 t* uⅳ 可同时进行伸长量,膨胀量,压力量的测量证实设计和制造的正确定义.
) B& r" M4 D/ S
3 N$ S9 X: o6 s8 k" Y2 l3 Z1 u% z压力容器的简概
f! m5 A) v) z* ~3 q$ F压力容器是承压的,可能发生爆炸和其它灾害性事故的危险设备.压力容器内装介质特殊(易燃、易爆、有毒、腐蚀等)一旦发生事故,破坏威力大,影响面也很大.为了搞好压力容器的安全工作,保证生产建设的正常进行,必须对公司员工进行生产产品知识培训.
) |1 Y9 w4 ]8 R' ^; s+ I" d5 ~6 z6 P6 W( D" h$ W# h! P
一、 压力容器的基本要求9 v L/ Z$ x+ P& W
压力容器除了确保安全运行外,还应满足生产工艺,结构方面的要求,便生产 工艺过程得以顺利进行.一般应考虑下列几个基本方面:! O" |$ l% D' @: y/ Z
1、 选择合适的结构形式:①完成预定的生产任务.②较好的经济效果
/ x! G) m% ~9 o8 w2、 合理选择结构材料: ①考虑容器的操作条件. ②材料价格
! i. P. ^ `( B" P1 F3、 满足结构强度的要求: ①强度 ②钢度 ③耐久性 ④容耐性 J6 w" m% U7 F( W: G
压力容器具备下列条件:
! a* E4 |% r) a- b① 最高工作压力Pw≥0.1 Mpa (不含液体静压力)% v) k: S3 d' H
② 内直径(非圆形截面指最大尺寸)≥0.15m ,且容积(V) ≥0.025
- w9 X( L2 {) T" w6 n& N③ 盛装介质为气体，液化气体或最高工作温度≥标准沸点的液体.
5 a" C( P& {- f3 W( O' \2 @# K1 z: p% M! ^9 }
二、 压力容器的分类$ J$ [. N( a* y: \- V9 \0 ~5 s* G% o
1. 按压力分 A.内压容器: ①低压容器(L) 0.1≤P≤1.6 (Mpa). C4 W' C5 w% S/ s: D
②中压容器(M) 1.6≤P≤10(Mpa) $ n% ?- M( ?. N3 ], S. K
③高压容器(H) 10≤P≤100 (Mpa)/ b& ^+ {+ R# {( }0 w' d( j" F
④超高压容器(U) P≥100(Mpa)
0 F7 I+ t) s* @- Z K B.外压容器: 容器内部压力小于外部压力时,称外压容器.其中,内部压力小于一个绝对大气压(0.1 Mpa)的外压容器,又叫真容器.
0 n" @% w- i/ J0 i# v 2.按管理分 ① 属于下列情况之一者为一类容器(I)
9 I- d# \- W% J% h* T a.非易燃或无毒介质的低压容器8 g3 @4 B, b$ ?* A
b.易燃或有毒介质的低压分离容器和换热容器$ ~( V$ T3 I; j% L2 G
② 属于下列情况之一者为二类容器(II)9 H, c- v4 ?5 N6 B
a.中压容器. W- b9 @ M7 j0 b. ?# b+ J0 j; J# z
b.剧毒介质的低压容器
( _7 o6 N# d8 g/ n( v9 m3 B( Uc.易燃或有毒介质的低压反应容器和贮运容器0 D) d; \, T+ X/ a& O' b8 s& S7 H# ^$ k
d.低压管壳式余热锅炉# ^) s( ]( b7 }6 ?0 e! }
3.按作用原理分 ①反应容器(R):用来完成介质的物理、化学反应的容器.
2 ?+ y8 h* S {7 M- H& [4 e0 ~& u- ](如:反应器、发生器、合成塔等)
' g* M7 U' d; e& N: D& T ②换热容器(E):用来完成介质的热量交换的容器.. s# E- y3 r/ Z4 t& [, h" O; b
(如:冷却器、加热器、热交换器等)5 k+ C. r# A% a# K- t$ b! h4 s
③分离容器(S):用来完成介质的流体压力平衡和气体的净化分离等的容器(如:分离器、过滤器、缓冲器、再沸器等)
& B1 z$ ~2 {6 f. H9 ~2 Z ④贮运容器: C－贮运容器 B－球形贮罐
# V/ M3 d, u9 j. } 用来盛装生产和生活用的厚料气体、液体、液化气体等的容器(如:贮槽、槽车(LA－汽车 LT－铁路))
! m: \# ~2 m7 ~7 h: c 4.按壁温分 ①常温容器 T＞-20℃～200℃条件下工作的容器
: E) k1 ~" E. ^8 I! _& }/ v' m ②低温容器 T＜-20℃条件下工作的容器
3 H' j$ X! H; m9 j ③高温容器 指T达到材料蠕变温度下工作的容器
" l. l; c# m- m! S4 @8 e 5.按形状分 ①院筒形 ②球形 ③锥形 ④椭圆形等- P, V/ N5 @5 {3 ^2 k9 j5 Q5 ], W
一般制造状态I 、II类,固定式容器、钢制容器、单层容器.0 f+ m1 B, A% r( I. F0 b3 ~
' N7 p2 @( G q三、 压力容器的材料
4 E- M* F! ^0 S( r1. 压力容器用材料的质量的规格,应符合相应的国家标准,行业标准的规定.材料生产单位必须保证质量,应按相应标准的规定提供质量证明书(原件),质量证明书的内容必须填写齐全,并经生产单位质量检验部门盖章确认.材料生产单位应按相应材料标准的规定,在材料的指定部位或其他明显的部位作出清晰、牢固的钢印标志,至少包括材料制造标准代号、材料牌号的规格、生产(批)号、生产单位名称的检验印鉴标志. l; M3 s5 i7 P
2. 钢制压力容器用材料的力学性能、弯曲性能和冲击试验要求,应符合GB150《钢制压力容器》的有关规定.8 A' L+ e# v: i
① 压力容器选材除应考虑力学性能和弯曲性能外,还应考虑与介质的相容性.压力容器专用钢材的P不应大于0.030%,S含量不应大于0.020% .- @9 q+ Q k* k) M# l C
② 用于焊接结构压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢,其含碳量不应大于0.25% .) X4 l; q" e& y8 Q' |* i4 g, n- I
③ 压力容器的筒体、封头、人孔盖、人孔法兰、人孔接管、膨胀带、开孔补强圈、设备法兰;球罐的球壳板;换热器的管板和换热管;M36以上的设备主螺栓的公称直径大于等于250mm的接管和管法兰均为主要受压元件." t, y4 S* A# W
④ 焊接材料应按相应标准制度、检验和选用.焊接材料必须有质量证明书和清晰标志.严格执行焊接材料验收、复验保管、烘干、发放和回收制度.
& H, b( J8 t! q/ m# B( F3 E) i d. t. B' ~) s. ]# K
四、 压力容器在各行业中的实用 _* X: I8 c0 B* L3 u: O; K3 B
1.分汽缸: DN400×8 I类 应用在采暖设备(锅炉附件)
3 S; |* O4 ?. W; s5 h 主要材料: Q235-B ￡=8 工作介质:蒸汽
' Y) \, T5 N* m+ `2 X+ b# Y( L工作压力≤1.0Mpa 工作温度185℃: y: l3 T7 O; B
2.集水器: DN600×8 类外 应用在空调系统上% A: Z$ K5 f3 E" D$ \
主要材料: Q235-B ￡=8 工作介质:热水
$ l Z6 J! k& w0 m7 g9 L2 D工作压力:常压 工作温度80℃
2 D K/ W( F2 x6 A; }. ?/ b 3.氯气缓冲罐 DN700×12 II类 应用在化工系统上
6 p3 ], J1 H' J' I6 s2 N5 d 主要材料: 16MnR 工作介质:氯气混合物) k4 }, p0 k3 M1 l/ N/ a7 q
工作压力～0.3Mpa 工作温度:常温 |
发表于 2008-2-18 15:42:46
