压力容器总体结构

1第一章压力容器导言CHAPTERⅠINTRODUCTIONOFPRESSUREVESSELS2过程设备设计1.1.1压力容器基本组成(如图1)1.1.2压力容器零部件间的焊接●1.2压力容器分类1.2.1介质危害性1.2.2压力容器分类●1.3压力容器规范标准1.3.1国外主要规范标准简介1.3.2国内主要规范标准简介本章主要内容●1.1压力容器总体结构3过程设备设计1.1压力容器总体结构1.1.1压力容器基本组成1-法兰；2-支座；3-封头拼接焊缝；4-封头；5-环焊缝；6-补强圈；7-人孔；8-纵焊缝；9-筒体；10-压力表；11-安全阀；12-液面计4过程设备设计基本组成筒体封头密封装置开孔与接管支座安全附件5过程设备设计1.筒体储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间。形式：圆柱筒体、球形筒体。圆筒体制造方法无缝钢管（无纵焊缝）直径较小卷焊（有纵环焊缝）直径较大整体锻造（可能有环焊缝）高压容器整体铸造（无纵环焊缝）高压容器圆筒体结构单层式组合式多层式缠绕式6过程设备设计2.封头与筒体等部件形成封闭空间封头形式凸形封头：球形、椭圆形、蝶形和球冠形封锥壳平盖封头与筒体的连接不可拆式（焊接）可拆式（螺栓连接）7过程设备设计3.密封装置可靠性关系到压力容器能否正常、安全地运行。最常见的密封装置：螺栓法兰连接（简称法兰连接）法兰：容器法兰管道法兰筒体端部(高压容器)84.开孔与接管(1)开孔目的：a.满足工艺要求b.满足结构要求(2)开孔结果：a.开孔部位的强度被削弱b.结构连续性破坏c.与接管焊接时易产生焊接残余应力和缺陷焊接故应少开孔并作开孔补强设计。(3)破坏形式：疲劳破坏过程设备设计9过程设备设计(4)开孔类型：人孔、手孔、视镜孔、物料进出口接管，以及安装压力表、液面计、安全阀、测温仪表等接管开孔。(5)开孔大小：手孔≥150mm(Di＜1000mm)人孔圆形≥400mm椭圆形350×450mm(Di≥1000mm)物料进出口根据工艺计算确定仪表接口根据仪表确定10(6)开孔位置：满足工艺要求考虑操作方便避开应力集中区域边缘应力区焊缝处a.检查孔(人孔、手孔等)的装设位置应便于检查、清理,对人孔还应考虑进出方便。b.立式小型容器的人孔、手孔应设于顶盖上,较大立式容器人孔可设于筒体上。c.设置两个人孔的容器，其位置一般分别设在顶盖和筒体上。d.设在侧面位置的人孔，容器内部应根据需要设置梯子或踏步。e.用于装卸填料、触媒的手孔允许斜置。11(7)不必开设检查孔的条件：容器若符合下列条件之一,则可不必开设检查孔:a.筒体Di≤300mm的压力容器b.容器上设有可拆卸的封头、盖板或其它能够开关的盖子，其尺寸不小于所规定检查孔的尺寸。c.无腐蚀或轻微腐蚀，无需做内部检查和清理的压力容器。d.制冷装置用压力容器。e.换热器检查压力容器在使用过程中是否有裂纹、变形、腐蚀等缺陷产生12过程设备设计5.支座类型圆筒形容器支座球形容器支座卧式容器支座（鞍座、圈座、支腿）立式容器支座（腿式支座、支承式支座、耳式支座和裙式支座）柱式裙式13过程设备设计6.安全附件：主要有：安全阀爆破片装置紧急切断阀安全联锁装置压力表液面计测温仪表等14过程设备设计筒体╬封头╬密封装置╬开孔接管╬支座╬安全附件压力容器的外壳内件反应、传热、传质、分离等容器╬储运容器15过程设备设计1.1压力容器总体结构1.1.2压力容器零部件间的焊接焊接结构设计接头的形式（如对接、搭接、角接）坡口形式和尺寸焊接方法（如手工焊、自动焊等）检验要求（表面探伤、透射探伤等）16过程设备设计1.2压力容器分类1.2.1介质危害性指介质的毒性、易燃性、腐蚀性、氧化性等其中影响压力容器分类的主要是毒性和易燃性介质危害性：171.毒性：是指某种化学毒物引起机体损伤的能力。（1）极度危害（Ⅰ级）：最高容许浓度＜0.1mg/m3；（2）高度危害（Ⅱ级）：最高容许浓度0.1～＜1.0mg/m3；（3）中度危害（Ⅲ级）：最高容许浓度1.0～＜10mg/m3；（4）轻度危害（Ⅳ级）：最高容许浓度≥10mg/m3。※介质毒性程度愈高，压力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重，对材料选用、制造、检验和管理的要求愈高。18过程设备设计介质危害性（续-毒性）Q235-B不能使用钢板应逐张超声检测100%射线或超声检测气密性试验法兰带颈且PN≥1.6MPa19过程设备设计2.易燃介质：爆炸下限＜10%，或爆炸下限和上限之差≥20%的介质,如甲烷、乙烷、乙烯、氢气、丙烷、丁烷等。压力容器盛装的易燃介质主要指易燃气体和液化气体。※易燃介质对压力容器的选材、设计、制造和管理等提出了较高的要求，易燃介质容器均采用全焊透结构20过程设备设计1.2.2压力容器分类世界各国规范对压力容器分类的方法各不相同，本节着重介绍我国《压力容器安全技术监察规程》中的分类方法按压力等级按容器在生产中的作用按安装方式按安全技术管理分类21过程设备设计1.承压方式内压容器外压容器[当容器的内压力小于一个绝对大气压（约0.1MPa）时又称为真空容器]（按照设计压力p分）低压(L)容器0.1MPa≤p＜1.6MPa中压(M)容器1.6MPa≤p＜10.0MPa高压(H)容器10MPa≤p＜100MPa超高压(U)容器p≥100MPa22过程设备设计2.生产过程中的作用反应压力容器(代号R)换热压力容器（代号E）分离压力容器（代号S）储存压力容器（代号C，其中球罐代号B）23过程设备设计3.安装方式固定式压力容器移动式压力容器（该安装方式的压力容器在结构、使用和安全方面均有其特殊的要求。）24过程设备设计4.按安全技术管理分类分类原则:根据容器压力与容积乘积大小、介质危害程度以及容器的作用将压力容器分类。三类容器第一类压力容器第二类压力容器第三类压力容器25过程设备设计（1）第三类压力容器：具有下列情况之一的，为第三类压力容器:a．高压容器；b．中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；c．中压储存容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于10MPa·m3）；26过程设备设计d.中压反应容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于0.5MPa·m3）；e．低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且pV乘积大于等于0.2MPa·m3）；f．高压、中压管壳式余热锅炉；27过程设备设计g．中压搪玻璃压力容器；h．使用强度级别较高的材料制造的压力容器；（指响应标准中抗拉强度规定值下限≥540MPa）28过程设备设计i．移动式压力容器j．球形储罐（容积大于等于50m3）k．低温液体储存容器（容积大于5m3）铁路罐车（介质为液化气体、低温液体）罐式汽车[液化气体运输（半挂）车、低温液体运输（半挂）车、永久气体运输（半挂）车]罐式集装箱（介质为液化气体、低温液体等）包括29过程设备设计（2）第二类压力容器：具有下列情况之一的，为第二类压力容器:a.中压容器；b.低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；c.低压反应容器和低压储存容器（仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质）；d.低压管壳式余热锅炉；e.低压搪玻璃压力容器。30过程设备设计（3）第一类压力容器：除上述规定以外的低压容器为第一类压力容器。31过程设备设计由于各国的经济政策、技术政策、工业基础和管理体系的差异，压力容器的分类方法也互不相同。采用国际标准或国外先进标准设计压力容器时，应采用相应的分类方法。32返回图133开孔与接管返回34筒体返回35支座返回36密封装置返回37返回安全装置38返回封头