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压力容器设计基础知识压力容器设计基础知识 泰安开元环保成套设备技术部泰安开元环保成套设备技术部 压力容器是涉及国家财产和人民生命安全的特种设备 为 此国家授权专门机构国家质量监督检验检疫总局特种设备安全 监察局对压力容器的设计 制造 安装 使用等各个方面进行安 全监察 压力容器广泛地应用于国民经济工农业生产和人民生活 的各个领域 像我们身边用的压缩空气储罐就是压力容器 那么 什么是压力容器呢 从广义上说 凡盛装压力介质的密闭容器统 称为压力容器 根据不同的用途 压力容器可以有各种不同的尺 寸 容积和形状 可以承受大小不同的压力和使用在不同高低的 温度条件下 所盛装的介质可以是各种不同的物态 物性或是具 有特殊的的化学腐蚀 易燃 易爆或毒性危害 制造压力容器的 材料可以是钢铁材料 有色金属或其他非金属材料 按 GB150 1998 钢制压力容器 的规定 设计压力低于 0 1Mpa 的容器属于常压容器 而设计压力高于 0 1Mpa 的容器属于压力 容器 从安全角度看 单纯以压力高低定义压力容器不够全面 因为 压力不是表征安全性能的唯一指标 在相同压力下 容器的容积 越大 其积蓄的能量就越多 一旦发生破裂造成的损失和危害也 就越大 此外 容器内的介质特性对安全的影响也很大 气体的 危害程度大于液体 尤其易燃易爆的气体或液化气体 如果容器 发生事故 除了爆炸造成的损失外 由于介质泄露或扩散而引起 的化学爆炸 起火燃烧 中毒污染 导致的后果极其严重 因此 压力 容积 介质特性是与安全相关的三个重要参数 因此 固定式压力容器安全技术监察规程 从安全角度出发 将同时具备下列三个条件的容器称为压力容器 1 工作压力大于或者等于 0 1Mpa 2 工作压力与容积的乘积大于或者等于 2 5Mpa L 3 盛装介质为气体 液化气体以及介质最高工作温度高 于或者等于其标准沸点的液体 也就是说 只要满足了以上三个条件 就算迈进了压力容器的 大门 从设计 制造 安装 使用等方面要接受特种设备监察部 门的监督检验 如图纸设计完后要进行报检 制作的每一个环节 都要特种设备监检人员确认 大家知道 水压实验做为压力容器 制造的最后一个环节 监检人员还必须到现场确认 压力容器的设计和制造一样 要取得许可证 我公司所取的 设计证级别为 A2 第三类低 中压容器 制造证级别也是 A2 制造和设计的范围是一样的 下面 结合咱们生产的实际情况 就图纸的设计给大家简单介绍以下 压力容器的设计是一个专 业 因此世界各国都有一整套适合自己国情的压力容器安全监察 管理法规和具有强制性的压力容器产品技术标准 我国设计压力 容器的基本法规和标准有 1 特种设备安全监察条例 中华人民共和国国务院发布2003 6 1 施行 是国务院发布的行政法规 是目前压力容器的最高法规 2 固定式压力容器安全技术监察规程 国家质量监督检验检疫总局颁布2009 年 8 月 31 日施行 容规 属于贯彻 条例 的安全技术规范之一 是强制性 的 它对压力容器的设计 制造 安装 使用 检验 修理和改 造等环节及安全附件作出了具体的规定 容规 是压力容器质 量监督和安全监察的基本要求 有关压力容器技术标准 部门规 章 企事业单位规定等 如果与 容规 的规定相抵触且低于 容 规 的要求时 应以 容规 为准 3 压力容器 压力管道设计单位资格许可与管理规则 国家质量监督检验检疫总局颁布2003 年 1 月 1 日施行 4 锅炉压力容器制造监督管理办法 国家质量监督检验检疫总局颁布2003 年 1 月 1 日施行 5 GB150 1998 钢制压力容器 是 6 JB4732 钢制压力容器 分析设计标准 7 JB T4735 钢制焊接常压容器 8 GB151 1999 管壳式换热器 一 压力容器的划定范围 按容规 包括压力容器本体和安全 附件 1 压力容器本体的界定范围 1 压力容器与外部管道或者装置焊接连接的第一道环向 接头的坡口面 螺纹连接的第一个螺纹接头端面 法兰连 接的第一个法兰密封面 专用连接件或者管件连接的第一 个密封面 2 压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件 3 非受压元件与压力容器的连接焊缝 压力容器本体中的主要受压元件 包括壳体 封头 端盖 膨 胀节 设备法兰 球罐的球壳板 换热器的管板和换热管 M36 以上 含 M36 的设备主螺柱以及公称直径大于或者等于 250mm 的接管和管法兰 以上这些零部件的材料 包括焊接材料 的 选用应符合相应的标准 且必须有材料质量证明书 在生产制 造过程中 一定按图纸的要求选择材料 不能随便选用 如果 确实需要材料代用 应填写材料代用申请单 经相关责任人员 签字同意后方可代用 如果是外来图纸 应事先取得原设计单 位的书面批准 这一点 请大家注意 那么 什么是受压元件和非受压元件呢 1 受压元件 在容器中直接承受压力载荷 包括内压或外压 的零部件 指盛装 封闭压力介质的容器壳体元件和其他 密闭元件 开孔补强圈 外压加强圈等 2 非受压元件 为满足使用要求与受压元件直接焊接成为整 体而不承受压力载荷的零部件 如支座 或吊耳 及其垫 板 保温圈 塔盘支承圈等 非受压元件通常是承载 非压力载荷 元件 2 安全附件 压力容器的安全附件 包括直接连接在压力容器上的安全 阀 爆破片装置 紧急切断装置 安全连锁装置 压力表 液位计 测温仪表等 二 压力容器类别的划分 根据危险程度 容规 将压力容器划分为三类 即 三类 以利于进行分类监督管理 压力容器类别的划分应 当根据介质特性 按照以下要求选择类别划分图 在根据设 计压力 P 单位 Mpa 和容积 V 单位 L 标出坐标点 确定 压力容器类别 1 第一组介质 压力容器类别的划分见图 A 1 2 第二组介质 压力容器类别的划分见图 A 2 那么 以上两种介质是怎样分组的呢 压力容器的介质包括气体 液化气体以及最高工作温度高于 或者等于标准沸点的液体 第一组介质 毒性程度为极度危害 高度危害的化学介质 易爆介质 液化气体 第二组介质 除第一组以外的介质 三 压力等级划分 压力容器的设计设计压力 P 划分为低压 中压 高压 和超高压四个压力等级 1 低压 代号 L 0 1MPa P 1 6Mpa 2 中压 代号 M 1 6MPa P 10 0Mpa 3 高压 代号 H 10 0MPa P 100 0Mpa 4 超高压 代号 U P 100Mpa 四 压力容器品种划分 压力容器按照在生产工艺过程中的作用原理 划分为反应 压力容器 换热压力容器 分离压力容器 储存压力容器 具体划分如下 1 反应压力容器 代号 R 主要是用于完成介质是物理 化学反应的压力容器 例如各种反应器 反应釜 聚合 釜 合成塔 变换炉 煤气发生炉等 2 换热压力容器 代号 E 主要是用于完成介质的热量 交换的压力容器 例如各种热交换器 冷却器 冷凝器 蒸发器等 3 分离压力容器 代号 S 主要是用于完成介质的流体 压力平衡缓冲和气体净化分离的压力容器 例如各种分 离器 过滤器 集油器 洗涤器 吸收塔 铜洗塔 干 燥塔 汽提塔 分汽缸 除氧器等 4 储存压力容器 代号 C 其中球罐代号 B 主要用于 储存 盛装气体 液化体 液化气体等介质的压力容器 例如各种型式的储罐 在一种压力容器中 如同时具备两个以上的工艺作用原理 时 应当按照工艺过程中的主要作用来划分品种 我们公司生产的几种压力容器 1 蒸压釜 我们公司生产的几种压力容器 1 蒸压釜 2 换热器2 换热器 3 碳化塔3 碳化塔 4 储气罐4 储气罐 5 塔设备5 塔设备 蒸压釜内部结构介绍蒸压釜内部结构介绍 压力容器基础知识试题 一 问答题 压力容器基础知识试题 一 问答题 1 固定式压力容器安全技术监察规程 适用于同时具备哪三个条 件的压力容器 2 压力容器的典型结构有哪几种 3 什么是计算厚度 设计厚