压力容器简介PPT课件.ppt

1 压力容器简介 INTRODUCTIONOFPRESSUREVESSELS 2 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 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 基本组成 筒体 封头 密封装置 开孔与接管 支座 安全附件 5 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 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 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 8 4 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 9 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 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 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 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 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 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 17 1 毒性 是指某种化学毒物引起机体损伤的能力 1 极度危害 级 最高容许浓度 0 1mg m3 2 高度危害 级 最高容许浓度0 1 1 0mg m3 3 中度危害 级 最高容许浓度1 0 10mg m3 4 轻度危害 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 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 6MPa 19 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 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 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 100MPa 22 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 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 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 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 26 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 27 1 3压力容器的标准简介 压力容器标准是全面总结压力容器生产 设计 安全等方面的经验 不断纳入新科技成果而产生的 它是压力容器设计 制造 验收等必须遵循的准则 压力容器标准涉及设计方法 选材及制造 检验方法等 28 1 3 1国内标准 1989我国压力容器标准化技术委员会制订了GB150 89 钢制压力容器 1998年修订成GB150 1998 使标准更加完善 GB150 钢制压力容器 内容包括 压力容器板壳元件计算容器结构要素的确定密封设计超压泄放装置的设置容器的制造与验收的要求等 29 1 3 2国外主要规范 国外的规范主要有五个 美国ASME规范 英国压力容器规范 BS 日本国家标准 JIS 德国压力容器规范 AD 欧共体承压设备指令 PED 30 1 美国ASME规范 美国机械工程师协会 ASME 制定的 锅炉及压力容器规范 美国国家标准该规范规模庞大 内容完善 仅依靠其本身即可完成选材 设计 制造 检验 试验 安装及运行等全部工作环节 31 1 美国ASME规范 与压力容器密切相关有 第 卷材料技术条件 第 卷无损检验 第 卷压力容器及第 卷焊接及钎焊评定 每年增补一次 每三年出一新版 技术先进 修订及时 能迅速反映世界压力容器科技发展的最新成就 为世界上影响最大的一部规范 32 2 英国压力容器规范 BS BS5500 非直接火熔焊压力容器 是由英国标准协会 BSI 负责制定 由两部规范合并而成 一部相当于ASME第 卷第一册的BS1500 一般用途的熔融焊压力容器标准 另一部是近似于德国AD规范的BS1515 化工及石油工业中应用的熔融焊压力容器标准 33 3 日本国家标准 JIS 于80年代初制定了两部基础标准 一部是参照ASME第 卷第1册制定的JISB8243 压力容器的构造 另一部是参照ASME第 卷第2册制定的JISB8250 特定压力容器的构造 此外 还有与压力容器相关的标准JISB8240 冷冻压力容器 JISB8241 无缝钢制气瓶 及JISB8242 圆筒形液化石油气贮罐 卧式 构造 等 34 4 德国压力容器规范 AD AD压力容器规范是由七个部门编制的 职工联合会 锅炉压力容器管道联合会 化学工业联合会 冶金联合会 机械制造者协会 大锅炉企业主技术协会及技术监督会联合会 VDTUV 35 AD规范在技术上有许多独特的观点 它在世界上也是具有广泛影响的规范 AD规范与ASME规范相比 特点 AD规范只对材料屈服极限取安全系数 且取数较小 因此产品厚度薄 重量轻 AD规范允许用较高强度级别的钢材 在制造要求方面 AD规范没有ASME详尽 这样可使制造厂具有较大的灵活性 易于发挥各厂的技术特长和创新 36 5 欧共体承压设备指令PED 欧洲议会和理事会于1997年5月通过强制性法规 承压设备指令 PressurEquipmentDirective97 23 EC简称PED 于1999年11月29日正式生效 并于2002年5月29日起强制执行 届时 未经欧共体指定授权机构认证的制造厂商 不带CE标志的产品 一律不得进入欧共体市场 37 PED按照设备型式 容器 管道 附件 流体 气体 液体 蒸气 的性质 危险程度分为两组 最大工作压力 容积或公称直径将压力容器分为 四类 PED认证主要内容 1 设计 2 材料 3 焊接 4 无损检测 5 产品最终评定 6 质量保证体系其中永久性连接 焊接 必须由有资格的人员根据合适的工艺规程来完成 对 类承压设备 工艺规程和人员必须