第一章、压力容器基础知识

1、1n 压力容器广泛应用于化工、石油、机械、动压力容器广泛应用于化工、石油、机械、动力、冶金、核能、航空、航天、海洋等部门，它力、冶金、核能、航空、航天、海洋等部门，它是生产过程中必不可少的核心设备。是生产过程中必不可少的核心设备。n 如化工生产中的反应装置、换热装置、分离如化工生产中的反应装置、换热装置、分离装置的外壳，流体贮罐，核动力反应堆的压力壳装置的外壳，流体贮罐，核动力反应堆的压力壳，电厂锅炉系统中的汽包，民用液化石油气瓶等，电厂锅炉系统中的汽包，民用液化石油气瓶等，都是压力容器。因此，压力容器与工业生产和，都是压力容器。因此，压力容器与工业生产和人民生活有着十分密切的关系。设计好、制

2、造好人民生活有着十分密切的关系。设计好、制造好、使用好、管理好压力容器就显得十分重要。、使用好、管理好压力容器就显得十分重要。 3换热器换热器储气罐储气罐蒸压釜蒸压釜储罐储罐管壳式换热器管壳式换热器浮头式换热器浮头式换热器汽车罐车汽车罐车反应器反应器球罐球罐减减压压塔塔53. 根据特种设备目录特种设备目录 压力容器有如下类别3. 根据特种设备目录特种设备目录 压力容器有如下类别一、压力一、压力1.1.压力：压力：均匀垂直作用在物体表面的力均匀垂直作用在物体表面的力。因为他不是垂直作用在物体表面因为他不是垂直作用在物体表面上，而上，而F1F1称为压力。称为压力。2. 压强：压强：均匀垂直作用在物

3、体表面单位面积的压力。均匀垂直作用在物体表面单位面积的压力。一般用一般用P表示。工程上一般把压强称为压力，即我表示。工程上一般把压强称为压力，即我们平时所说的压力其实是指压强。们平时所说的压力其实是指压强。 压强压强=压力压力/面积，即面积，即P=F/S n法定单位：法定单位：PaPa，KPaKPa，MPaMPan工程上有时会用到：公斤（公斤力，工程上有时会用到：公斤（公斤力，KgfKgf/cm2/cm2）n其他压强单位：其他压强单位：barbar（巴）（巴）n mmHg mmHg（毫米汞柱）（毫米汞柱） n mmH2OmmH2O（毫米水柱）（毫米水柱）n1 1帕帕=1=1牛顿牛顿/ /米米2

4、 2 或或 1MPa1MPa（兆帕）兆帕）=10=106 6PaPan1atm1atm1bar1bar1 1公斤公斤=100 =100 KPaKPa =0.1MPa=760 =0.1MPa=760 mmHg=10.336 mmH2OmmHg=10.336 mmH2O 4 4表压力和绝对压力表压力和绝对压力n绝对压力：绝对压力：容器内的实际压力。容器内的实际压力。n表压力：表压力：压力表上的读数或液柱差压力表上的读数或液柱差H H的压力值，的压力值，就是容器内介质压力超出大气压力的部分就是容器内介质压力超出大气压力的部分 P P表表= P= P绝绝-P-P大气压（大气压（0.1MPa0.1MPa

5、）n负压力（真空度）：负压力（真空度）：介质的压力低于大气压力的介质的压力低于大气压力的部分部分, ,称为负压力或真空称为负压力或真空, ,简称负压。此时简称负压。此时P P表表为负为负值，或表示为值，或表示为 真空度真空度=P=P负负= P= P大气压大气压-P-P绝绝。4 4表压力和绝对压力表压力和绝对压力4 4表压力和绝对压力表压力和绝对压力5 5气体压力的形成气体压力的形成 n气体压力是由于物质内部运动着的气体分子，由于气体压力是由于物质内部运动着的气体分子，由于分子间作用力较小，不受分子力的约束而做无规则运分子间作用力较小，不受分子力的约束而做无规则运动，不停碰撞器壁产生的动，不停碰

6、撞器壁产生的。n气体压力不仅仅作用于容器的底部，而是作用于整气体压力不仅仅作用于容器的底部，而是作用于整个器壁上。因此提高气体温度、增大气体密度、加速个器壁上。因此提高气体温度、增大气体密度、加速气体分子运动速度都可以使气体压力增高。气体分子运动速度都可以使气体压力增高。 6.6.压力容器的压力来源压力容器的压力来源 n来自容器外部：蒸汽锅炉或压缩机来自容器外部：蒸汽锅炉或压缩机n来自容器内部：受热、化学反应、聚集状来自容器内部：受热、化学反应、聚集状 态发生改变等态发生改变等 7.7.压力容器的压力压力容器的压力n工作压力：工作压力：容器顶部在正常工艺操作时的压力。容器顶部在正常工艺操作时的

7、压力。n最高工作压力：最高工作压力：容器顶部在工艺操作过程中可能容器顶部在工艺操作过程中可能产生的最高压力。产生的最高压力。n设计压力：设计压力：在设计过程中，在相应设计温度下用在设计过程中，在相应设计温度下用以确定容器壁厚及其元件尺寸的压力。以确定容器壁厚及其元件尺寸的压力。n相关压力之间的关系相关压力之间的关系设计压力设计压力最高工作压力最高工作压力工作压力工作压力设计压力设计压力超压泄放装置动作压力超压泄放装置动作压力超压泄放装置动作压力超压泄放装置动作压力设计图样注明的最设计图样注明的最高允许工作压力高允许工作压力192021n压力容器的介质分为两组压力容器的介质分为两组, ,包括气体

8、、液化气体或者介质最高包括气体、液化气体或者介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体。工作温度高于或者等于其标准沸点的液体。 1)1)第一组介质第一组介质: :毒性程度为极度危害、高度危害的化学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。易爆介质，液化气体。 2)2)第二组介质第二组介质: :由除第一组以外的介质组成由除第一组以外的介质组成, ,如毒性程度为如毒性程度为中度危害以下的化学介质中度危害以下的化学介质, ,包括水蒸气、氮气等。包括水蒸气、氮气等。2223 ：O2O2、 ： ： ， ： ： ： 。 ： ： ： 。 ： ：易燃易燃 ，易爆，单纯性窒息及麻醉作用，易爆，单纯性窒息及麻醉作用 。 ，常温下为无色、无臭、稍带有甜味的气体，易燃，爆炸极限为，常温下为无色、无臭、稍带有