压力容器操作工培训讲义

1、 1第一一章 压力容容器基础础知识第一节 压力力的一般般概念一、压力力垂直均匀匀作用在在单位面面积上的的力，称称为压强强，人们们常把它它称为压压力，用用符号“P”表示。压力的单单位是牛牛顿/米米2，即表表示将11牛顿的的力均匀匀垂直地地作用在在1平方方米的面面上所产产生的压压力，又又称为帕帕斯(PPa)，简简称帕。由由于“帕”这个单单位太小小，因而而常用“兆帕”（MPPa）作作为压力力的基本本单位。即即1MPPa=1106Pa。1巴=1.02 kgf/cm2 0.1MPa工程上过过去习惯惯用的压压力单位位是千克克/厘米米2（KKgf/cm22）。压压力的工工程单位位与法定定计量单单位之间间的换

2、算算关系为为：1MPaa=100.2kkgf/cm221 Kggf/ccm2=0.09881MPPa0.11MPaa二、压力力的测量量压力的测测量有两两种标准准方法，一一种叫绝绝对压力力，即以以压力等等于零作作为测量量起点。一一种叫相相对压力力，即以以当时当当地的大大气压力力作为测测量起点点，也就就是压力力表测得得的数值值，所以以相对压压力也称称为表压压力，绝绝对压力力和表压压力之间间的关系系可用下下式表述述：P绝=PP表+P大气气因为我们们地区大大气压力力近似等等于0.1MPPa。故 PP绝P表+P大气气三、压力力容器的的压力来来源压力容器器的压力力来源可可分为两两大类四四个方面面。第一一类

3、，气气体的压压力是在在器外产产生的；第二类类，气体体的压力力是在器器内产生生的。（1）空压机、冷冻机（2）蒸汽锅炉1、压力力源在器器外产生生这类压力力容器可可能达到到的最高高压力一一般限于于保持压压力源出出口的气气体压力力（1）物理变化（2）化学反应2、压力力源在器器内产生生四、最高高工作压压力压力容器器的最高高工作压压力对承承受内压压的容器器指在正正常使用用过程中中，顶部部可能出出现的最最大表压压力；对对承受外外压的容容器，指指在正常常使用过过程中夹夹套顶部部可能出出现的最最高表压压力。第二节 温度度的一般般概念一、温度度及及温温度的测测量仪器器温度是表表示物体体冷热程程度的物物理量，它它是

4、对物物质分子子平均动动能的度度量，所所以温度度是物体体内部拥拥有能量量的表示示。温度度的测量量仪器叫叫做温度度计、常常见的有有水银温温度计，酒酒精温度度计，电电阻温度度计，热热电偶温温度计等等。二、温度度的表示示方法摄氏温标标是将在在标准大大气压下下水的结结冰温度度（冰点点）定为为0度，把把水的沸沸腾（沸沸点）温温度定为为1000度，在在两者之之间等分分成1000格，每每一格即即为1度度，故月月称百分分温度，用用符号“0C”来表示示。华氏温标标是将在在标准大大气压下下水的冰冰点定为为32度度，沸点点定为2212度度，两者者等分成成1800格，每每格作为为1度，用用符号“F”表示。绝对温标标（凯

5、氏氏温标）是是以水的的三相点点（即冰冰、水和和水蒸汽汽三相平平衡共存存时的温温度定为为2733.166K，其其分度法法与摄氏氏温标相相同，即即在摄氏氏温标相相差一度度时凯氏氏温标也也相差一一度，用用符号“K”（开尔尔文）表表示，凯凯氏温度度又称热热力学温温度或绝绝对温度度。三种温标标之间的的互换关关系式： 5 9摄氏温标标= （华氏氏温标-32） = 凯氏温温标 2733.166 5 9华氏温标标 = 摄氏温温标 + 322 5 9 = （凯凯氏温标标出- 2733.166）+332凯氏温标标 = 摄氏温温标 +2733.166 5 9 = （华华氏温标标 - 322）+2273.16第三节

6、压压力容器器的含义义及分类类一、压力力容器的的含义压力容器器从广义义上讲应应该包括括所有承承受压力力的密闭闭容器。但我们所指的压力容器只是其中的一部分，即为压力容器安全技术监察规程所辖范围内的压力容器。因为这部分压力容器事故率高，特别是事故破坏性大，损失严重。所以，各级锅炉压力容器安全监察机构应加强对压力容器设计，制造、销售、安装、使用、检验、修理、改造七个环节的监督检查，以确保压力容器安全运行。二、压压力容器器安全技技术监察察规程管管辖范围围内的压压力容器器：1、本规规程（压压力容器器安全技技术监察察规程下下同）适适用于同同时具备备下列条条件的压压力容器器：工作压力力（Pww）大于于或者等等

7、于0.1MPPa工作压力力与容积积的乘积大于于或者等等于2.5 MMpa.LL（3）盛盛装介质质为气体体，液化化气体以以及介质质最高工工作温度度高于或或者等于于其标准准沸点的的液体。2、本规规程第三三章、第第四章和和第五章章适用于于下列压压力容器器：（1）与与移动压压缩机一一体的非非独立的的容积小小于等于于0.115m33的储罐罐，锅炉炉房内的的分气缸缸；（2）容容积小于于0.0025mm3的高压压容器；（3）深深冷装置置中非独独立的压压力容器器，直燃燃型吸收收式制冷冷装置中中的压力力容器，空空分设备备中的冷冷箱；（4）螺螺旋板换换热器；（5）水水力的自自动补气气气压给给水，（无无塔上水水）装

8、置置中的气气压罐，消消防装置置中的气气体或气气压给水水（泡沫沫）压力力罐；（6）水水处理设设备中的的离子交交换或过过滤用压压力容器器、热水水锅炉用用膨胀水水箱；（7）电电力行业业专用的的全封闭闭式组合合电器（电电容压力力容器）；3、本规规程适用用于上述述压力容容器所用用的安全全阀，爆爆破片装装置，紧紧急切断断装置，安安全联锁锁装置，压压力表、液液面计，测测温仪表表等安全全附件。4、本规规程适用用的压力力容器除除本体外外还应包包括：（1）压压力容器器与外部部管道或或装置焊焊接连接接的第一一道环向向焊缝的的焊接坡坡口，螺螺纹连接接的第一一个螺纹纹接头，法法兰连接接的第一一个法兰兰密封面面，专用用连

9、接件件或管件件连接的的第一个个密封面面；（2）压压力容器器开孔部部分的承承压盖及及其紧固固件。（3）非非受压元元件与压压力容器器本体连连接的焊焊接接头头。5、本规规程不适适用于下下列压力力容器；（1）超超高压容容器。（2）各各类气瓶瓶。（3）非非金属材材料制造造的压力力容器。（4）核核压力容容器，船船舶和铁铁路机车车上的附附属压力力容器，国国防或军军事装备备用的压压力容器器，真空空下工作作的压力力容器（不不含夹套套压力容容器）。各各项锅炉炉安全技技术监察察规程适适用范围围内的直直接受火火焰加热热的设备备（如烟烟道式余余热锅炉炉等）。（5）正正常运行行最高工工作压力力小于00.1MMPa的的压力

10、容容器，（包包括在进进料或出出料过程程中需要要瞬时承承受压力力大于等等于0.1MPPa的压压力容器器，不包包括消毒毒，冷却却等工艺艺过程中中需要短短时随压压力大于于等于00.1MMPa的的压力容容器）。（6）机机器上非非独立的的承压部部件（包包括压缩缩机、发发电机、泵泵、柴油油机的气气缸或承承压壳体体等，不不包括造造纸，纺纺织机械械的烘缸缸，压缩缩机的辅辅助压力力容器）。（7）无无壳体的的套管换换热器，波波纹板换换热器，空空冷式换换热器，冷冷却排管管。三、压力力容器的的分类压力容器器分类的的方法很很多，主主要分类类方法有有：1、按使使用位置置分按容器的的使用位位置可分分成两大大类，即即固定式式

11、压力容容器及移移动式压压力容器器（如液液化气罐罐车）。固固定式容容器，有有固定的的安装和和使用地地点，一一般不单单独装设设，而是是用管道道与其他他设备相相连，工工艺条件件及操作作人员相相对固定定；而移移动式容容器无固固定的安安装、使使用地点点。2、按设设计压力力分类按设计压压力P的的高低，容容器可分分为低压压、中压压、高压压及超高高压四个个等级。其其划分的的范围及及代号见见表11。表111 压压力容器器压力等等级的划划分表111压力等级级代号设计压力力范围低压容器器L0.1MMPaP11.6MMPa中压容器器M1.6MMPaP110MPPa高压容器器H10MPPaP1100MMPa超高压容容器

12、UP1000MPPa3、按压压力容器器在生产产工艺过过程中的的作用原原理分类类按压力容容器在生生产工艺艺过程中中的作用用原理，可可分为反反应压力力容器、换换热压力力容器、分分离压力力容器及及储存压压力容器器四种。具具体划分分如下：（1）反反应压力力容器（代代号R）：主要用用于完成成介质的的物理、化化学反应应的压力力容器。如如反应器器、反应应釜、分分解锅、硫硫化罐、分分解塔、聚聚合釜、高高压釜、超超高压釜釜、合成成塔、变变换炉、蒸蒸煮锅、蒸蒸球、蒸蒸压釜、煤煤气发生生炉等。（2）换换热压力力容器（代代号W）：主要是是用于完完成介质质的热量量交换的的压力容容器。如如管壳式式余热锅锅炉、热热交换器器

13、、冷却却器、冷冷凝器、蒸蒸发器、加加热器、消消毒锅、染染色器、烘烘缸、蒸蒸炒锅、预预热锅、溶溶剂预热热锅、蒸蒸锅、蒸蒸脱机、电电热蒸汽汽发生器器、煤气气发生炉炉水夹套套等。（3）分分离压力力容器（代代号S）：主要是是用于完完成介质质的流体体压力平平衡缓冲冲和气体体净化分分离等的的压力容容器。如如分离器器、过滤滤器、集集油器、缓缓冲器、洗洗涤器、吸吸收塔、铜铜洗塔、干干燥塔、汽汽提塔、分分汽缸、除除氧器等等。（4）储储存压力力容器（代代号C，其其中球罐罐代号BB）：主主要是用用于盛装装生产用用的原料料气体、液液体、液液化气体体等的压压力容器器。如各各种形式式的储罐罐。需要说明明的是一一种压力力容

14、器中中，如同同时具备备两个以以上的工工艺作用用原理时时，应按按工艺过过程中的的主要作作用来划划分品种种。4、按容容器壁厚厚分类按容器壁壁厚可分分为薄壁壁容器及及厚壁容容器两种种。容器器壁厚小小于等于于容器内内径的11/100者为薄薄壁容器器，容器器壁厚大大于容器器内径的的1/110者为为厚壁容容器，或或按下列列公式计计算：K = D0 / DD1式中D00、D1分别为为容器的的外径（mmm和内内径（mmm）。当K11.2时时为薄壁壁容器；当K1.22时为厚厚壁容器器。5、按容容器的制制造材料料分类按容器的的制造材材料的划划分见表表12。表122 容容器按制制造材料料的划分分 铜铜制容器器 有色

15、金金属压力力容器 钛制容容器 铝铝制容器器金属压力力容器铸铸钢容器器铸造容器器铸铁容器器 黑色金金属压力力容器 碳钢钢容器 钢制容容器 合金钢钢容器不锈钢容容器6、按压压力容器器工作温温度分类类按压力容容器工作作温度可可分为低低温容器器、常温温容器及及高温容容器三种种。7、按压压力容器器等级、品品种及介介质的危危害程度度分类为了便于于安全技技术监督督和管理理，容容规按按压力容容器设计计压力、介介质危害害程度以以及生产产工艺过过程中的的作用原原理将压压力容器器分为第第一类压压力容器器、第二二类压力力容器及及第三类类压力容容器，具具体划分分如下：、下列列情况之之一，为为第三类类压力容容器：（1）高

16、高压容器器；（2）中中压容器器（仅限限毒性程程度为极极度和高高度危害害介质）；（3）中中压储存存容器（仅仅限易燃燃或毒性性程度为为中度危危害介质质，且PPV乘积积大于等等于100MPaam3）；（4）中中压反应应容器（仅仅限易燃燃或毒性性程度为为中度危危害介质质，且PPV乘积积大于等等于0.5MPPam3）；（5）低低压容器器（仅限限毒性程程度为极极度和高高度危害害介质，且且PV乘乘积大于于等于00.2MMPam3）；（6）高高压、中中压管壳壳式余热热锅炉；（7）中中压搪玻玻璃压力力容器；（8）使使用强度度级别较较高（指指相应标标准中抗抗拉强度度规定值值下限大大于等于于5400MPaa）的材材

17、料制造造的压力力容器；（9）移移动式压压力容器器，包括括铁路罐罐车，（介介质为液液化气体体、低温温液体）、罐罐式汽车车液化化气体运运输（半半挂）车车、低温温液体运运输（半半挂）车车、永久久气体运运输（半半挂）车车和罐罐式集装装箱（介介质为液液化气体体，低温温液体）等等；（10）球球形储罐罐（面积积大于等等于500m3）；（11）低低温液体体储存容容器（容容积大于于5m3）；、下列列情况之之一的，为为第二类类压力容容器（本本条第一一款规定定的除外外）；（1）中中压容器器；（2）低低压容器器（仅限限毒性程程度为极极度和高高度危害害介质）；（3）低低压反应应容器和和低压储储存容器器（仅限限易燃介介质

18、或毒毒性程度度为中度度危害介介质）；（4）低低压管壳壳式余热热锅炉；（5）低低压搪玻玻璃压力力容器。、低压压容器为为第一类类压力容容器（本本条第一一款、第第二款规规定的除除外）。第四节 压力力容器的的介质分分类及特特性一、介质质分类1、按易易燃程度度分类（1）爆爆炸极限限可燃气体体，可燃燃液体蒸蒸汽或可可燃粉尘尘与空气气组成的的混合物物，并非非任何混混合比例例下都可可以爆炸炸，而是是在固定定浓度范范围内，不不同可燃燃物有不不同的固固定浓度度范围。这这一固定定范围通通常叫该该物质的的爆炸范范围或爆爆炸极限限，通常常用可燃燃气体，可可燃液体体蒸汽、或或可燃物物粉尘在在空气中中的体积积百分数数表示。

19、能能够产生生爆炸的的最低浓浓度称为为爆炸下下限，最最高浓度度为爆炸炸上限。爆爆炸极限限的数值值越宽，爆爆炸下限限越低，爆爆炸危险险性越大大。（2）最最小点火火能最小点火火能是指指能引起起爆炸性性混合物物燃烧爆爆炸时所所需的最最小能量量。最不不点火能能数值愈愈小，说说明该物物质愈易易被引燃燃。（3）闪闪燃与闪闪点可燃液体体饱和蒸蒸汽与空空气的混混合物在在火焰接接触时，能能闪出火火花，发发生瞬间间燃烧，这这种现象象称为闪闪燃，引引起内燃燃时的温温度称作作闪点。闪闪点愈低低，该化化学品愈愈易引起起燃烧与与爆炸。（4）燃燃点可燃物质质在空气气充足条条件下，达达到某一一温度与与火焰接接触即行行着火，并并

20、在移去去火焰之之后仍能能继续燃燃烧的最最低温度度称为该该物质的的燃点或或着火点点。（5）易易燃介质质易燃介质质是指与与空气混混合的爆爆炸下限限小于110%，或或爆炸上上限和下下限之差差值大于于等于220%的的气体。如如一甲胺胺、乙烷烷、乙烯烯、氯甲甲烷、环环氧乙烷烷、环丙丙烷、氢氢、丁烷烷、三甲甲胺、丁丁二烯、丁丁烯、丙丙烷、丙丙烯、甲甲烷、半半水煤气气、一氧氧化碳等等均为易易燃介质质。2、按毒毒性程度度分类压力容器器中化学学介质毒毒性程度度参照HHG2006600压力力容器中中化学介介质毒性性危害和和爆炸危危险程度度分类的的规定，无无规定时时，按下下述原则则确定毒毒性程度度：（1）极极度危害

21、害（级）最最高允许许浓度0.11mg/m3 （2）高高度危害害（级）最最高允许许浓度00.11.00mg/m3（3）中中度危害害（级）最最高允许许浓度11.010mmg/mm3（4）轻轻度危害害（级）最最高允许许浓度10mmg/mm3例如氟、氢氢氟酸、光光气、氟氟化氢、碳碳酰氟、氯氯等均为为极度或或高度危危害介质质，二氧氧化硫、氨氨、一氧氧化碳、氯氯乙烯、甲甲醇、氧氧化乙烯烯、硫化化乙烯、二二硫化碳碳、乙炔炔、硫化化氢等为为中度危危害介质质。二、压力力容器内内常见介介质的特特性化工生产产中压力力容器内内的介质质种类繁繁多。这这些介质质中间不不少是具具有易燃燃、易爆爆、有毒毒、有害害的特性性。尤

22、其其是化工工生产一一般在高高温、高高压、深深冷、真真空等特特殊条件件下进行行的，这这些介质质会随着着工艺条条件或外外部环境境的改变变而变化化，极易易超温、超超压、喷喷出、泄泄漏等，造造成火灾灾、爆炸炸事故。因因此，压压力容器器操作人人员应该该了解和和熟悉本本岗位压压力容器器内介质质的特性性，这对对于压力力容器的的安全运运行和事事故防范范是很重重要的。在在此简要要介绍几几种常见见介质的的特性。1、氢气气（H22）沸点：-2522.800C；自燃燃点：在在空气中中57000C，在氧氧气中556000C；爆炸极限限：空气气中474.5%，氧氧气中4494%。氢是无色色、无嗅嗅、无味味的易燃燃易爆气气

23、体，是是一各窒窒息气体体，还是是一种强强的还原原剂，可可与许多多物质进进行化学学反应，生生成各种种氢化物物。2、氨（NNH3）沸点：-33.350C；自燃燃点：在在空气中中65110C爆炸极限限：空气气中15527%，氧气气中14479%。中毒毒浓度00.2mmg/LL。氨是一种种无色有有强烈刺刺激性臭臭味的气气体，故故泄漏时时，易于于察觉。氨能刺激激人的眼眼睛和呼呼吸器引引起流泪泪、剧烈烈咳嗽，使使呼吸道道粘膜充充血发炎炎，对人人体有较较大的毒毒性。3、硫化化氢（HH2S）沸点：-60.3500C；自燃燃点：226000C；爆炸极限限：空气气中444%硫化氢是是一种具具有恶臭臭味的有有害气体

24、体，有剧剧毒。空空气中硫硫化氢含含量1mgg/L时时，可使使人立即即中毒，继继而痉挛挛，失去去知觉而而迅速死死亡。硫化氢也也是一种种可燃气气体。硫硫化氢与与氧化剂剂会引起起危险的的化学反反应，甚甚至发生生爆炸。4、环氧氧乙烷（CC2H4O）沸点：110.330C；自燃燃点：在在空气中中43000C，闪点点177.800C；爆炸极限限：在空空气中331000%。环氧乙烷烷与空气气混合能能形成爆爆炸混合合物，遇遇明火、高高热能引引起燃烧烧、爆炸炸。环氧氧乙烷有有毒，有有对中枢枢神经抵抵制作用用，对皮皮肤、粘粘膜刺激激等作用用。环氧氧乙烷易易产生静静电。5、甲胺胺（CHH5N）沸点：-6.440C；

25、自燃燃点：在在空气中中43000C，闪点点00C；爆炸极限限：在空空气中44.95520.75%。甲胺对眼眼和呼吸吸道的刺刺激强烈烈，经常常吸入引引起中枢枢神经麻麻痹，空空气中最最高允许许浓度为为5mgg/m33。6、甲醇醇（C22H5OH）沸点：664.880C；自燃燃点：在在空气中中38550C，闪点点111.1110C；爆炸极限限：在空空气中66.736.0%。甲醇有毒毒，误饮饮入可使使视力丧丧失，甚甚至死亡亡。空气气中最高高允许浓浓度为550mgg/m33。7、苯（CC6H12）沸点：880.110C；自燃燃点：在在空气中中5622.200C，闪点点-1110C；爆炸极限限：在空空气中

26、11.37.11%。苯易挥发发，有毒毒，空气气中最高高允许浓浓度为880mgg/m33。8、氯气气（Cll2）密度（标标准状态态下）：3.2214KKg/mm3；沸点点：-334.660C；熔点点：-112000C氯气是一一种草绿绿色带有有刺激性性嗅味且且毒性强强的气体体。氯是是活泼的的化学元元素，容容易和其其它化学学元素结结合：遇遇水生成成盐酸及及次氯酸酸。9、甲醛醛（CHH2O）沸点：-19.4400C；闪点点850C；自燃燃点：443000C，；爆爆炸极限限：7.077.3%。甲醛具有有腐蚀性性，刺激激性和窒窒息性，吸吸入大量量蒸气会会急性中中毒，空空气中最最高允许许浓度为为3mgg/m

27、33。10、乙乙醇（CC2H5OH）沸点：778.3320C；闪点点12.7800C；自燃燃点：442300C，；爆爆炸极限限：3.3119.00%。乙醇易燃燃,工业业乙醇中中含有其其它有毒毒物质,一次饮饮用含有有501000g乙醇醇的酒会会中毒,严重时时可致死死。11、一一氧化碳碳是一种种毒性很很强的无无色易燃燃气体，在在标准状状态下密密度为11.255Kg/m3,在空空气中的的爆炸极极限为11.255%775%,在氧气气中的爆爆炸极限限为155.5%933.3%(对人人体危害害不易觉觉察)。12、液液化石油油气：是是由丙烷烷、丙稀稀、正丁丁烷、异异丁烷等等为主要要成份组组成的混混合物。是是

28、一种易易燃介质质，气态态比空气气重，其其密度为为空气的的1.552倍倍。第二章 压力力容器的的结构形形式及构构成第一节 压力力容器的的结构形形式压力容器器是为介介质的物物理反应应、化学学反应、换换热、储储存、分分离等提提供一个个密闭空空间，其其结构一一般比较较简单。压压力容器器根据其其用途不不同，结结构形式式也多种种多样。常常见的结结构形式式主要有有球形、圆圆筒形、箱箱形、锥锥形等。现现将容器器常见结结构形式式介绍于于下：一、球形形容器球形容器器（图221略）的的本体是是一个球球壳，此此种结构构由许多多块预先先按一定定尺寸压压制成形形的球面面板拼焊焊而成，直直径较大大。由于于球壳是是中心对对称

29、的结结构，应应力分布布均匀，球球壳体应应力是相相同直径径圆筒形形壳体应应力的一一半，压压力截荷荷相同的的情况下下所需板板材厚度度最小，相相同容积积的结构构表面积积最小。因因此可节节省大量量材料（与与同压力力截荷、同同容积的的圆筒形形容器相相比，可可节约材材料300400%）。但但由于制制造工艺艺复杂、拼拼焊要求求高，再再加上内内部工艺艺附件安安装困难难，故一一般用于于大型储储罐，也也有时用用作蒸汽汽直接加加热的容容器。二、圆筒筒形容器器圆筒形容容器（图图22略）是是轴对称称结构，此此种结构构没有形形状突变变，应力力健在比比较均匀匀，受力力虽不如如球形容容器，但但比其他他结构形形式好得得多，制制

30、造工艺艺较简单单，便于于内部工工艺附件件的安装装，便于于工作介介质的流流动，因因而是使使用最普普遍的一一种压力力容器。圆圆筒形容容器一般般也采用用焊接结结构。三、箱形形容器箱形结构构可分为为正方形形结构和和长方形形结构两两种。其其几何形形状突变变，应力力分布不不均，在在转角处处局部应应力较高高。这类类容器的的结构不不合理，除除常用在在压力较较低的消消毒柜（图图23略）、汽汽柜外，一一般很少少采用。单纯的锥锥形结构构容器没没有，一一般用到到的都是是由圆筒筒体与锥锥形组合合面晟的的组合结结构（图图24略）。由于锥体体与圆筒筒体连接接处结构构不连续续，产生生较高局局部应力力，锥体体的锥角角大小也也直

31、接关关系到容容器受力力状况。故故这类容容器通常常是生产产工艺有有特殊要要求时采采用，如如有结晶晶状或粒粒状物料料需排出出等。第二节 压压力容器器的基本本构成压力容器器一般由由筒体、封封头（端端盖）、管管板、球球壳板、法法兰、接接管、人人（手）孔孔，支座座等部分分组成，如图25略所示。一、筒体体筒体是压压力容器器的重要要部件，与与封头或或管板共共同构成成承压壳壳体，为为物料的的储存和和完成介介质的物物理，化化学反应应及共他他工艺用用途提供供所必需需的空间间。筒体体通常用用金属板板材卷制制焊接而而成。二、封头头（端盖盖）封头是保保证压力力容器密密闭的重重要部件件。凡是是与筒体体采用焊焊接联接接而不

32、可可拆的称称为封头头；与筒筒体以法法兰等联联接而可可拆的，称称为端盖盖。封头头与端盖盖按其种种类不同同的分类类见表221略图图。半球形封头碟形封头椭圆形封头无折边球形封头 凸形形封头封头带折边锥形封头无折边锥形封头锥形封头头平板封头头1、凸形形封头：这是压压力容器器广泛采采用的封封头结构构形式。有有半球形形封头、椭椭圆形封封头、碟碟形封头头及无折折边球形形封头等等四种，详详见图226略。半球形封封头实际际上是一一个半球球体，受受力时强强度最大大，在相相同直径径及相同同压力下下所需的的厚度最最小。但但因其深深度大，制制造较困困难，故故除用于于压力较较高、直直径较大大的储罐罐及其他他有特殊殊要求的

33、的容器外外，一般般较少采采用。椭圆形封封头由半半椭球体体及圆筒筒体（即即直边）两两部分组组成。由由于其曲曲率半径径连续变变化，受受力状况况也较好好，与半半球形封封头相比比，制造造方便，因因而被广广泛采用用。碟形封头头又称带带折边球球形封头头，它由由几何形形状不同同的三个个部分组组成，中中央为球球面体，与与筒体连连接的部部分为圆圆筒体，球球面体与与圆筒体体用过渡渡圆（即即折边）连连接。因因过渡圆圆弧半径径远小于于球体半半径，故故其受力力状况较较上述两两种封头头差，通通常只用用于压力力较低、直直径较大大的容器器。无折边球球形封头头是一块块深度较较小的球球面体，结结构简单单、制造造方便。但但在它与与

34、筒体的的连接处处由于形形状突变变而存在在很高的的局部应应力，故故只适用用于直径径较小、压压力较低低的容器器上。2、锥形形封头：介质中中含有颗颗粒状、粉粉末状物物质或粘粘稠液体体的容器器，为便便于物料料汇集及及卸料，容容器底部部常采用用锥形封封头；有有时为保保证气体体介质在在容器中中均匀分分布或改改变流体体流速，也也采用锥锥形封头头。锥形形封头有有带折边边和无折折边等三三种（图图27略）。无无折边锥锥形封头头是一段段圆锥体体，圆锥锥体与圆圆筒体直直接连接接造成形形状突变变而引起起局部应应力过高高，故适适用于压压力较低低且锥体体半顶角角小于3300的场合合。带折折边的锥锥形封头头是在锥锥体与圆圆筒

35、体之之间有一一圆弧的的折边，可可以降低低局部应应力。3、平板板封头：受力时时强度最最低，相相同直径径、相同同压力下下所需厚厚度最大大，除用用作人孔孔盖、手手孔盖外外，一般般很少采采用。管壳式热热交换器器的管板板起着壳壳程封头头的作用用。三、法兰兰由于生产产工艺需需要和安安装检修修的方便便，不少少容器需需采用可可拆的连连接结构构，如压压力容器器的端盖盖与筒体体之间、接接管与管管道之间间的连接接。这时时通常采采用法兰兰结构。法法兰通过过螺栓、楔楔口等连连接件压压紧密封封件保证证容器的的密封。故故法兰连连接是由由法兰、螺螺栓、螺螺母及密密封元件件所组成成的密封封连接件件。法兰按照照所连接接的部件件可

36、分为为容器法法兰及管管法兰。前前者用于于容器的的端盖与与筒体连连接；后后者用于于接管（管管道）与与管道之之间的连连接。法法兰按其其整体性性程度分分成三种种形式：整体法法兰、松松式法兰兰和任意意式法兰兰。法兰兰按其密密封面形形式又可可分为平平面法兰兰、凹凸凸面法兰兰及榫槽槽面法兰兰。密封元件件放在两两肝兰接接触面之之间或封封头与筒筒体顶部部的接触触面之间间，借助助于螺栓栓等连接接件压紧紧力可达达到密封封的目的的。按其其所用材材料的不不同分为为非金属属密封元元件（石石棉垫、橡橡胶O型型环等）、金金属密封封元件（紫紫铜垫、铝铝垫、软软钢垫等等）和组组合式密密封元件件（铁包包石棉垫垫、钢丝丝缠绕石石棉

37、垫等等）。按按其截面面形状又又可分为为平垫片片、三角角形垫片片、八角角形垫片片、透镜镜式垫片片等。不同的密密封元件件和不同同的连接接件相组组配，构构成了各各种不同同的密封封结构。1、强制制密封：通过坚坚固端盖盖与筒体体法兰的的联接螺螺栓等强强制方式式将密封封面压紧紧，从而而达到密密封的目目的，如如平垫密密封、卡卡扎里密密封等。2、自紧紧密封：利用容容器内介介质的压压力使密密封面产产生压紧紧力来达达到密封封目的。它它的密封封力随着着介质压压力的增增大而增增大，因因而在较较高的压压力下也也能保持持可靠的的密封性性能，如如组合式式密封、“O”形环密封、“C”形环密封、“B”形环密封、楔形密封、八角垫

38、和椭圆垫密封、平垫自紧密封、伍德密封、氮气式密封等。3、半自自紧密封封：既利利用容器器内介质质的压力力，又利利用坚固固件的联联接使密密封面产产生压紧紧力来达达到密封封的目的的，如双双锥密封封就属于于此。四、接管管为适应压压力容器器安全运运行及生生产工艺艺的需要要而设置置于封头头（端盖盖）及筒筒体上，用用于介质质的进出出、安全全附件的的安装等等。五、人孔孔、手孔孔根据结构构、介质质等情况况，压力力容器需需设置人人孔或手手孔等检检查孔，用用于容器器的定期期检验、检检查或清清除污物物。人孔孔和手孔孔按其其其形状可可分为圆圆形及椭椭圆形两两种；按按其封闭闭形式可可分为外外闭式及及内闭式式两种。六、支座

39、座支座是用用于支承承容器重重量并将将它固定定在基础础上的附附加部件件，其结结构形式式决定于于容器的的安装方方式，容容器重量量及其他他载荷，一一般分为为三大类类：即立立式容器器支座、卧卧式容器器支座及及球形容容器支座座。立式式支座中中最常见见的有悬悬挂式支支座（耳耳式支座座）、支支承式支支座及裙裙式支座座主要用用于高大大的直立立容器（塔塔类）。卧卧式容器器支座的的结构形形式主要要有鞍式式支座、支支承式支支座等。支支承式支支座只适适用于小小型容器器；鞍式式支座常常用于大大中型容容器；圈圈座适用用于薄壁壁容器及及多于两两个支承承的长容容器。球球容器中中常见的的有裙式式支座和和柱式支支座。裙裙式支座座

40、一般用用于小型型的球型型容器。第三节 几种种典型压压力容器器结构介介绍一、搅拌拌式反应应锅搅拌式反反应锅是是应用比比较广泛泛的一种种容器，通通常称作作反应容容器，其其结构如如图213所所示略。搅拌反应应锅通常常由锅体体、夹套套或蛇形形管、搅搅拌器、传传动装置置等组成成。其操操作一般般是间歇歇式的。一一种或几几种反应应物料由由端盖上上加料口口加入，在在搅拌器器搅拌的的条件下下加速混混合，完完成物理理、化学学反应。如如果因工工艺需要要加热或或冷却，可可在夹套套或蛇形形管内通通入加热热蒸汽或或冷却水水、冷冻冻剂。反反应完成成后物料料由下部部出料口口排出。1、反应应锅体锅体的筒筒体部分分为圆筒筒形结构

41、构，端盖盖及下部部封头（锅锅底）大大多采用用椭圆封封头，也也有时为为半球形形封头。端端盖与筒筒体之间间利用容容器法兰兰连接。为为适应生生产工艺艺需要，端端盖上设设置进料料口、窥窥视镜、照照明灯孔孔、安全全附件接接口、备备用接口口等，下下封头底底部设置置出料口口。锅体体一般由由碳钢制制成；对对需承受受高温、高高压的锅锅体可采采用耐高高温及高高强度的的材料制制造；对对于有腐腐蚀性或或有特殊殊要求的的介质常常用不锈锈钢制造造或采用用搪瓷的的方法。2、加热热（冷却却）装置置为适应生生产工艺艺需要，保保证反应应过程的的顺利进进行，经经常需加加热或冷冷却。反反应锅是是一种供供加热或或冷却的的容器。它它通常

42、采采用夹套套结构，在在夹套内内通加热热流体或或冷却水水（冷冻冻剂），有有时还在在锅内设设置加热热（冷却却）蛇形形管。夹夹套一般般采用碳碳钢制作作，夹套套筒体亦亦为圆筒筒形。锅锅体下封封头采用用椭圆形形或半球球形封头头。夹套套体上设设置加热热（冷却却）流体体进、出出口、测测温孔等等。蛇形形管安装装于锅内内与物料料直接接接触，对对于腐蚀蚀性介质质应采用用耐腐蚀蚀钢管制制作。3、搅拌拌装置（搅搅拌器）搅拌装置置也是搅搅拌式反反应锅的的重要组组成部分分。搅拌拌的效果果直接关关系到化化学反应应的速度度。针对对物料性性质的不不同，采采用的搅搅拌器形形式也各各不相同同，常用用的有锚锚式、桨桨式、涡涡轮式、推

43、推进式等等。4、传动动装置传动装置置由电动动机及减减速机组组成，它它为搅拌拌装置提提供动力力。基型型号、功功率决定定于工艺艺要求。5、搅拌拌式反应应锅用的的支座有有两种：一是耳耳式支座座；另一一是支承承式支座座。具体体可按安安装位置置而定。二、列管管式换热热器列管式换换热器属属于管壳壳式换热热器；冷冷、热流流体从管管内（管管程）及及管间（壳壳程）流流过，达达到间接接换热的的目的。它它是换热热容器中中常用的的一种。列管式换换热器的的种类很很多，根根据结构构特点的的不同可可分为刚刚性和具具有温差差补偿的的两在类类。对于于温差不不大的多多采用刚刚性结构构的固定定管板式式换热器器，这是是最常见见的一各

44、各结构形形式。当当管壁与与壳壁温温度相差差较大时时，必须须装设补补偿装置置，常用用的有带带膨胀节节的固定定管板式式、浮头头式、填填料涵式式及U形形管式换换热器。列管式换换热器主主要由筒筒体、管管板、管管束、封封头（端端盖）等等部分组组成。1、筒体体换热器的的筒体通通常用钢钢板卷制制焊接而而成，根根据介质质特性可可用碳钢钢、低合合金钢、不不锈钢、有有色金属属制作，并并设有流流体进出出口接管管、仪表表接管等等。2、管束束管束由无无缝管组组成，材材质通常常为优质质碳素钢钢或不锈锈钢，管管壁为冷冷热流体体热量交交换的界界面。3、管板板管板用于于固定管管束，有有的管板板还兼作作容器法法兰。管管板与壳壳体

45、焊接接或用法法兰连接接后，共共同构成成管间压压力空间间（壳程程）。管管束在管管板上固固定时要要考虑密密封。常常用的固固定方法法有胀焊焊结合等等方法。胀胀接是目目前常用用的一种种，它是是利用胀胀管器使使伸到管管板中的的管子端端部直径径扩大产产生塑性性变形，而而管板只只达到弹弹性变形形，于是是管板与与管子之之间产生生挤压力力，达到到密封、紧紧固连接接目的。胀胀接法一一般用于于压力低低于4MMPa、温温度低于于30000C的条件件下。由由于高温温时管子子及管板板会发生生蠕变，使使管板与与管子间间的挤压压力降低低，导致致连接处处泄漏，因因此对于于高温、高高压及易易燃、易易爆介质质的换热热器应采采用焊接

46、接法。4、封头头（端盖盖）换热器的的封头通通常为椭椭圆形或或半球形形，封头头（端盖盖）与管管内共同同构成管管内受压压空间（管管程）。多多程换热热器可在在封头（端端盖）内内设置隔隔板，将将封头（端端盖）隔隔成几个个区间以以适应流流体折流流的需要要。三、夹层层锅夹层锅是是食品制制造行业业及饮食食等行业业广泛使使用的一一种换热热容器，通通常用于于料液浓浓缩及食食品的蒸蒸制。夹层锅是是食品制制造行业业及饮食食等行业业广泛使使用的一一种换热热容器，通通常用于于料液浓浓缩及食食品的蒸蒸制。夹层锅由由内胆、夹夹套、支支脚部分分组成，上上面设有有蒸汽进进口、出出料口和和冷凝水水排放口口，其结结构示意意图215

47、略略。夹层层锅是一一种间歇歇式操作作的容器器，待浓浓缩的料料液加入入内胆（叵叵内胆底底部加水水，上部部篦板安安放待蒸蒸食品），夹夹套内通通入蒸汽汽，依靠靠内胆壁壁的间接接换热，加加热待浓浓缩液或或使内胆胆下部的的水沸腾腾产生蒸蒸汽，完完成料液液浓缩或或食品蒸蒸制工作作。内胆由直直筒部分分及半球球形封头头级焊而而成，通通常从卫卫生要求求出发，采采用不锈锈钢制造造。夹套也是是由直筒筒与半球球形封头头构成的的，开有有蒸汽进进口，冷冷凝水出出口及安安全阀接接口等，其其最高工工作压力力一般为为0.44MPaa以下。常见的夹夹层锅多多为敞口口结构，在在底部设设置出料料口，并并配置齿齿轮传动动的可倾倾结构，

48、以以方便浓浓缩物料料的卸出出。四、氨油油分离器器在氨压缩缩过程中中，压缩缩机的部部分润滑滑油变成成油雾夹夹带在氨氨气中，如如果压缩缩气体直直接进入入冷凝器器和蒸发发器，会会污染传传热面而而导致传传热效率率降低，因因此，氨氨压缩机机后一般般需设置置氨油分分离器。氨油分离离器是一一种结构构较为简简单的立立式分离离容器，通通常由上上封头（端端盖）、下下封头、筒筒体、支支座、接接管等部部分组成成。按其其工作原原理有填填料式、离离心式、洗洗涤式等等几种。填料氨油油分离器器填料式氨氨油分离离器的下下封头与与筒体焊焊接，筒筒内装有有填料，上上封头采采用端盖盖结构，有有法兰与与筒体连连接。压压缩机排排出的气气

49、体由分分离器筒筒体下部部的进口口管进入入分离器器，与填填料表面面接触，油油雾附着着于填料料表面，氨氨气由端端盖上部部排气管管排出，从从而达到到氨、油油分离的的目的。2、离心心式氨油油分离器器离心式氨氨油分离离器的上上、下封封头均直直接与筒筒体焊接接，在分分离器内内部焊有有螺旋状状隔板，并并在器内内中间引引出管的的底部增增设了多多孔挡液液板。自自压缩机机排出来来的带有有油蒸气气及油滴滴微粒的的氨气，由由于螺旋旋隔板的的作用，首首先在器器内自上上而下作作螺旋运运行，在在运动过过程中产产生的离离心力将将油滴甩甩向器壁壁，并沿沿器壁流流聚分离离器底部部，达到到油、气气分离的的目的。还还有的在在油分离离

50、器外部部设有冷冷却水套套，使气气体受到到冷却，油油蒸气变变成油滴滴，然后后流经多多孔挡液液板，再再一次进进行分离离，提高高分离效效果。3、洗涤涤式氨油油分离器器洗涤式氨氨油分离离器外形形结构与与离心式式氨油分分离器相相似，其其进气管管由上封封头中心心处伸入入器内，进进气管底底端焊有有底板，管管端四周周开有四四个放射射状出气气口，进进气管筒筒内部分分的中上上部外侧侧焊有多多孔的伞伞形挡液液板，在在筒体的的中下部部焊接有有进液管管接头，出出气管伸伸入筒内内一段长长度，引引出口向向上。分分离器工工作时，器器内保持持一定高高度的氨氨液，从从压缩机机来的混混有油蒸蒸气、油油滴的气气体，由由氨液进进行洗涤

51、涤、降温温、使油油蒸气凝凝结并分分离，由由于油的的比重大大于氨液液而沉积积于器底底，筒体体内氨液液被混合合气体加加热而部部分汽化化，随分分离后的的氨气经经伞形挡挡液板由由出气口口引出，洗洗涤过程程中尚未未被分离离的油滴滴由伞形形挡液板板进行分分离。这这种分离离器分离离效率高高，可分分离出880%85%的油量量。第三章 压力力容器的的安全装装置第一节 安全全装置的的分类、设设置原则及选选用要求求压力容器器由于使使用特点点及其内内部介质质的化学学、工艺艺特性、需需要装设设一些安安全装置置和测试试、控制制仪表来来监控，以以保证压压力容器器的使用用安全和和生产工工艺过程程的正常常进行。压压力容器器用的

52、安安全附件件，如安安全阀、爆爆破片、压压力表、液液面计和和测温仪仪表等，应应符合压压力容器器安全技技术监察察规程和和相应标标准的规规定。每每个容器器操作人人员必须须熟悉并并正确使使用这些些安全装装置。一、安全全装置的的分类压力容器器的安全全装置按按其功能能大致可可分为三三类：（1）显显示装置置：用以以显示介介质的实实际状况况，如各各类温度度计、液液面计、压压力表等等。（2）控控制或显显示控制制装置：能依照照设定的的工艺参参数自行行调节，保保证该工工艺参数数稳定在在一定范范围的装装置，如如减压阀阀、调节节阀、电电接点压压力表、自自动液面面计等。（3）安安全泄压压装置：当容器器或系统统内介质质的压

53、力力超过所所定压力力时，该该装置自自动泄放放部分或或全部气气体，以以防止压压力增高高而造成成破坏，如如安全阀阀、爆破破片等。二、压力力容器安安全装置置设置的的原则（1）在在用压力力容器，均均应装设设安全阀阀，但若若压力来来源于压压力容器器外部且且得到可可靠控制制时，可可以不直直接安装装在压力力容器上上。如压压力来源源于压缩缩机的空空气储罐罐或蒸汽汽锅炉的的分汽缸缸等。（2）若若安装安安全阀后后不能可可靠地工工作，应应装设爆爆破片或或采用爆爆破片装装置与安安全阀组组合共用用结构。采采用组合合共用结结构时，应应符合GGB1550附录录B的有有关要求求。凡串串联在组组合结构构中的爆爆破片在在动作时时

54、不允许许产生碎碎片。（3）压压力容器器最高工工作压力力低于压压力源压压力时，在在通向压压力容器器进口的的管道上上必须装装设减压压阀；如如因介质质条件影影响减压压阀可靠靠地工作作，可用用调节阀阀代替减减压阀。在在减压阀阀或调节节阀的低低压侧，必必须装安安全阀和和压力表表。（4）压压力容器器液面计计应根据据压力容容器的介介质、最最高工作作压力和和温度正正确选用用。超高压容容器安全全装置的的设置，应应符合超超高压容容器安全全监察规规程的的要求。三、选用用要求压力容器器用的安安全附件件的设计计、制造造应符合合压力力容器安安全技术术监察规规程和和相应国国家标准准、行业业标准的的规定，而而且必须须选用有有

55、制造许许可证单单位生产产的产品品。如设设计压力力容器时时采用最最大允许许工作压压力作为为安全阀阀、爆破破片的调调整依据据，应设设计图样样上和压压力容器器铭牌上上注明。第二节 安全全阀安全阀是是保证压压力容器器安全运运行的重重要的泄泄压装置置。20007年年1月11日施行行的安全全阀安全全技术监监察规程程对安全全阀的作作用定义义为：安安全阀是是一种自自动阀门门，它不借借助任何何外力而而利用介介质本身身的力来来排出一一额定数数量的流流体，以以防止压压力超过过额定的的安全值值。当压压力恢复复正常后后，阀门门再行关关闭并阻阻止介质质继续流流出。(原安全全阀的作作用是：当压力力容器内内的压力力超过最最高

56、工作作压力时时，安全全阀就自自动泄放放，保证证压力容容器不爆爆炸。当当压力容容器内的的压力低低于最高高工作压压力时，安安全阀就就自动关关闭，确确保有用用介质不不外泄。)一、安全全阀的分分类及适适用范围围1、按结结构和加加载形式式分类（1）杠杠杆式安安全阀：结构简简单，调调整容易易，受环环境温度度的影响响小，能能用于较较高的工工作温度度，缺点点是笨重重，受振振动后易易泄漏，不不能用于于高压及及移动式式容器。（2）弹弹簧式安安全阀：结构紧紧凑，调调整灵活活，灵敏敏度高，安安装位置置不受严严格限制制，是压压力容器器最常用用的一种种安全阀阀。（3）脉脉冲式安安全阀：结构比比较复杂杂，通常常只用于于压力

57、较较高和安安全泄放放量很大大的容器器。（4）特特殊结构构形式的的安全阀阀：包括括带隔膜膜或波纹纹管的安安全阀、平平衡式安安全阀等等。2、按照照气体排排放方式式分类（1）全全封闭式式：泄放放气体全全部经排排放管排排放，不不向外泄泄漏，主主要用于于有毒、易易燃介质质的容器器。（2）半半封闭式式：排放放气体部部分经排排放管，部部分外泄泄，多用用于介质质对环境境不会污污染的容容器上。（3）敞敞开式：直接排排入周围围空间，多多用于压压缩空气气、蒸汽汽等介质质的容器器。3、按阀阀瓣开启启最大高高度与阀阀孔直径径之比分分类（1）微微启式：这种安安全阀开开启度较较小，一一般都小小于d11/200的要求求，一般

58、般可在阀阀座上装装设一个个简单的的调节圈圈。微启启式安全全阀的密密封面结结构简单单，调试试维修容容易，适适用于排排量不大大，压力力不高的的场合。（2）全全启式：hd1/4，对对同样的的排气量量，全启启式比微微启式的的体积小小得多，但但调试较较复杂，回回座压力力低，是是使用较较广泛的的一种。二、安全全阀的作作用及原原理安全阀的的主要作作用是当当压力容容器的压压力超过过允许工工作压力力时，自自动跳开开，把容容器内的的气（汽汽）体排排出，直直至压力力容器内内的压力力降至正正常工作作压力时时，又自自动关闭闭，以保保证压力力容器在在正常压压力下运运行。另另外，安安全阀开开启时由由于气（汽汽）体从从阀内高

59、高速喷出出，发出出较大的的响声，也也起到一一种自动动报警的的作用，警警告压力力容器操操作人员员迅速采采取降压压措施。安全阀主主要由阀阀座、阀阀瓣和加加压装置置三部分分组成。阀阀座内的的通道与与压力容容器相通通，阀瓣瓣靠加压压装置的的压力紧紧紧压在在阀座上上，当阀阀瓣所受受的压紧紧力大于于气（汽汽）体对对阀瓣的的作用力力时，阀阀瓣紧贴贴阀座，安安全阀处处于关闭闭状态；如果压压力容器器内压力力升高，则则气（汽汽）体作作用在阀阀瓣的力力也增大大，当这这个力大大于加压压装置对对阀瓣的的压紧力力时，阀阀瓣即上上升离开开阀座，安安全阀处处于开启启状态，容容器内的的气（汽汽）体从从阀内排排出，容容器内压压力

60、下降降，安全全阀又自自动关闭闭。这样样就使压压力容器器内的压压力始终终保持在在规定压压力范围围内。三、弹簧簧式安全全阀的结结构形式式及工作作原理压力容器器上最常常用的安安全阀为为弹簧式式安全阀阀。现就就其结构构及工作作原理介介绍于下下：1、结构构弹簧式安安全阀有有单弹簧簧式和双双弹簧式式两种，主主要由阀阀体、阀阀芯、阀阀杆、弹弹簧和调调整螺丝丝等构件件组成。2、工作作原理弹簧式安安全阀是是利用弹弹簧的弹弹力将阀阀芯压在在阀座上上，根据据压力容容器的最最高工作作压力，可可通过拧拧紧或旋旋松调整整螺丝来来调节弹弹簧的压压紧力。当当气（汽汽）体压压力作用用于阀芯芯上的托托力大于于弹簧作作用在阀阀芯上