压力容器管理.ppt

1、压力容器管理，王景阳，第一节压力容器的基本知识，压力容器在石油化学工业广泛使用和云同步，有爆炸危险的特殊设备，生产技术要求高，使用条件往往比较差，经常受到一定的压力、温度、介质影响等，操作要求也高。 这些个决定压力容器的管理与其他机器不同。 压力容器不仅广泛应用于化学、石油化学工业、压电石英药、冶金、机械、采矿、电力、航天、交通运输等工业生产部门，而且常见于农业、民间和军事部门。 其中石油化学工业最为普遍，石油化学工业企业的塔、釜、槽、罐不是储藏器和设备的外壳。 而且，绝大多数是在压力温度下运行的。 例如每年生产3.0万吨乙烯的装置，约有793台设备，其中压力容器281台占35.4%。 一、压

2、力容器的定义，一、压力容器的定义按照劳动部压力容器安全技术监察规程的规定，构成压力容器，一、最高工作压力(Pw )在0.1MPa以上(不含液体静压力，以下相同)的三个条件必须具备在云同步。 2 .内径(与非圆形截面的最大尺寸)为0.15m以上，容积(v )为0.025m3以上。 3 .晴着介质为气体、液化气体或最高工作温度在标准沸点以上的液体。 因此，压力容器的管理范围由压力、内径、容积、介质、最高工作温度等条件决定。 二、压力容器的分类，内压容器按设计压力(p )的大小可分为四个压力等级，具体如右表：按受压方式分类，按设计压力分类，压力容器可分为内压容器和外压容器。 在容器生产中的作用分别为

3、：反应压力容器(符号r )，热交换压力容器(符号e )，分离压力容器(符号s )，储藏压力容器(符号c，球罐符号b )，为了完成介质的物理、化学反应，为了完成介质的热交换，为了完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离，需要气体、液体， 为了储藏、收纳气体液化等介质，根据容器的壁厚分为薄壁容器和厚壁容器，筒体的外径和内径之比为1.2以下的情况称为薄壁容器，1.2以上的情况称为厚壁容器。 相对壁厚部分、支撑形式部分，容器由纵型支撑台支撑时称为纵型容器，由横型支撑台支撑时称为横型容器。 根据材料不同，容器由金属材料构成的情况下，称为金属容器，由非金属材料构成的情况下，称为非金属容器。 按几何形状、容

4、器的几何形状可分为圆柱形、球形、椭圆形、圆锥形、矩形等容器。 常温容器：壁温-20200； 高温容器：壁温度达到蠕变温度，碳钢或低合金钢容器，温度超过420，合金钢材超过450，奥氏体不锈钢系不锈钢超过550，均为高温容器的中温容器：常温与高温之间的低温容器：壁的温度低于- 2.0，- 2.0到- 4.0为浅冷容器，低于- 4.0的为深冷容器。 按容器的壁温度、安全技术来管理分类： 上述几种分类方法只是考虑压力容器的某些设计参数和使用情况，并不能综合反映压力容器的危险程度。 压力容器的危险性与介质的危险性及其设计压力p和总容积v的乘积有关，pV值越大，容器破裂时的爆炸能量越大，危害性也越大，对

5、容器的设计、制造、检验、使用和管理要求越高。 压力容器安全技术监察规程采用综合分类方法，考虑容器压力和容积的大小，考虑介质的危险性和在容器生产过程中的作用，有利于安全技术的监督和管理。 该方法将压力容器分为三类：三、容器结构、1-耳朵皮； 2-支架3-封口焊接4-封头5-环焊接6-加强环7-人孔8-纵焊接9-筒体10-压强计11-安全阀12-液位计、压力容器=壳体内的壳体一般包括筒体、封头、密封装置、开孔管、台座和安全附件，其功能能够确保承受一定温度和压力的密闭空间筒体、筒体的作用是提供工艺所需的受压空间，是压力容器最主要的受压要素之一，其内径和容积多由工艺计算决定。 在筒体的直径小的情况下(

6、一般小于400mm的情况下)，可以用无缝钢管制作，在这种情况下，筒体没有纵焊接。 直径大时，筒体用钢板卷绕在卷板机上，或用钢板压制机压制成两个半圆筒，通过焊接将两者焊接，形成圆筒整体。 由于焊接的方向与圆筒的纵向即轴向平行，所以称为纵焊，简称为纵焊。封头、凸形封头、容器打不开时，可以焊接封头和筒体，有效地保证密封，节约材料，减少加工制造的麻烦。 对于为了检查和更换内含物而不得不多次打开的容器，盖和筒体的连接可以拆卸，盖和筒体之间需要密封装置。 平盖、球形、球冠形、椭圆形、密封装置、螺栓法兰连接(简称法兰连接)是应用最广泛的密封装置，其作用是用螺栓连接耳朵皮、瓦斯气体座，通过拧紧螺栓压迫密封元件

7、保证密封。 耳朵皮按连接的零配件分为容器耳朵皮和配管耳朵皮。 开孔和接收管根据工艺要求和检查的需要，在压力容器的筒体和盖上开各种大小的孔或安装接收管，例如安装人孔、手孔、镜孔、材料进出口接收管、压强计、液位计、安全阀、测温计等。 在筒体和封头开孔的话，开孔部分的强度会减弱，那里的应力会增大。 这种弱化的程度随着开孔径的增大而增大，因此容器必须尽量减少开孔的数量，特别是不开大孔。 开设在容器上的孔，为了确保必要的强度，需要开孔进行加固设计。 支承台、压力容器由支承台支承，固定在基础上。 根据安装位置的不同，圆筒形容器支撑台分为立式容器支撑台和卧式容器支撑台2种，立式支撑台支撑台支撑台耳朵型支撑台

8、半身裙支撑台、马鞍形支撑台轮圈支撑台、安全附件，安全附件：联摇滾乐装置警报装置计量装置注水装置，压力容器安全附件主要为， 安全阀爆破装置紧急切断阀安全联锁装置压强计液位计测温计等，1、压强计压强计的选定a、量程的选定：安装在压力容器上的压强计，其最大冲程(表盘刻度极限值)一般为容器工作压力的1.53倍，最好是2倍。 b .测量精度的选择：压力容器用压强计需要一盏茶的精度。 安装在低压容器上的压强计精度必须在2.5级以上，中高压超高压容器必须在1.5级以上(其中，2.5级和1.5级分别表示容许误差为表盘刻度界限值的2.5%和1.5% )。 c、质量的选择：下列情况下的压强计不能使用。 无金属铅贴

9、纸：在过期未经过验证的压强计没有压力的情况下，指针从零开始的值超过了压强计的容许误差，变成了表盘的封面玻璃破损、表盘的刻度模糊、钟表内的单簧管泄漏、压强计指针松动、指针断裂、外壳腐蚀等压强计的正确指示d、表盘直径选择：要不得表盘直径太小的压强计，便于操作人员准确把握压力值。 一般来说，压强计的直径应在100mm以下。 如果压强计的位置很高，表盘的直径也应该很大。 压强计的安装a、压强计的气管请直接连接压力容器本体。 压强计易于观察和检查，需要一盏茶照明，不受高温辐射和振动的影响，一般必须垂直安装的设置位置高时，请向作业人员的方向倾斜150300度。 b .为了便于更换和检查，在压强计和压力容器

10、之间设置三方旋塞阀或针型阀，三方旋塞阀或针型阀需要盖章和摇滾乐装置。 c .高温蒸汽用的压强计请在其管上安装弯头，以免高温蒸汽直接接触压强计。d .用于具有腐食性或高黏性系数介质的压强计时，在压强计和压力容器之间设置耐腐蚀性压强计或钴男同性恋膜式压强计，或设置能够隔离介质的缓冲装置。压强计的维护a、压强计的文字板玻璃请保持清洁明亮，指针指示的压力值清晰可见。 b .请定期吹气清洗压强计的连接管，以免发生堵塞。 c、压强计必须定期检查，一般每年至少检查一次，检查后需要合格证。 2、安全阀选择形式的选择：一般选择原则是对压力低、温度高的压力容器采用杠杆式安全阀；高压容器多采用弹簧式安全阀，减少压力

11、容器的开孔面积，使器壁强度不致过弱，空气量大、压力高安全阀上要加上铭牌，注明型号、阀座直径、阀体的提升高度、工作压力、排气能力等。 b、压力范围的选择：选择安全阀时，请注意动作压力范围。 与将工作压力低的安全阀强行安装在压力高的容器上进行使不得相反，不应该将工作压力高的安全阀安装在压力低的容器上。 c、排气能力的选择：选择安全阀时，最重要的是要有一盏茶的排气能力。 所选安全阀的排气能力应大于压力容器的安全释放量，排放量应按容积男同性恋第145条和附件5计算。 安全阀的安装新安全阀在安装前，请根据安全阀的额定电压值进行化学基调整后再安装使用。 a .安全阀垂直安装，安装在设置于压力容器液面的气相

12、空间或与压力容器的气相空间连接的配管上。 压力容器和安全阀之间的连接管和接头的贯通孔的截面积不得小于安全阀的进口面积。 b、在短管上安装阀门进行要不得定。 在特殊情况下，封闭阀正常工作时，封闭阀必须全开，注入铅封。 c .对易燃、毒性程度极度、高度和中度的危害介质的压力容器，应在安全阀的排出口设置导管，将排出介质引导到安全的场所，进行适当处理，不得直接排放到大气中。 安全阀的维护和检查，为了使安全阀在使用中保持完整、敏锐、可靠，必须加强日常维护，保持清洁，防止腐蚀、油污、污垢堵塞。 为了不使阀门和阀座接触，可以根据容器的实际情况制定定期的手动排出制度，排出时的压力最好在规定最高工作压力的80%

13、以上。 发现安全阀泄漏时，应立即更换或检查，严禁用增大负荷的方法(重锤脱落或调节螺钉过度拧紧的方法)消除泄漏，应始终铅封。 3、应用爆破片爆破片时，a、容器内的介质容易结晶或聚合，或者带有很多粘性物质，容易堵塞安全阀，或者使安全阀的阀门和阀座粘在一起。 b、容器内压因化学反应和其他原因急剧上升，安全阀很难立即排出过高的压力。 c、容器内的介质为剧毒瓦斯气体或价格极高的瓦斯气体，使用安全阀难以达到防漏要求。 d、超高压容器及排放可能极小时。 爆破片的安装爆破片装置的安装必须可靠，安装方向必须正确。 支架和爆破片表面不得有油污。 必须拧紧螺栓，防止爆破片被压迫滑落。 四、内压容器常用设计公式，(一

14、)圆筒、筒体壁厚计算公式：中径公式、计算压力容器最大允许工作压力：应力强度判别式： (对筒体进行强度检查，知道筒体尺寸Di、tn或te )、应力强度判别式：壁厚计算公式：(二)球壳、五、设计参数压力容器的设计负荷条件之一，其值在最高工作压力以上。 的双曲正切值。 计算压力的Pc是指根据设计温度决定零配件最危险断面厚度的压力，包括液体柱静压。 计算压力通常等于设计压力液柱静压力。设备受到的液柱静压力小于设计压力的5%时可以忽略。 设计压力和计算压力的不同：1.容器分类是根据设计压力进行的。 另外，耳朵皮、检查井等标准品的选择是在设计压力下进行的。 2 .进行压力测试时，试验压力根据设计压力决定。

15、 3 .在很多情况下，P=Pc。 关于茄克衫等容器不一定是那样的。 设计一个装有气体液化(含液化石油气)的固定式压力容器，在选择设计压力时，应考虑液体的储存重量，按下式计算： W=Vt式中： w储量，t； 安装量系数一般设为0.9，实际测量容器容积者，即使大于0.9，也不应大于0.95的v压力容器的容积，m3； t设计温度下饱和液体密度，t/m3。 设计装有气体液化的移动式压力容器罐体，在选择设计压力时，应考虑液体的储存重量不得超过下式计算值W=vV式： w罐体的最大填充量，t； v单位容积填充量由介质5.0时槽内8%气相空间和该温度下的介质密度决定，t/m3； v罐体的实际容积，m3。 常见

16、介质的设计压力、腐蚀馀量、单位容积填充量、注：设计温度与设计压力有对应关系。 当压力容器有不同的操作工况时，必须结合最苛刻的压力和温度来设定容器的设计条件，而不能在不同工况下分别在最苛刻的条件下确定设计温度和设计压力。 根据GB150，设计温度在-20以下的容器是低温容器。 金属温度为0以上的设计温度不得低于元件金属可达到的最高温度，金属温度低于0时，不得超过元件金属可达到的最低温度。 2、设计温度是压力容器的设计负荷条件之一，当容器正常时，设定元件的金属温度(沿元件金属截面的温度平均值)。 计算厚度(t )时，采用计算公式计算压力的厚度。 如有必要，还应考虑其他载荷对厚度的影响。 设计厚度(

17、td )计算厚度和腐蚀裕度之和。 tdtC2名义厚度(tn )设计厚度加上钢材厚度的负偏差的基础上，卷成钢材标准的厚度，加上花纹的厚度。 从tntdC1有效厚度(te )名义厚度中减去钢材的负偏差和腐蚀裕度。 tetnC1C2厚度附加量(c )由钢材的厚度负偏差C1和腐蚀馀量C2构成，不含加工减薄量C3。 C=C1 C2加工减薄量，根据具体的制造工艺和板材的实际厚度，不是由设计者而是由制造工厂决定。 3、厚度及厚度的附加量、碳钢、低合金钢容器： tmin为3mm以上高合金制容器： tmin为2mm以上；考虑到最小厚度(tmin )容器的刚性，进行制造、运输、吊装(不含腐蚀馀量)，钢板或钢管的厚

18、度的负偏差C1:钢材的厚度的负偏差0.25mm以相应的钢材基准选定，且不超过名义厚度的6%时，设C1=0。 GB6654压力容器用钢板和GB3531低温压力容器用低合金钢钢板规定压力容器专用钢板的厚度负偏差为0.25mm以下，在该标准中钢板的厚度超过5mm的情况下(例如20R、16MnR、16MnDR等)，C1=0； 其他常用钢板(例如20g、0Cr18Ni9等)的厚度负偏差，其他常用钢板的厚度负偏差C1值/mm、20g、0Cr18Ni9等，为腐蚀馀量均匀腐蚀速率容器设计寿命，腐蚀馀量为仅对均匀腐蚀破坏防止有意义的应力腐蚀、氢脆、间隙腐蚀等不均匀腐蚀碳钢、低合金钢： C2为1mm以上不锈钢：介电质腐食性极少时，设C2=0。 腐蚀馀量C2防止容器的受压元件因均匀的腐蚀、机械磨损而变薄。 与腐蚀介质直接接触的筒体、封头、接管等受压元件，必须考虑材料的腐蚀