壓力容器安全基礎(chǔ)知識

1、壓力容器安全基礎(chǔ)知識壓力容器安全基礎(chǔ)知識制劑科 王英浩2提綱提綱壓力容器定義壓力容器定義壓力容器術(shù)語壓力容器術(shù)語壓力容器的分類壓力容器的分類壓力容器結(jié)構(gòu)壓力容器結(jié)構(gòu)壓力容器設(shè)計壓力容器設(shè)計壓力容器制造壓力容器制造壓力容器的安全附件壓力容器的安全附件壓力容器的檢驗壓力容器的檢驗3器器人要安人要安全可靠全可靠系統(tǒng)安系統(tǒng)安全可靠全可靠設(shè)備安設(shè)備安全可靠全可靠管理安管理安全可靠全可靠壓力容器安全相關(guān)要素壓力容器安全相關(guān)要素本質(zhì)安全本質(zhì)安全 狹義的本質(zhì)安全：一般是指機器、設(shè)備本身具有的安全性狹義的本質(zhì)安全：一般是指機器、設(shè)備本身具有的安全性能，是指機器設(shè)備等物的方面和物質(zhì)條件能夠自動防止操能，是指機器設(shè)

2、備等物的方面和物質(zhì)條件能夠自動防止操作失誤或引發(fā)事故。在這種條件下，即使一般水平的操作作失誤或引發(fā)事故。在這種條件下，即使一般水平的操作人員發(fā)生人為的失誤或操作不當?shù)炔话踩袨?，也能夠保人員發(fā)生人為的失誤或操作不當?shù)炔话踩袨?，也能夠保障人、設(shè)備和財產(chǎn)的安全。障人、設(shè)備和財產(chǎn)的安全。 廣義的本質(zhì)安全：指包括廣義的本質(zhì)安全：指包括“人人-機環(huán)境機環(huán)境-管理管理”這一系統(tǒng)表這一系統(tǒng)表現(xiàn)出的安全性能，通過優(yōu)化資源配置和提高其完整性，使現(xiàn)出的安全性能，通過優(yōu)化資源配置和提高其完整性，使整個系統(tǒng)安全可靠?；谶@一系統(tǒng)和安全管理體系的本質(zhì)整個系統(tǒng)安全可靠?；谶@一系統(tǒng)和安全管理體系的本質(zhì)安全理念認為，所有

3、事故安全理念認為，所有事故 都是可以預(yù)防和避免的。都是可以預(yù)防和避免的。 本質(zhì)安全具有如下特征：一是人的安全可靠。二是物的安本質(zhì)安全具有如下特征：一是人的安全可靠。二是物的安全可靠。三是系統(tǒng)的安全可靠性。四是管理規(guī)范和持續(xù)改全可靠。三是系統(tǒng)的安全可靠性。四是管理規(guī)范和持續(xù)改進。進。5壓力容器的定義壓力容器的定義廣義的壓力容器的定義：廣義的壓力容器的定義：壓力容器，是指盛裝氣體或液體，承載一定壓力的密被壓力容器，是指盛裝氣體或液體，承載一定壓力的密被設(shè)備。設(shè)備。特殊設(shè)備安全監(jiān)察條例特殊設(shè)備安全監(jiān)察條例中壓力容器的定義：中壓力容器的定義：壓力容器，是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密壓力容器，是

4、指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設(shè)備，其范圍定位閉設(shè)備，其范圍定位最高工作壓力最高工作壓力大于或者等于大于或者等于0.1MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa的的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標準沸點氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體的固定式容器和移動式容器。的液體的固定式容器和移動式容器。注：注：固定容規(guī)固定容規(guī)監(jiān)察范圍已經(jīng)完全符合監(jiān)察范圍已經(jīng)完全符合條例條例的規(guī)的規(guī)定，但不包括移動式壓力容器。定，但不包括移動式壓力容器。6條例條例中壓力容器檢測的范圍中壓力容器檢測的范圍同時具備以下條件的壓力容器

5、：同時具備以下條件的壓力容器：1、最高工作壓力、最高工作壓力P0.1MPa2、壓力與容積的乘積值、壓力與容積的乘積值PV2.5MPa3、介質(zhì)：氣體、液化氣體、氣體與液體的混合體。、介質(zhì)：氣體、液化氣體、氣體與液體的混合體。表壓：以大氣壓為基準的流體指示壓力，可用壓力計表壓：以大氣壓為基準的流體指示壓力，可用壓力計測得，稱為表壓。測得，稱為表壓。即：絕對壓力即：絕對壓力-大氣壓力大氣壓力=表壓力。表壓力。各類容規(guī)適用范圍各類容規(guī)適用范圍 固定容規(guī)固定容規(guī)適用于同時具備下列條件的壓力容器：適用于同時具備下列條件的壓力容器： （1）工作壓力大于或者等于）工作壓力大于或者等于0.1MPa （2）工作壓

6、力與容積的乘積大于或者等于）工作壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa； （3）盛裝介質(zhì)為氣體、液化體以及介質(zhì)最高工作溫度高）盛裝介質(zhì)為氣體、液化體以及介質(zhì)最高工作溫度高于或等于其標準沸點的液體。于或等于其標準沸點的液體。 超高壓容器應(yīng)當符合超高壓容器應(yīng)當符合超高壓容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程超高壓容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的的規(guī)定；規(guī)定； 非金屬壓力容器應(yīng)當符合非金屬壓力容器應(yīng)當符合非金屬壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察非金屬壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程規(guī)程的規(guī)定；的規(guī)定； 簡單壓力容器應(yīng)當符合簡單壓力容器應(yīng)當符合簡單壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程簡單壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的規(guī)定。的規(guī)定。壓力容器術(shù)語壓力容器術(shù)語1、壓力（

7、物體單位面積上所承受的力）、壓力（物體單位面積上所承受的力）（1）工作壓力）工作壓力Pw：在正常工作情況下，容器頂部可能達到：在正常工作情況下，容器頂部可能達到的最高壓力。的最高壓力。（2）設(shè)計壓力）設(shè)計壓力P：指設(shè)定的容器頂部的最高壓力，與相應(yīng)的：指設(shè)定的容器頂部的最高壓力，與相應(yīng)的設(shè)計溫度一起作為設(shè)計載荷條件，其值不低于工作壓力。設(shè)計溫度一起作為設(shè)計載荷條件，其值不低于工作壓力。（3）計算壓力）計算壓力Pc：指在相應(yīng)設(shè)計溫度下，用以確定元件厚：指在相應(yīng)設(shè)計溫度下，用以確定元件厚度的壓力，其中包括液柱靜壓力。當元件所承受的液柱靜度的壓力，其中包括液柱靜壓力。當元件所承受的液柱靜壓力小于壓力小

8、于5%設(shè)計壓力時，可忽略不計。設(shè)計壓力時，可忽略不計。（4）試驗壓力）試驗壓力PT:在壓力試驗時，容器頂部的壓力。在壓力試驗時，容器頂部的壓力。壓力容器術(shù)語壓力容器術(shù)語（5）最大允許工作壓力）最大允許工作壓力【Pw】：指在設(shè)計溫度下，容器頂：指在設(shè)計溫度下，容器頂部所允許承受的最大表壓力。該壓力時根據(jù)容器殼體的有部所允許承受的最大表壓力。該壓力時根據(jù)容器殼體的有效厚度計算所得，且取最小值。效厚度計算所得，且取最小值。（6）安全閥的開啟壓力）安全閥的開啟壓力Pz：安全閥閥瓣開始離開閥座，介：安全閥閥瓣開始離開閥座，介質(zhì)呈連續(xù)排出狀態(tài)時，在安全閥進口測得的壓力。質(zhì)呈連續(xù)排出狀態(tài)時，在安全閥進口測得

9、的壓力。（7）爆破片的標定爆破壓力）爆破片的標定爆破壓力Pb：爆破片銘牌上標明的爆破：爆破片銘牌上標明的爆破壓力。壓力。壓力容器術(shù)語壓力容器術(shù)語2、溫度、溫度（1）溫度）溫度 金屬溫度：容器元件沿截面厚度的溫度平均值。金屬溫度：容器元件沿截面厚度的溫度平均值。 工作溫度：容器在正常工作情況下介質(zhì)溫度。工作溫度：容器在正常工作情況下介質(zhì)溫度。（2)最高、最低工作溫度：容器在正常情況下可能出現(xiàn)最高、最低工作溫度：容器在正常情況下可能出現(xiàn)介質(zhì)最高最低溫度。介質(zhì)最高最低溫度。（3）設(shè)計溫度：壓力容器在正常工作情況，設(shè)定的元件）設(shè)計溫度：壓力容器在正常工作情況，設(shè)定的元件的金屬溫度（沿元件金屬截面的溫度

10、平均值）。設(shè)計的金屬溫度（沿元件金屬截面的溫度平均值）。設(shè)計溫度與設(shè)計壓力一起作為壓力容器的設(shè)計載荷條件。溫度與設(shè)計壓力一起作為壓力容器的設(shè)計載荷條件。（4）試驗溫度：系指壓力試驗時容器殼體的金屬溫度。）試驗溫度：系指壓力試驗時容器殼體的金屬溫度。 設(shè)計常溫儲存壓力容器時，應(yīng)當充分考慮在正常工作設(shè)計常溫儲存壓力容器時，應(yīng)當充分考慮在正常工作狀態(tài)下大氣環(huán)境溫度條件對容器殼體金屬溫度的影響，狀態(tài)下大氣環(huán)境溫度條件對容器殼體金屬溫度的影響，其最低設(shè)計金屬溫度不得高于歷年來月平均最低氣溫其最低設(shè)計金屬溫度不得高于歷年來月平均最低氣溫的最低值。的最低值。壓力容器術(shù)語壓力容器術(shù)語3、厚度、厚度（1）計算厚

11、度）計算厚度 ：容器受壓元件為滿足強度及穩(wěn)定性要：容器受壓元件為滿足強度及穩(wěn)定性要求，按相應(yīng)公式計算得到的不包括厚度附加量的厚度。求，按相應(yīng)公式計算得到的不包括厚度附加量的厚度。（2）計算厚度）計算厚度 d：計算厚度與腐蝕裕量之和。：計算厚度與腐蝕裕量之和。（3）名義厚度）名義厚度 n（即圖樣標注厚度）：設(shè)計厚度加上（即圖樣標注厚度）：設(shè)計厚度加上剛才厚度負偏差后，向上圓整至鋼材標準規(guī)格的厚度剛才厚度負偏差后，向上圓整至鋼材標準規(guī)格的厚度（4）有效厚度）有效厚度 e：名義厚度減去厚度附加量。：名義厚度減去厚度附加量。（5）最小實測厚度：實際測量的容器殼厚度的最小值。）最小實測厚度：實際測量的容

12、器殼厚度的最小值。（6）厚度附加量：設(shè)計容器受到壓元件時所必須考慮的）厚度附加量：設(shè)計容器受到壓元件時所必須考慮的附加厚度，包括鋼板厚度負偏差及腐蝕裕量。附加厚度，包括鋼板厚度負偏差及腐蝕裕量。介質(zhì)對容器帶來的危害1、壓力：爆炸、開裂、泄露、失穩(wěn)等。、壓力：爆炸、開裂、泄露、失穩(wěn)等。2、溫度：高溫強度下降、蠕動，低溫脆、溫度：高溫強度下降、蠕動，低溫脆斷等。斷等。3、腐蝕：壁厚減薄、材料劣化等。、腐蝕：壁厚減薄、材料劣化等。4、沖擊：增加沖擊載荷。、沖擊：增加沖擊載荷。5、磨損：壁厚減薄。、磨損：壁厚減薄。6、振動：附加應(yīng)力，疲勞。、振動：附加應(yīng)力，疲勞。常見壓力容器介質(zhì)常見壓力容器介質(zhì) 壓力

13、氣體：空氣、氮氣、氧氣、氬氣、壓力氣體：空氣、氮氣、氧氣、氬氣、氫氣、一氧化碳、甲烷等氫氣、一氧化碳、甲烷等 液化氣體：液化石油氣、丙烷、丁烷、液化氣體：液化石油氣、丙烷、丁烷、丙烯、液氨、液氯、二氧化碳等。丙烯、液氨、液氯、二氧化碳等。 超低溫液化氣體：液氧、液氮、液氬、超低溫液化氣體：液氧、液氮、液氬、液化天然氣等。液化天然氣等。 超過標準沸點的液體：高溫水等。超過標準沸點的液體：高溫水等。相關(guān)參數(shù)對容器安全的影響相關(guān)參數(shù)對容器安全的影響 超壓會導致承載容器發(fā)生開裂或者爆炸超壓會導致承載容器發(fā)生開裂或者爆炸而失效，負壓會導致大容積薄壁容器失而失效，負壓會導致大容積薄壁容器失穩(wěn)。穩(wěn)。 高溫會

14、導致材料強度下降，失去承載能高溫會導致材料強度下降，失去承載能力；低溫會使材料失去延性，產(chǎn)生無預(yù)力；低溫會使材料失去延性，產(chǎn)生無預(yù)變的破壞。變的破壞。 壁厚不足或者減少會使容器承載能力下壁厚不足或者減少會使容器承載能力下降可能導致失效。過厚導致浪費。降可能導致失效。過厚導致浪費。壓力容器的分類壓力容器的分類1、按壓力為四級：、按壓力為四級： 低壓、中壓、高壓、超高壓；低壓、中壓、高壓、超高壓；2、按工藝中的作用即品種分為四種：、按工藝中的作用即品種分為四種： 儲存容器、換熱容器、分離容器、反應(yīng)儲存容器、換熱容器、分離容器、反應(yīng)容器。容器。3、按照危險程度分為三類：、按照危險程度分為三類： I

15、類類II類類 III類容器。類容器。分類目的分類目的 劃分類別、品種目的：劃分類別、品種目的： 便于分級進行安全技術(shù)管理和監(jiān)察，便于分級進行安全技術(shù)管理和監(jiān)察，實施有目的的性的分類監(jiān)管實施有目的的性的分類監(jiān)管 按不同類別對壓力容器材料選用、設(shè)按不同類別對壓力容器材料選用、設(shè)計、制造、使用管理分別提出不同要計、制造、使用管理分別提出不同要求；求； 便于上報統(tǒng)計。便于上報統(tǒng)計。壓力容器品種劃分壓力容器品種劃分 壓力容器按照在生產(chǎn)過程中的作用原理，劃分為反應(yīng)壓力壓力容器按照在生產(chǎn)過程中的作用原理，劃分為反應(yīng)壓力容器、換熱壓力容器、分離壓力容器、儲存壓力容器。具容器、換熱壓力容器、分離壓力容器、儲存壓

16、力容器。具體劃分如下：體劃分如下： （1）反應(yīng)壓力容器，主要是用于完成介質(zhì)的物理、化學）反應(yīng)壓力容器，主要是用于完成介質(zhì)的物理、化學反應(yīng)的壓力容器，例如各種反應(yīng)器、反應(yīng)釜、聚合釜、合反應(yīng)的壓力容器，例如各種反應(yīng)器、反應(yīng)釜、聚合釜、合成塔、變化鹿、煤氣發(fā)生爐等；成塔、變化鹿、煤氣發(fā)生爐等； （2）換熱壓力容器，主要是用于完成介質(zhì)的熱量交換的）換熱壓力容器，主要是用于完成介質(zhì)的熱量交換的壓力容器，例如各種交換器、冷卻器、冷凝器等。壓力容器，例如各種交換器、冷卻器、冷凝器等。 （3）分離壓力容器，主要是用于完成介質(zhì)的流體壓力平）分離壓力容器，主要是用于完成介質(zhì)的流體壓力平衡緩沖和氣體凈化分離的壓力容

17、器，例如分離器過濾器等衡緩沖和氣體凈化分離的壓力容器，例如分離器過濾器等 （4）儲存壓力容器，主要是用于儲存盛裝氣體、液體、）儲存壓力容器，主要是用于儲存盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)的壓力容器，如消毒鍋、蒸鍋等。液化氣體等介質(zhì)的壓力容器，如消毒鍋、蒸鍋等。 在一種壓力容器中，如同時具備兩個以上的工藝作用原理在一種壓力容器中，如同時具備兩個以上的工藝作用原理時，應(yīng)當按照工藝過程中的主要作用來劃分品種。時，應(yīng)當按照工藝過程中的主要作用來劃分品種。介質(zhì)分組介質(zhì)分組 壓力容器的介質(zhì)分為以下兩組，包括氣壓力容器的介質(zhì)分為以下兩組，包括氣體液化氣體以及最高工作溫度高于或者體液化氣體以及最高工作溫度高于或

18、者等于標準沸點的液體：等于標準沸點的液體： （1）第一組介質(zhì)，毒性程度為極度危）第一組介質(zhì)，毒性程度為極度危險、高度危險的化學介質(zhì)，易爆介質(zhì)液險、高度危險的化學介質(zhì)，易爆介質(zhì)液化氣體?；瘹怏w。 （2）第二組介質(zhì)，除第一組以外的介）第二組介質(zhì)，除第一組以外的介質(zhì)。質(zhì)。常見氣體屬性表常見氣體屬性表氣體名稱氣體名稱毒性程度毒性程度易爆屬性易爆屬性爆炸范圍爆炸范圍V%液化石油液化石油低低易爆易爆2.3-55氨氣氨氣中中易爆易爆16-25氯氣氯氣高高二氧化碳二氧化碳中中天然氣天然氣易爆易爆5-15乙炔乙炔易爆易爆2.3-80.7一氧化碳一氧化碳中中12.5-74.0氫氣氫氣易爆易爆4.0-75.0丙烷丙

19、烷易爆易爆2.2-9.5壓力容器的分類壓力容器的分類 其他分類方法：其他分類方法：（1）按形狀分類，如圓筒形、球形、組）按形狀分類，如圓筒形、球形、組合型以及方形、矩形等；合型以及方形、矩形等；（2）按筒體結(jié)構(gòu)分為整體式、組合式。）按筒體結(jié)構(gòu)分為整體式、組合式。（3）按制造方法分為焊接、鍛焊、鍛造、）按制造方法分為焊接、鍛焊、鍛造、鑄造，但因其質(zhì)量問題需加大安全系數(shù)，鑄造，但因其質(zhì)量問題需加大安全系數(shù)，多用于小型、低壓。多用于小型、低壓。（4）固定式、移動式）固定式、移動式（5）立式、臥式）立式、臥式壓力容器的分類壓力容器的分類 （6）按材料分為金屬與非金屬兩大類，其）按材料分為金屬與非金屬兩

20、大類，其中：中： 金屬中分為剛、鑄鐵、有色金屬與合金。其金屬中分為剛、鑄鐵、有色金屬與合金。其中有色金屬與合金主要用于腐蝕等特殊工況，中有色金屬與合金主要用于腐蝕等特殊工況，在生產(chǎn)條件、生產(chǎn)裝備、原材驗收與堆放、在生產(chǎn)條件、生產(chǎn)裝備、原材驗收與堆放、吊裝吊裝 、運輸包裝，尤其是焊接等環(huán)節(jié)有一、運輸包裝，尤其是焊接等環(huán)節(jié)有一系列特殊要求。系列特殊要求。 鋼中以其化學成分又分為碳素鋼、低合金鋼鋼中以其化學成分又分為碳素鋼、低合金鋼及高合金鋼。及高合金鋼。壓力容器結(jié)構(gòu)壓力容器結(jié)構(gòu) 壓力容器一般是由筒體、封頭、法蘭、接管、人孔、支座、壓力容器一般是由筒體、封頭、法蘭、接管、人孔、支座、密封元件、安全附

21、件等組成。他們統(tǒng)稱為過程設(shè)備零部件，密封元件、安全附件等組成。他們統(tǒng)稱為過程設(shè)備零部件，這些零部件大都有標準。其典型過程設(shè)備有換熱器、反應(yīng)這些零部件大都有標準。其典型過程設(shè)備有換熱器、反應(yīng)器、塔式容器、儲存容器等。器、塔式容器、儲存容器等。 壓力容器的結(jié)構(gòu)形狀主要有圓筒形、球形、和組合形。圓壓力容器的結(jié)構(gòu)形狀主要有圓筒形、球形、和組合形。圓筒形容器是由圓柱形筒體和各種成型封頭（半球形、橢圓筒形容器是由圓柱形筒體和各種成型封頭（半球形、橢圓形、碟形、錐形）所組成。球形容器由數(shù)塊球瓣板拼焊成。形、碟形、錐形）所組成。球形容器由數(shù)塊球瓣板拼焊成。承壓能力很好，但由于安置內(nèi)件不便和制造稍難，故一般承壓

22、能力很好，但由于安置內(nèi)件不便和制造稍難，故一般用作貯罐。壓力容器的筒體、封頭、人孔蓋、人孔法蘭、用作貯罐。壓力容器的筒體、封頭、人孔蓋、人孔法蘭、人孔接管、膨脹節(jié)、開孔補強圈、設(shè)備法蘭；球罐的球殼人孔接管、膨脹節(jié)、開孔補強圈、設(shè)備法蘭；球罐的球殼板；換熱器的管板和換熱管；板；換熱器的管板和換熱管；M36以上的主螺栓及公稱以上的主螺栓及公稱直徑大于直徑大于250MM的接管和管法蘭均作為主要受壓元件。的接管和管法蘭均作為主要受壓元件。壓力容器結(jié)構(gòu)壓力容器結(jié)構(gòu)零部件零部件 1、筒體、筒體 圓柱形筒體是壓力容器主要形式，制造容易、安圓柱形筒體是壓力容器主要形式，制造容易、安裝內(nèi)件方便、而且承壓能力較好

23、，因此應(yīng)用最廣。裝內(nèi)件方便、而且承壓能力較好，因此應(yīng)用最廣。圓筒形容器又可以分為立式容器和臥式容器。圓筒形容器又可以分為立式容器和臥式容器。 由于容器的筒體不但存在與容器封頭、法蘭相配由于容器的筒體不但存在與容器封頭、法蘭相配的問題，而且臥式容器的支座標準也是按照容器的問題，而且臥式容器的支座標準也是按照容器的公稱直徑系列制定的所以不但管子有公稱直徑，的公稱直徑系列制定的所以不但管子有公稱直徑，筒體也制定了公稱直徑系列。筒體也制定了公稱直徑系列。 對于用鋼板卷焊的筒體，用筒體的內(nèi)徑作為它的對于用鋼板卷焊的筒體，用筒體的內(nèi)徑作為它的公稱直徑，其系列尺寸有公稱直徑，其系列尺寸有300、400、50

24、0、600等，如果筒體是用無縫鋼管制作的，用鋼管等，如果筒體是用無縫鋼管制作的，用鋼管的外徑作為筒體的公稱直徑。的外徑作為筒體的公稱直徑。壓力容器結(jié)構(gòu)壓力容器結(jié)構(gòu)零部件零部件 2、封頭：、封頭： （1）球形封頭）球形封頭壁厚最薄，用材料比較節(jié)省。壁厚最薄，用材料比較節(jié)省。但封頭深度大、制造比較困難。但封頭深度大、制造比較困難。 （2）橢圓形封頭）橢圓形封頭橢圓形封頭縱剖面的曲線橢圓形封頭縱剖面的曲線部分是半個橢圓形，直邊段高度部分是半個橢圓形，直邊段高度,因此橢圓形封頭因此橢圓形封頭是由半個橢球和一個高度的圓筒形筒節(jié)構(gòu)成。橢是由半個橢球和一個高度的圓筒形筒節(jié)構(gòu)成。橢圓殼體周邊的周向應(yīng)力為壓應(yīng)力

25、，應(yīng)保證不失穩(wěn)。圓殼體周邊的周向應(yīng)力為壓應(yīng)力，應(yīng)保證不失穩(wěn)。 （3）碟形封頭）碟形封頭碟形封頭是由三部分組成。碟形封頭是由三部分組成。 （4）球冠形封頭）球冠形封頭球冠形封頭可用作端封頭，球冠形封頭可用作端封頭，也可以用作容器中兩獨立受壓室的中間封頭，由也可以用作容器中兩獨立受壓室的中間封頭，由于封頭為一球面且無過渡區(qū)，在連接邊緣有較大于封頭為一球面且無過渡區(qū)，在連接邊緣有較大邊緣應(yīng)力，要求封頭與筒體聯(lián)接處的邊緣應(yīng)力，要求封頭與筒體聯(lián)接處的T形接頭采用形接頭采用全焊透結(jié)構(gòu)。全焊透結(jié)構(gòu)。壓力容器結(jié)構(gòu)壓力容器結(jié)構(gòu)零部件零部件 （5）錐形封頭）錐形封頭錐形封頭有無折邊錐形錐形封頭有無折邊錐形封頭和折

26、邊錐形封頭。封頭和折邊錐形封頭。 （6）平蓋）平蓋彎曲應(yīng)力較大，在等厚度、彎曲應(yīng)力較大，在等厚度、同直徑條件下，平板內(nèi)產(chǎn)生的最大彎曲應(yīng)力同直徑條件下，平板內(nèi)產(chǎn)生的最大彎曲應(yīng)力是圓筒壁薄膜應(yīng)力的是圓筒壁薄膜應(yīng)力的20-30倍。但結(jié)構(gòu)簡倍。但結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。單，制造方便。壓力容器結(jié)構(gòu)壓力容器結(jié)構(gòu)零部件零部件 3、支座、支座 支座是用來支承容器重量和用來固定容器的位置。支座一支座是用來支承容器重量和用來固定容器的位置。支座一般分為立式容器支座、臥式容器支座。般分為立式容器支座、臥式容器支座。 立式容器支座分為耳式支座、支承式支座、腿式支座和裙立式容器支座分為耳式支座、支承式支座、腿式支座和裙式支

27、座。臥式容器多使用鞍式支座。式支座。臥式容器多使用鞍式支座。 4、法蘭、法蘭 法蘭連接主要優(yōu)點是密封可靠和足夠的強度。缺點是不能法蘭連接主要優(yōu)點是密封可靠和足夠的強度。缺點是不能快速拆卸、制造成本較高?？焖俨鹦丁⒅圃斐杀据^高。 法蘭分類主要有以下方法：法蘭分類主要有以下方法：（1）按其被連接的部件分為壓力容器法蘭和管法蘭）按其被連接的部件分為壓力容器法蘭和管法蘭（2）按法蘭接觸面的寬窄可分為窄面法蘭和寬面法蘭）按法蘭接觸面的寬窄可分為窄面法蘭和寬面法蘭（3）按整體性程度分為整體法蘭、松式法蘭和任意式法蘭。）按整體性程度分為整體法蘭、松式法蘭和任意式法蘭。5、人孔和手孔、人孔和手孔壓力容器結(jié)構(gòu)壓

28、力容器結(jié)構(gòu)開孔與補強開孔與補強1、為何要進行開孔補強為何要進行開孔補強 通常所用的壓力容器，由于各種工藝和結(jié)構(gòu)的要求，需通常所用的壓力容器，由于各種工藝和結(jié)構(gòu)的要求，需要在容器上開孔和安裝接管，由于開孔去掉了部分承壓金要在容器上開孔和安裝接管，由于開孔去掉了部分承壓金屬，不但會削弱容器的器壁的強度，而且還會因結(jié)構(gòu)連續(xù)屬，不但會削弱容器的器壁的強度，而且還會因結(jié)構(gòu)連續(xù)性受到破壞在開孔附近造成較高的局部應(yīng)力集中。這個局性受到破壞在開孔附近造成較高的局部應(yīng)力集中。這個局部應(yīng)力峰值很高，達到基本薄膜應(yīng)力的部應(yīng)力峰值很高，達到基本薄膜應(yīng)力的3倍，甚至倍，甚至5-6倍。倍。在加上開孔接管處有時還會受到各種

29、外載荷、溫度等影響，在加上開孔接管處有時還會受到各種外載荷、溫度等影響，并且由于材質(zhì)不同，制造上的一些缺陷、檢驗上的不便等并且由于材質(zhì)不同，制造上的一些缺陷、檢驗上的不便等原因的綜合作用，很多失效就會在開孔邊緣處發(fā)生。主要原因的綜合作用，很多失效就會在開孔邊緣處發(fā)生。主要表現(xiàn)不疲勞破壞和脆性裂紋，所以必須進行開孔補強設(shè)計。表現(xiàn)不疲勞破壞和脆性裂紋，所以必須進行開孔補強設(shè)計。壓力容器結(jié)構(gòu)壓力容器結(jié)構(gòu)開孔與補強開孔與補強2、壓力容器為何有時可允許不另行補強、壓力容器為何有時可允許不另行補強 壓力容器允許可不另行補強是鑒于以下因素：壓力容器允許可不另行補強是鑒于以下因素： 容器在設(shè)計制造中，由于用戶

30、要求，材料代用等容器在設(shè)計制造中，由于用戶要求，材料代用等原因，殼體厚度往往超過實際強度的需要。厚度原因，殼體厚度往往超過實際強度的需要。厚度的增加使最大應(yīng)力有所降低，實際上容器已被整的增加使最大應(yīng)力有所降低，實際上容器已被整體補強了。例如：在選材時受鋼板規(guī)格的限制，體補強了。例如：在選材時受鋼板規(guī)格的限制，使壁厚有所增加；或在計算時因焊接系數(shù)壁厚增使壁厚有所增加；或在計算時因焊接系數(shù)壁厚增加，而實際開孔不在焊縫上；還有在設(shè)計時采用加，而實際開孔不在焊縫上；還有在設(shè)計時采用封頭與筒體等厚或大一點，實際上封頭已被補強封頭與筒體等厚或大一點，實際上封頭已被補強了。在多數(shù)情況下，接管的壁厚多與實際需

31、要，了。在多數(shù)情況下，接管的壁厚多與實際需要，多余的金屬起到了補強的作用。多余的金屬起到了補強的作用。壓力容器結(jié)構(gòu)壓力容器結(jié)構(gòu)開孔與補強開孔與補強3、開孔補強結(jié)構(gòu)開孔補強結(jié)構(gòu) 所謂開孔補強設(shè)計，就是指采取適當增加所謂開孔補強設(shè)計，就是指采取適當增加殼體或接管壁厚的方法以降低應(yīng)力集中系數(shù)。其殼體或接管壁厚的方法以降低應(yīng)力集中系數(shù)。其所涉及的由補強形式、開孔處內(nèi)、外圓角的大小所涉及的由補強形式、開孔處內(nèi)、外圓角的大小以及補強金屬量等。以及補強金屬量等。（1）加強圈是最常見的補強結(jié)構(gòu)，貼焊在殼體與）加強圈是最常見的補強結(jié)構(gòu)，貼焊在殼體與接管連接處。該補強機構(gòu)簡單制造方便，但加強接管連接處。該補強機構(gòu)

32、簡單制造方便，但加強圈與金屬間存在一層靜止的氣隙，傳熱效果差。圈與金屬間存在一層靜止的氣隙，傳熱效果差。當兩者存在溫差時熱膨脹差也較大，因而在局部當兩者存在溫差時熱膨脹差也較大，因而在局部區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力。另外，加強圈較難與區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力。另外，加強圈較難與殼體形成整體，因而抗疲勞性能較差。這種補強殼體形成整體，因而抗疲勞性能較差。這種補強結(jié)構(gòu)一般用于靜壓、常溫及中、低壓容器。結(jié)構(gòu)一般用于靜壓、常溫及中、低壓容器。壓力容器結(jié)構(gòu)壓力容器結(jié)構(gòu)開孔與補強開孔與補強（2）接管補強，即在殼壁與接管之間焊上一段厚）接管補強，即在殼壁與接管之間焊上一段厚壁加強管。它的特點是能使所有用來補強的金

33、屬壁加強管。它的特點是能使所有用來補強的金屬材料都直接處在最大應(yīng)力區(qū)域內(nèi)，因而能有效地材料都直接處在最大應(yīng)力區(qū)域內(nèi)，因而能有效地降低開孔周圍的應(yīng)力集中程度。低合金高強度鋼降低開孔周圍的應(yīng)力集中程度。低合金高強度鋼制的壓力容器與一般低碳鋼相比有較高的缺口敏制的壓力容器與一般低碳鋼相比有較高的缺口敏感性，采用接管補強為好。感性，采用接管補強為好。（3）整鍛件補強結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是補強金屬集中于開）整鍛件補強結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是補強金屬集中于開孔應(yīng)力最大的部位，補強后的應(yīng)力集中系數(shù)小。孔應(yīng)力最大的部位，補強后的應(yīng)力集中系數(shù)小。由于焊接接頭為對接焊，且焊接接頭及熱影響區(qū)由于焊接接頭為對接焊，且焊接接頭及熱影響區(qū)可以

34、遠離最大應(yīng)力點位置，所以抗疲勞性能好?？梢赃h離最大應(yīng)力點位置，所以抗疲勞性能好。但這種結(jié)構(gòu)需要鍛件，且機械加工量大，所以一但這種結(jié)構(gòu)需要鍛件，且機械加工量大，所以一般只用于要求嚴格的設(shè)備。般只用于要求嚴格的設(shè)備。壓力容器設(shè)計壓力容器設(shè)計1、常用設(shè)計規(guī)范及適用的壓力范圍、常用設(shè)計規(guī)范及適用的壓力范圍GB-1501998鋼制壓力容器鋼制壓力容器設(shè)計壓力設(shè)計壓力P:0.135MPa；真空度：；真空度：0.02MPaJB473295鋼制壓力容器鋼制壓力容器-分析設(shè)計標準分析設(shè)計標準設(shè)計壓力設(shè)計壓力P：0.1100MPa；真空度：；真空度：0.02MPa疲勞載荷；高溫蠕變疲勞載荷；高溫蠕變GB15119

35、99管殼式換熱器管殼式換熱器設(shè)計壓力設(shè)計壓力P：P:0.135MPa；真空度：；真空度：0.02MPaGB123371998鋼制球形儲罐鋼制球形儲罐設(shè)計壓力：設(shè)計壓力：P4MPa；公稱容積：；公稱容積：v50M3壓力容器設(shè)計壓力容器設(shè)計2、設(shè)計時應(yīng)考慮的載荷、設(shè)計時應(yīng)考慮的載荷GB1501998鋼制壓力容器：鋼制壓力容器：（1）壓力、外壓或最大壓差）壓力、外壓或最大壓差（2)液體靜壓力液體靜壓力（3）容器自重，以及正常工作條件下或壓力試驗狀態(tài)下內(nèi)裝物料的）容器自重，以及正常工作條件下或壓力試驗狀態(tài)下內(nèi)裝物料的重力載荷；重力載荷；（4）附屬設(shè)備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺等的重力載荷；）附

36、屬設(shè)備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺等的重力載荷；（5）風載荷、地震力、雪載荷；）風載荷、地震力、雪載荷；（6）支座、座底圈、支耳及其他形式支撐件的反作用力；）支座、座底圈、支耳及其他形式支撐件的反作用力；（7）連接管道和其他部件的作用力；）連接管道和其他部件的作用力；（8）溫度梯度或熱膨脹量不同引起的作用力；）溫度梯度或熱膨脹量不同引起的作用力；（9）包括壓力急劇波動的沖擊載荷；）包括壓力急劇波動的沖擊載荷；（10）沖擊反力，如流體沖擊引起的反力等；）沖擊反力，如流體沖擊引起的反力等；（11）運輸或吊裝時的作用力。）運輸或吊裝時的作用力。壓力容器設(shè)計壓力容器設(shè)計3、失效準則：、失效準則：

37、容器從承載到載荷的不斷加大最后破壞經(jīng)歷彈性變?nèi)萜鲝某休d到載荷的不斷加大最后破壞經(jīng)歷彈性變形、塑性變形、爆破，因此容器強度失效準則有三種觀點：形、塑性變形、爆破，因此容器強度失效準則有三種觀點：（1）彈性失效）彈性失效常規(guī)設(shè)計常規(guī)設(shè)計 彈性失效準則認為殼體內(nèi)壁產(chǎn)生屈服即達到材料屈服限時該殼彈性失效準則認為殼體內(nèi)壁產(chǎn)生屈服即達到材料屈服限時該殼體即失效，將應(yīng)力限制在彈性范圍，按照強度理論把筒體限制在體即失效，將應(yīng)力限制在彈性范圍，按照強度理論把筒體限制在彈性變形階段。認為圓筒內(nèi)壁面出現(xiàn)屈服時即為承載的最大極限。彈性變形階段。認為圓筒內(nèi)壁面出現(xiàn)屈服時即為承載的最大極限。（2）塑性失效）塑性失效分析設(shè)

38、計分析設(shè)計 塑性失效準則將容器的應(yīng)力限制在塑性范圍，認為圓筒內(nèi)壁面出塑性失效準則將容器的應(yīng)力限制在塑性范圍，認為圓筒內(nèi)壁面出現(xiàn)屈服而外層金屬仍處于彈性狀態(tài)時，并不會導致容器發(fā)生破壞，現(xiàn)屈服而外層金屬仍處于彈性狀態(tài)時，并不會導致容器發(fā)生破壞，只有當容器內(nèi)外壁面全屈服時才為承載的最大極限。只有當容器內(nèi)外壁面全屈服時才為承載的最大極限。（3）爆破失效）爆破失效高壓、超高壓設(shè)計高壓、超高壓設(shè)計 爆破失效準則認為容器由韌性鋼材制成，有明顯的應(yīng)變硬化現(xiàn)象，爆破失效準則認為容器由韌性鋼材制成，有明顯的應(yīng)變硬化現(xiàn)象，即便是容器整體屈服后仍有一定承載潛力，只有達到爆破時才是即便是容器整體屈服后仍有一定承載潛力，

39、只有達到爆破時才是容器承載的最大極限。容器承載的最大極限。壓力容器設(shè)計壓力容器設(shè)計4、彈性實小準則下的四個強度理論：、彈性實小準則下的四個強度理論：第一強度理論第一強度理論常規(guī)設(shè)計常規(guī)設(shè)計 這個理論也叫做這個理論也叫做“最大正應(yīng)力理論最大正應(yīng)力理論”，該理論假定材料的破，該理論假定材料的破壞只取決于絕對值最大的正應(yīng)力，就是說，材料不論在什么復(fù)雜壞只取決于絕對值最大的正應(yīng)力，就是說，材料不論在什么復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下，只要三個主應(yīng)力中有一個達到軸向拉伸或壓縮中的應(yīng)力狀態(tài)下，只要三個主應(yīng)力中有一個達到軸向拉伸或壓縮中破壞應(yīng)力的數(shù)值時，材料就要發(fā)生破壞。破壞應(yīng)力的數(shù)值時，材料就要發(fā)生破壞。第二強度理論第

40、二強度理論 這個理論也稱為這個理論也稱為“最大線應(yīng)變理論最大線應(yīng)變理論”，它認為材料的破壞取，它認為材料的破壞取決于最大線應(yīng)變，即最大相對伸長或縮短。決于最大線應(yīng)變，即最大相對伸長或縮短。第三強度理論第三強度理論分析設(shè)計分析設(shè)計 此即此即“最大剪應(yīng)力理論最大剪應(yīng)力理論”。該理論認為，無論材料在什么應(yīng)。該理論認為，無論材料在什么應(yīng)力狀態(tài)下，只要最大剪應(yīng)力達到在軸向拉伸中破壞時的數(shù)值，材力狀態(tài)下，只要最大剪應(yīng)力達到在軸向拉伸中破壞時的數(shù)值，材料就發(fā)生破壞。料就發(fā)生破壞。第四強度理論第四強度理論 該理論也稱為該理論也稱為“形狀改變比能理論形狀改變比能理論”認為材料的破壞取決認為材料的破壞取決于變形比

41、能，把材料的破壞歸結(jié)為應(yīng)力與變形的綜合于變形比能，把材料的破壞歸結(jié)為應(yīng)力與變形的綜合壓力容器設(shè)計壓力容器設(shè)計5、安全系數(shù)、安全系數(shù)（1）安全系數(shù)的作用）安全系數(shù)的作用安全性與經(jīng)濟性辯證安全性與經(jīng)濟性辯證統(tǒng)一，整部標準規(guī)范的核心。統(tǒng)一，整部標準規(guī)范的核心。（2）為何有安全系數(shù)）為何有安全系數(shù)（1）載荷誤差；）載荷誤差； 設(shè)計誤差；設(shè)計誤差； 材料誤差；材料誤差； 制造與檢驗的誤差；制造與檢驗的誤差； 使用中的問題使用中的問題 未可知因素未可知因素壓力容器設(shè)計壓力容器設(shè)計（3）安全系數(shù)發(fā)展的歷史與趨向）安全系數(shù)發(fā)展的歷史與趨向 單一走向多元單一走向多元強度、屈服、設(shè)計溫度下強度、屈服、設(shè)計溫度下屈

42、服、持久、蠕變。取五者中最小許用應(yīng)力。屈服、持久、蠕變。取五者中最小許用應(yīng)力。 從高到低，下降趨勢（技術(shù)進步，經(jīng)驗累積）。從高到低，下降趨勢（技術(shù)進步，經(jīng)驗累積）。 針對不同應(yīng)力對安全的不同影響，取不同的安針對不同應(yīng)力對安全的不同影響，取不同的安全系數(shù)。全系數(shù)。（4）螺栓安全系數(shù)的特殊性）螺栓安全系數(shù)的特殊性避免過度上緊避免過度上緊 依材料而異依材料而異 依規(guī)格而異依規(guī)格而異壓力容器設(shè)計壓力容器設(shè)計6、焊縫（焊接接頭）系數(shù)、焊縫（焊接接頭）系數(shù)（1）焊縫系數(shù)的作用）焊縫系數(shù)的作用設(shè)計系數(shù)?？紤]焊縫對容器強設(shè)計系數(shù)?？紤]焊縫對容器強度的削弱，用整個增加壁厚的方式補足。度的削弱，用整個增加壁厚的方

43、式補足。（2）焊縫系數(shù)的選取）焊縫系數(shù)的選取依焊接接頭型式及無損檢測長依焊接接頭型式及無損檢測長度（比例）確定。度（比例）確定。（3）幾個問題的解釋）幾個問題的解釋 相當于雙面焊的全焊透對接接頭，可采用多種方法實現(xiàn)，相當于雙面焊的全焊透對接接頭，可采用多種方法實現(xiàn)，最終由無損檢測判斷；最終由無損檢測判斷； 一般均指縱縫，環(huán)縫焊接接頭系數(shù)僅在特定條件（如高一般均指縱縫，環(huán)縫焊接接頭系數(shù)僅在特定條件（如高塔風載）下采用；塔風載）下采用； 常規(guī)對無墊板單面焊環(huán)向接頭焊縫系數(shù)的規(guī)定，應(yīng)理解常規(guī)對無墊板單面焊環(huán)向接頭焊縫系數(shù)的規(guī)定，應(yīng)理解為對無墊板單面焊使用的限制。為對無墊板單面焊使用的限制。壓力容器設(shè)

44、計壓力容器設(shè)計7、應(yīng)力分析設(shè)計的一般概念、應(yīng)力分析設(shè)計的一般概念（1）常規(guī)設(shè)計的局限性）常規(guī)設(shè)計的局限性壓力容器的常規(guī)設(shè)計經(jīng)過了長期的實踐考驗，簡便可靠，目前仍為壓力容器的常規(guī)設(shè)計經(jīng)過了長期的實踐考驗，簡便可靠，目前仍為各國壓力容器設(shè)計規(guī)范所采用。然而，常規(guī)設(shè)計也有其局限性，主各國壓力容器設(shè)計規(guī)范所采用。然而，常規(guī)設(shè)計也有其局限性，主要表現(xiàn)在以下幾方面。要表現(xiàn)在以下幾方面。載荷限制：常規(guī)設(shè)計將容器承受的載荷限制：常規(guī)設(shè)計將容器承受的“最大載荷最大載荷”按一次施加的靜載按一次施加的靜載荷處理，不涉及容器的疲勞壽命問題，不考慮熱壓力。荷處理，不涉及容器的疲勞壽命問題，不考慮熱壓力。計算不準確，難以

45、發(fā)現(xiàn)危險點，也不經(jīng)濟：常規(guī)設(shè)計以材料力學及計算不準確，難以發(fā)現(xiàn)危險點，也不經(jīng)濟：常規(guī)設(shè)計以材料力學及板殼薄膜簡化模型的簡化計算公式為基礎(chǔ)，確定筒體中平均應(yīng)力的板殼薄膜簡化模型的簡化計算公式為基礎(chǔ)，確定筒體中平均應(yīng)力的大小，只要此值限制在以彈性失效設(shè)計準則所確定的許用應(yīng)力范圍大小，只要此值限制在以彈性失效設(shè)計準則所確定的許用應(yīng)力范圍之內(nèi)，則認為筒體是安全的。而對容器上結(jié)構(gòu)不連續(xù)區(qū)域和一些部之內(nèi)，則認為筒體是安全的。而對容器上結(jié)構(gòu)不連續(xù)區(qū)域和一些部件，只能通過經(jīng)驗公式或經(jīng)驗系數(shù)計算，同時限制結(jié)構(gòu)尺寸、形狀、件，只能通過經(jīng)驗公式或經(jīng)驗系數(shù)計算，同時限制結(jié)構(gòu)尺寸、形狀、工作條件來保證安全。顯然，這種方

46、法是粗略的，具有局限性。工作條件來保證安全。顯然，這種方法是粗略的，具有局限性。結(jié)構(gòu)限制：常規(guī)設(shè)計規(guī)范中規(guī)定了具體的容器結(jié)構(gòu)形式，但規(guī)范中結(jié)構(gòu)限制：常規(guī)設(shè)計規(guī)范中規(guī)定了具體的容器結(jié)構(gòu)形式，但規(guī)范中未作規(guī)定或限制應(yīng)用的一些結(jié)構(gòu)和載荷形式就無法采用，因此常規(guī)未作規(guī)定或限制應(yīng)用的一些結(jié)構(gòu)和載荷形式就無法采用，因此常規(guī)設(shè)計不利于新型設(shè)備和結(jié)構(gòu)的開發(fā)和使用。設(shè)計不利于新型設(shè)備和結(jié)構(gòu)的開發(fā)和使用。壓力容器的設(shè)計壓力容器的設(shè)計（2）應(yīng)力分析設(shè)計與規(guī)則設(shè)計的主要區(qū)別）應(yīng)力分析設(shè)計與規(guī)則設(shè)計的主要區(qū)別 GB150采用第一強度理論，彈性失效準則，不適用于采用第一強度理論，彈性失效準則，不適用于疲勞容器，壓力適用上

47、限疲勞容器，壓力適用上限35MPa，安全系數(shù)較高；，安全系數(shù)較高；JB4732采用第三強度理論，塑性失效準則，可用于疲采用第三強度理論，塑性失效準則，可用于疲勞容器，壓力適用上限勞容器，壓力適用上限100MPa，安全系數(shù)較低。，安全系數(shù)較低。 二者制造檢驗要求無本質(zhì)差別，僅二者制造檢驗要求無本質(zhì)差別，僅JB4732要求更嚴格，要求更嚴格，如不允許采用局部無損檢測、每臺容器均制備產(chǎn)品焊接如不允許采用局部無損檢測、每臺容器均制備產(chǎn)品焊接試板、對接管開孔倒圓倒角有明確要求、疲勞容器不得試板、對接管開孔倒圓倒角有明確要求、疲勞容器不得保留焊縫余高等。保留焊縫余高等。（3）應(yīng)力分類的基礎(chǔ)知識）應(yīng)力分類的

48、基礎(chǔ)知識 按各類應(yīng)力對容器安全的不同影響，將其分為一次應(yīng)力、按各類應(yīng)力對容器安全的不同影響，將其分為一次應(yīng)力、二次應(yīng)力與峰值應(yīng)力。二次應(yīng)力與峰值應(yīng)力。壓力容器設(shè)計壓力容器設(shè)計 許用應(yīng)力的獲得許用應(yīng)力的獲得 許用應(yīng)力許用應(yīng)力=材料某種強度材料某種強度對對應(yīng)安全系數(shù)應(yīng)安全系數(shù) 取最小數(shù)值為許用應(yīng)力。取最小數(shù)值為許用應(yīng)力。 一般可以在相應(yīng)設(shè)計標準查到。一般可以在相應(yīng)設(shè)計標準查到。金屬材料的強度金屬材料的強度1、室溫下的抗拉強度、室溫下的抗拉強度Rm，屈服強度，屈服強度2、設(shè)計溫度下的屈服強度、設(shè)計溫度下的屈服強度RteL；3、設(shè)計溫度下持久強度極限平均值、設(shè)計溫度下持久強度極限平均值RtD；4、設(shè)計

49、溫度下蠕變極限平均值（每、設(shè)計溫度下蠕變極限平均值（每1000小時蠕變率為小時蠕變率為0.01%的）的）Rtn壓力容器制造壓力容器制造1、鍋爐壓力容器制造監(jiān)督管理辦法鍋爐壓力容器制造監(jiān)督管理辦法2、鍋爐壓力容器制造許可證鍋爐壓力容器制造許可證3、鍋爐壓力容器產(chǎn)品安全性能監(jiān)督鍋爐壓力容器產(chǎn)品安全性能監(jiān)督檢驗規(guī)定檢驗規(guī)定4、GB150、GB151、JB/T4732、GB713-2008。壓力容器的制造壓力容器的制造級別級別制造壓力容器范圍制造壓力容器范圍代表產(chǎn)品代表產(chǎn)品A超高壓容器、高壓容器（超高壓容器、高壓容器（A1)；第三類；第三類低、中壓容器低、中壓容器(A2)；球形儲罐現(xiàn)場組焊；球形儲罐現(xiàn)

50、場組焊或球殼板制造或球殼板制造(A3)；非金屬壓力容器；非金屬壓力容器(A4);醫(yī)用氧氣艙醫(yī)用氧氣艙(A5)A1應(yīng)注明單層、鍛焊、多層應(yīng)注明單層、鍛焊、多層包扎、繞帶、熱套、繞板、包扎、繞帶、熱套、繞板、無縫、鍛造管制等結(jié)構(gòu)形式無縫、鍛造管制等結(jié)構(gòu)形式B無縫氣瓶無縫氣瓶(B1)；焊接氣瓶；焊接氣瓶(B2)；特；特種氣瓶種氣瓶(B3)B2注明含（限）溶解乙注明含（限）溶解乙炔氣瓶或液化石油氣瓶。炔氣瓶或液化石油氣瓶。B3注明機動車用、纏繞、注明機動車用、纏繞、非重復(fù)充裝、真空絕熱低非重復(fù)充裝、真空絕熱低溫氣瓶等溫氣瓶等C鐵路罐車（鐵路罐車（C1）；汽車罐車或長管）；汽車罐車或長管拖車（拖車（C2

51、）；罐式集裝箱（）；罐式集裝箱（C3)D第一類壓力容器（第一類壓力容器（D1)第二類低、中壓容器（第二類低、中壓容器（D2)壓力容器制造質(zhì)量控制環(huán)節(jié)壓力容器制造質(zhì)量控制環(huán)節(jié) 鍋爐壓力容器制造許可條件：鍋爐壓力容器制造許可條件： 壓力容器制造企業(yè)具有與所制造壓力容器產(chǎn)品相適應(yīng)的，壓力容器制造企業(yè)具有與所制造壓力容器產(chǎn)品相適應(yīng)的，具備相關(guān)專業(yè)知識和一定資歷的下列質(zhì)量控制系統(tǒng)（以下具備相關(guān)專業(yè)知識和一定資歷的下列質(zhì)量控制系統(tǒng)（以下簡稱：質(zhì)控系統(tǒng)）責任人員：簡稱：質(zhì)控系統(tǒng)）責任人員：（一）設(shè)計、工藝質(zhì)控系統(tǒng)責任人員。（一）設(shè)計、工藝質(zhì)控系統(tǒng)責任人員。（二）材料質(zhì)控系統(tǒng)責任人員（二）材料質(zhì)控系統(tǒng)責任人員

52、（三）焊接質(zhì)控系統(tǒng)責任人員（三）焊接質(zhì)控系統(tǒng)責任人員（四）理化質(zhì)控系統(tǒng)責任人員（四）理化質(zhì)控系統(tǒng)責任人員（五）熱處理質(zhì)控系統(tǒng)責任人員（五）熱處理質(zhì)控系統(tǒng)責任人員（六）無損檢測質(zhì)控系統(tǒng)責任人員（六）無損檢測質(zhì)控系統(tǒng)責任人員（七）壓力試驗質(zhì)控系統(tǒng)責任人員（七）壓力試驗質(zhì)控系統(tǒng)責任人員（八）最終檢驗質(zhì)控系統(tǒng)責任人員（八）最終檢驗質(zhì)控系統(tǒng)責任人員制造程序制造程序1、設(shè)計及設(shè)計審查、設(shè)計及設(shè)計審查2、工藝編制、工藝編制3、材料及零部件入廠檢查，材料復(fù)驗。、材料及零部件入廠檢查，材料復(fù)驗。4、下料及鋼板材料標記移植。、下料及鋼板材料標記移植。5、卷板、焊接，無損檢測，成型。、卷板、焊接，無損檢測，成型。6

53、、熱處理，壓力試驗，最終檢驗。、熱處理，壓力試驗，最終檢驗。 生產(chǎn)過程要接受檢驗機構(gòu)的產(chǎn)品安全性生產(chǎn)過程要接受檢驗機構(gòu)的產(chǎn)品安全性能監(jiān)督檢驗?zāi)鼙O(jiān)督檢驗焊接試板焊接試板 需要制備產(chǎn)品焊接試件的條件需要制備產(chǎn)品焊接試件的條件（1）碳鋼、低合金鋼制低溫壓力容器）碳鋼、低合金鋼制低溫壓力容器（2）材料標準抗拉強度下限值大于或者等于）材料標準抗拉強度下限值大于或者等于540MPa的低合金鋼制壓力容器；的低合金鋼制壓力容器；（3）需經(jīng)過熱處理改善或者恢復(fù)材料力學性）需經(jīng)過熱處理改善或者恢復(fù)材料力學性能的鋼制壓力容器；能的鋼制壓力容器；（4）設(shè)計圖樣注明盛裝毒性為極度或者高度）設(shè)計圖樣注明盛裝毒性為極度或者

54、高度危害介質(zhì)的壓力容器；危害介質(zhì)的壓力容器；（5）設(shè)計圖樣和本規(guī)程引用標準要求制備產(chǎn)）設(shè)計圖樣和本規(guī)程引用標準要求制備產(chǎn)品焊接試件的壓力容器。品焊接試件的壓力容器。壓力容器制造壓力容器制造1、產(chǎn)品焊接試板、產(chǎn)品焊接試板（1）不合格處理）不合格處理 允許重新取樣復(fù)驗允許重新取樣復(fù)驗 允許重新熱處理允許重新熱處理 如仍不合格且無試板，則代表的產(chǎn)品焊縫不如仍不合格且無試板，則代表的產(chǎn)品焊縫不合格合格（2）應(yīng)注意的問題）應(yīng)注意的問題 試板焊縫應(yīng)探傷，但無合格級別且不需返修，試板焊縫應(yīng)探傷，但無合格級別且不需返修，目的在于避開缺陷處取樣，防止缺陷造成試目的在于避開缺陷處取樣，防止缺陷造成試驗結(jié)果不合格驗

55、結(jié)果不合格 環(huán)縫不做，需要時做鑒證環(huán)。環(huán)縫不做，需要時做鑒證環(huán)。壓力容器的制造壓力容器的制造2、焊后（消除應(yīng)力）熱處理、焊后（消除應(yīng)力）熱處理（1）目的）目的 消除過大焊接應(yīng)力消除過大焊接應(yīng)力（2）焊接應(yīng)力產(chǎn)生的原因、特點及危害）焊接應(yīng)力產(chǎn)生的原因、特點及危害 焊接應(yīng)力因焊接過程中變形協(xié)調(diào)產(chǎn)生。焊接應(yīng)力因焊接過程中變形協(xié)調(diào)產(chǎn)生。 焊接應(yīng)力的特點：量值高，可能焊接應(yīng)力的特點：量值高，可能屈服極限；屈服極限；一直存在；一直存在； 屬二次應(yīng)力有屬二次應(yīng)力有“自限行自限行”；測量困難（；測量困難（X光光衍射、小孔）。衍射、小孔）。 對容器主要危害為應(yīng)力腐蝕。對容器主要危害為應(yīng)力腐蝕。壓力容器制造壓力容

56、器制造（3)需進行焊后熱處理的條件需進行焊后熱處理的條件 通用條件通用條件依據(jù)材料、厚度、預(yù)熱溫度依據(jù)材料、厚度、預(yù)熱溫度的不同組合判定；的不同組合判定； 必須條件必須條件圖樣注明應(yīng)力腐蝕、盛裝極圖樣注明應(yīng)力腐蝕、盛裝極度、高度危害介質(zhì)；度、高度危害介質(zhì)； 免做條件免做條件奧氏體不銹鋼；奧氏體不銹鋼； 關(guān)注應(yīng)力腐蝕的復(fù)雜性（介質(zhì)、溫度、酸堿關(guān)注應(yīng)力腐蝕的復(fù)雜性（介質(zhì)、溫度、酸堿度、材料、殘余應(yīng)力等）度、材料、殘余應(yīng)力等）壓力容器制造壓力容器制造（4)焊后熱處理焊后熱處理整體進爐、分段進爐、局部、現(xiàn)場熱處理整體進爐、分段進爐、局部、現(xiàn)場熱處理（5）熱處理工藝要求）熱處理工藝要求進、出爐爐溫；升、

57、降溫速度；保溫時溫進、出爐爐溫；升、降溫速度；保溫時溫差；爐內(nèi)氣氛。目的在于熱透；避免過差；爐內(nèi)氣氛。目的在于熱透；避免過大溫差應(yīng)力造成的損害。大溫差應(yīng)力造成的損害。壓力容器制造壓力容器制造3、耐壓試驗與氣密性試驗、耐壓試驗與氣密性試驗（1）耐壓試驗的目的）耐壓試驗的目的 內(nèi)壓內(nèi)壓竣工后出廠前全面考核（驗證）強度；撿漏竣工后出廠前全面考核（驗證）強度；撿漏（2）液壓試驗）液壓試驗 試驗壓力的確定試驗壓力的確定試驗壓力計算公式中的系數(shù)與安全系數(shù)試驗壓力計算公式中的系數(shù)與安全系數(shù)有關(guān)，試驗前的應(yīng)力校核實基于彈性失效準則。有關(guān)，試驗前的應(yīng)力校核實基于彈性失效準則。（3)氣壓試驗氣壓試驗 氣壓試驗的危

58、險性遠高于液壓，氣體會高速恢復(fù)被壓縮的氣壓試驗的危險性遠高于液壓，氣體會高速恢復(fù)被壓縮的體積形成沖擊波；體積形成沖擊波； 允許氣壓試驗的條件：因承重等原因無法液壓；液體無法允許氣壓試驗的條件：因承重等原因無法液壓；液體無法吹干排凈生產(chǎn)中不允許殘留液體。吹干排凈生產(chǎn)中不允許殘留液體。壓力容器執(zhí)制造壓力容器執(zhí)制造（4）氣密試驗）氣密試驗 目的目的撿漏撿漏 條件條件極度高度危害介質(zhì)；生產(chǎn)工藝過極度高度危害介質(zhì)；生產(chǎn)工藝過程中不允許泄漏；程中不允許泄漏； 試驗介質(zhì)試驗介質(zhì)空氣、氨、惰性氣體等，氣空氣、氨、惰性氣體等，氣壓試驗后是否再做氣密與介質(zhì)有關(guān)壓試驗后是否再做氣密與介質(zhì)有關(guān) 試驗合格指標與撿漏方法

59、試驗合格指標與撿漏方法壓力容器制造壓力容器制造4、壓力容器的改造與維修、壓力容器的改造與維修（1）應(yīng)充分關(guān)注改造與維修的難度和質(zhì)量）應(yīng)充分關(guān)注改造與維修的難度和質(zhì)量在使用現(xiàn)場對在役容器進行維修、改造，尤其是火（焊接）在使用現(xiàn)場對在役容器進行維修、改造，尤其是火（焊接）維修、改造在技術(shù)上是件十分困難的事，主要難點在于：維修、改造在技術(shù)上是件十分困難的事，主要難點在于： 缺陷的去除、坡口加工、開孔等由于位置、工具等原因，缺陷的去除、坡口加工、開孔等由于位置、工具等原因，難度大于制造廠；難度大于制造廠； 焊接修復(fù)由于位置、施焊環(huán)境、預(yù)熱條件、拘束度等原因，焊接修復(fù)由于位置、施焊環(huán)境、預(yù)熱條件、拘束度

60、等原因，難度大于制造廠。難度大于制造廠。 在役產(chǎn)品的材料可能早被淘汰，在長期使用過程中因老化、在役產(chǎn)品的材料可能早被淘汰，在長期使用過程中因老化、腐蝕等原因可能造成材料性能質(zhì)量的改變，均會加大維修、腐蝕等原因可能造成材料性能質(zhì)量的改變，均會加大維修、改造的難度改造的難度壓力容器制造壓力容器制造（2）對提高維修改造的建議措施）對提高維修改造的建議措施 對提高維修改造的單位、人員的市場準入對提高維修改造的單位、人員的市場準入標準。標準。 焊補前一定要嚴格進行無損檢測確保缺陷焊補前一定要嚴格進行無損檢測確保缺陷除凈，并應(yīng)進行必要的焊接工藝評定。除凈，并應(yīng)進行必要的焊接工藝評定。 對對CrMo低合金鋼