過程設備設計第一章(1.1-1.2)

1、121.1.1 壓力容器基本組成壓力容器基本組成1.1.2 壓力容器零部件間的焊接壓力容器零部件間的焊接1.2.1 介質(zhì)危害性介質(zhì)危害性1.2.2 壓力容器分類壓力容器分類1.3.1 國外主要規(guī)范標準簡介國外主要規(guī)范標準簡介1.3.2 國內(nèi)主要規(guī)范標準簡介國內(nèi)主要規(guī)范標準簡介31-法蘭；法蘭； 2-支座；支座； 3-封頭拼接焊縫；封頭拼接焊縫； 4-封頭；封頭； 5-環(huán)焊縫；環(huán)焊縫； 6-補強圈；補強圈； 7-人孔；人孔；8-縱焊縫；縱焊縫； 9-筒體；筒體； 10-壓力表；壓力表； 11-安全閥；安全閥；12-液面計液面計4基本組成基本組成筒體筒體封頭封頭密封裝置密封裝置開孔與接管開孔與接管

2、支座支座安全附件安全附件5儲存物料或完成化學反應所需要的主要壓力空間。儲存物料或完成化學反應所需要的主要壓力空間。：圓柱筒體、球形筒體。：圓柱筒體、球形筒體。無縫鋼管（無縱焊縫）無縫鋼管（無縱焊縫） 直徑較小直徑較小卷焊（有縱環(huán)焊縫）卷焊（有縱環(huán)焊縫） 直徑較大直徑較大整體鍛造整體鍛造 高壓容器高壓容器鍛焊式（有環(huán)焊縫）鍛焊式（有環(huán)焊縫） 高壓容器高壓容器 單層式單層式組合式組合式多層式多層式纏繞式纏繞式6與筒體等部件形成封閉空間與筒體等部件形成封閉空間封頭形式封頭形式凸形封頭：球形、橢圓形、蝶形和球冠形封凸形封頭：球形、橢圓形、蝶形和球冠形封錐殼錐殼平蓋平蓋封頭與筒體的連接封頭與筒體的連接不

3、可拆式（焊接）不可拆式（焊接）可拆式（螺栓連接）可拆式（螺栓連接）7可靠性關系到壓力容器能否正常、安全地運行。可靠性關系到壓力容器能否正常、安全地運行。最常見的密封裝置：最常見的密封裝置： 螺栓法蘭連接（簡稱螺栓法蘭連接（簡稱）法蘭：法蘭：容器法蘭容器法蘭管道法蘭管道法蘭筒體端部筒體端部 (高壓容器高壓容器)8(1)開孔開孔目的目的： a.滿足工藝要求滿足工藝要求 b.滿足結構要求滿足結構要求 (2)開孔開孔結果結果： a.開孔部位的強度被削弱開孔部位的強度被削弱b.結構連續(xù)性破壞結構連續(xù)性破壞c.與接管焊接時易產(chǎn)生焊接殘余應力和缺陷焊接與接管焊接時易產(chǎn)生焊接殘余應力和缺陷焊接故應少開孔并作開

4、孔補強設計故應少開孔并作開孔補強設計。(3)破壞形式破壞形式：疲勞破壞疲勞破壞 9(4)開孔開孔類型類型： 人孔、手孔、視鏡孔、物料進出口接管，以及安裝人孔、手孔、視鏡孔、物料進出口接管，以及安裝壓力表、液面計、安全閥、測溫儀表等接管開孔。壓力表、液面計、安全閥、測溫儀表等接管開孔。(5)開孔開孔大小大小：手孔150 mm (Di1000mm)人孔 圓形400mm橢圓形350450mm(Di 1000mm)物料進出口 根據(jù)工藝計算確定儀表接口 根據(jù)儀表確定10(6)開孔開孔位置位置： 滿足工藝要求考慮操作方便滿足工藝要求考慮操作方便避開避開應力集中區(qū)域應力集中區(qū)域邊緣應力區(qū)邊緣應力區(qū)焊縫處焊縫

5、處a.檢查孔檢查孔(人孔、手孔等人孔、手孔等)的裝設位置應便于檢查、的裝設位置應便于檢查、清理清理,對人孔還應考慮進出方便對人孔還應考慮進出方便。 b.立式小型容器的人孔、手孔應設于頂蓋上立式小型容器的人孔、手孔應設于頂蓋上,較大較大 立式容器人孔可設于筒體上。立式容器人孔可設于筒體上。c.設置兩個人孔的容器，其位置一般分別設在頂設置兩個人孔的容器，其位置一般分別設在頂蓋和筒體上。蓋和筒體上。d.設在側面位置的人孔，容器內(nèi)部應根據(jù)需要設設在側面位置的人孔，容器內(nèi)部應根據(jù)需要設置梯子或踏步。置梯子或踏步。e.用于裝卸填料、觸媒的手孔允許斜置。用于裝卸填料、觸媒的手孔允許斜置。11(7)不必開設檢

6、查孔的條件：不必開設檢查孔的條件：容器若符合下列條件之一容器若符合下列條件之一,則可不必開設檢查孔則可不必開設檢查孔: a.筒體筒體Di300mm 的壓力容器的壓力容器b.容器上設有可拆卸的封頭、蓋板或其它能夠開關的蓋子，容器上設有可拆卸的封頭、蓋板或其它能夠開關的蓋子，其尺寸不小于所規(guī)定檢查孔的尺寸。其尺寸不小于所規(guī)定檢查孔的尺寸。c.無腐蝕或輕微腐蝕，無需做內(nèi)部檢查和清理的壓力容器。無腐蝕或輕微腐蝕，無需做內(nèi)部檢查和清理的壓力容器。d.制冷裝置用壓力容器。制冷裝置用壓力容器。e.換熱器換熱器檢查壓力容器在使用過程中是否有檢查壓力容器在使用過程中是否有裂紋、變形、腐蝕等缺陷產(chǎn)生裂紋、變形、腐

7、蝕等缺陷產(chǎn)生 125.支座支座類型類型圓筒形容器支座圓筒形容器支座球形容器支座球形容器支座臥式容器支座（鞍座、圈座、支腿）臥式容器支座（鞍座、圈座、支腿）立式容器支座（腿式支座、支承式支座、立式容器支座（腿式支座、支承式支座、 耳式支座和裙式支座）耳式支座和裙式支座）柱式柱式裙式裙式13主要有：主要有： 安全閥安全閥 爆破片裝置爆破片裝置 緊急切斷閥緊急切斷閥 安全聯(lián)鎖裝置安全聯(lián)鎖裝置 壓力表壓力表 液面計液面計 測溫儀表等測溫儀表等14筒體筒體 封頭封頭 密封裝置密封裝置 開孔接管開孔接管 支座支座 安全附件安全附件壓力容器的外殼壓力容器的外殼內(nèi)件內(nèi)件反應、傳熱、傳質(zhì)、分離等設備反應、傳熱、

8、傳質(zhì)、分離等設備儲運容器儲運容器15焊接結構設計焊接結構設計接頭的形式（如對接、搭接、角接）接頭的形式（如對接、搭接、角接）坡口形式和尺寸坡口形式和尺寸焊接方法（如手工焊、自動焊等）焊接方法（如手工焊、自動焊等）檢驗要求（表面探傷、透射探傷等）檢驗要求（表面探傷、透射探傷等）16指介質(zhì)的毒性、易燃性、腐蝕性、氧化性等指介質(zhì)的毒性、易燃性、腐蝕性、氧化性等其中影響壓力容器分類的主要是其中影響壓力容器分類的主要是毒性毒性和和易燃性易燃性 171.毒毒 性：性： 是指某種化學毒物引起機體損傷的能力。是指某種化學毒物引起機體損傷的能力。（1）極度危害（）極度危害（級）：最高容許濃度級）：最高容許濃度0

9、.1 mg/m3；（2）高度危害（）高度危害（級）：最高容許濃度級）：最高容許濃度0.11.0 mg/m3；（3）中度危害（）中度危害（級）：最高容許濃度級）：最高容許濃度1.010 mg/m3；（4）輕度危害（）輕度危害（級）：最高容許濃度級）：最高容許濃度10 mg/m3。 介質(zhì)毒性程度愈高，壓力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈嚴重，對材料選用、制造、檢驗和管理的要求愈高。 18 介質(zhì)危害性介質(zhì)危害性 （續(xù)（續(xù)-毒性毒性）Q235-B 不能使用不能使用鋼板應逐張超聲檢測鋼板應逐張超聲檢測 100%射線或超聲檢測射線或超聲檢測 氣密性試驗氣密性試驗法蘭帶頸法蘭帶頸 且且PN1.6MPa19爆炸下

10、限爆炸下限10%，或爆炸下限和上限之差，或爆炸下限和上限之差20%的的介質(zhì)介質(zhì),如如甲烷、乙烷、乙烯、氫氣、丙烷、丁烷甲烷、乙烷、乙烯、氫氣、丙烷、丁烷等。等。壓力容器盛裝的易燃介質(zhì)主要指壓力容器盛裝的易燃介質(zhì)主要指易燃氣體易燃氣體和和液化氣體液化氣體。 易燃介質(zhì)對壓力容器的選材、設計、制造和管理等易燃介質(zhì)對壓力容器的選材、設計、制造和管理等提出了較高的要求，易燃介質(zhì)容器均采用全焊透結構提出了較高的要求，易燃介質(zhì)容器均采用全焊透結構20 世界各國規(guī)范對壓力容器分類的方法各不相同，本節(jié)著世界各國規(guī)范對壓力容器分類的方法各不相同，本節(jié)著重介紹我國重介紹我國固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程固定式壓力容

11、器安全技術監(jiān)察規(guī)程中的分類中的分類方法方法按按壓力等級壓力等級按容器在生產(chǎn)中的按容器在生產(chǎn)中的作用作用按按安裝安裝方式方式按安全技術按安全技術管理管理分類分類21當容器的內(nèi)壓力小于一個絕對大氣當容器的內(nèi)壓力小于一個絕對大氣壓（約壓（約0.1MPa）時又稱為真空容器）時又稱為真空容器 （按照設計（按照設計 壓力壓力p分）分）低壓低壓(L)容器容器 0.1 MPap1.6 MPa中壓中壓(M)容器容器 1.6 MPap10.0 MPa高壓高壓(H)容器容器 10 MPap100 MPa超高壓超高壓(U)容器容器 p100MPa22反應壓力容器反應壓力容器 (代號代號R)換熱壓力容器（代號換熱壓力容

12、器（代號E）分離壓力容器（代號分離壓力容器（代號S）儲存壓力容器（代號儲存壓力容器（代號C，其中球罐代號，其中球罐代號B）23固定式壓力容器固定式壓力容器移動式壓力容器移動式壓力容器 （該安裝方式的壓力容器在結構、（該安裝方式的壓力容器在結構、 使用和安全方面均有其特殊的使用和安全方面均有其特殊的 要求。）要求。）24分類原則分類原則: 根據(jù)根據(jù)介質(zhì)、設計壓力和容積介質(zhì)、設計壓力和容積將壓力容器分類。將壓力容器分類。三類容器三類容器第第類壓力容器類壓力容器第第類壓力容器類壓力容器第第類壓力容器類壓力容器25介質(zhì)分類介質(zhì)分類第一組介質(zhì)：極度、高度危害的化學介質(zhì)，第一組介質(zhì)：極度、高度危害的化學介質(zhì)， 易爆介質(zhì)，液化氣體（圖易爆介質(zhì)，液化氣體（圖1-2）第二組介質(zhì)：除第一組介質(zhì)以外的介質(zhì)（圖第二組介質(zhì)：除第一組介質(zhì)以外的介質(zhì)（圖1-3） 壓力容器分類：壓力容器分類： 根據(jù)介質(zhì)特性根據(jù)介質(zhì)特性選擇相應的分類圖選擇相應的分類圖