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压力容器_压力容器的分类和介绍

时间:2022-11-15 浏览:1089

       什么是压力容器?我们可以认为,所有承受液体介质压力的密封设备都被称为压力容器。压力容器一般是指在石化等工业生产中完成反应、传热、质量传递、分离、储存、运输等生产过程,并具有一定压力设备的特定功能。主要用于石油化工、能源工业、科研、军事工业;广泛应用于燃气或液化石油气罐、各种蓄能器、换热器、分离器、大型管道工程等民用工业领域。

1、定义压力容器

       根据《压力容器安 全技术监督规定》,压力容器必 须同时具备:高工作压力≥0.1MPa,容器的容积≥25L,三条规定:工作介质为气体,液化气和工作温度高的液体高于标准沸点(指大气压的沸点)。否则属于常压容器。

       压力容器主要为圆柱形,少数为球形或其他形状。圆柱形压力容器通常由气缸、密封头、接管、法兰和其他部件组成。压力容器的工作压力越高,气缸的壁越厚。

2、压力容器的分类

压力容器的分类方法很多,根据不同的方法可以有不同的分类。

2.1制造分类:可分为焊 接容器、锻造容器、铆接容器、铸造容器和组合容器。

2.2按材料分类:钢制容器、有色金属容器和非金属容器。

2.3按壁厚分类:可分为薄壁容器和厚壁容器。

2.4按形状分类:有球形容器,圆筒形容器,圆锥形容器,

2.5按承压方式分类:内压容器和外压容器。

2.6按设计压力划分

低压容器(代码)L)0.1MPa≤p﹤1.6MPa

中压容器(代码)M)1.6MPa≤p﹤10MPa

高压容器(代码)H)10MPa≤p﹤100MPa

超 高压容器(代码)U)p≥100MPa

2.7根据生产过程中的综合因素(如压力容器的高度、体积的大小、介质的危害程度和重要作用)进行划分

Ⅰ类容器:指低压容器配备非易燃或无 毒介质,或低压分离容器和热交换容器配备易燃或有毒介质

Ⅱ类型容器:指下列情况之一的容器

1.中压容器

2.低压容器中含有剧毒介质

3.低压反应容器和装有易燃或有毒介质的储罐

4.内径小于1m低压废热锅炉

Ⅲ类型容器:指下列情况之一的容器

1.高压,超 高压容器

2.中压反应容器配备易燃或有毒介质、中压储罐或罐车

3.大型低压容器和中压容器配备剧毒介质

4.中压废热锅炉或内径大于1m低压废热锅炉

2.8根据容器的工作温度进行划分

高温容器200~500℃

自然环境温度

20~253℃

2.9根据压力容器的作用划分

反应压力容器主要用于完成介质物理、化学反应的容器。例如反应器、发电机、分 解锅、蒸煮炉等。

热交换压力容器主要用于完成介质热交换的容器。例如废热锅炉、热交换器、冷 却器、蒸发器等。

分离压力容器主要用于分离器、过滤器、集油器、膨胀节、补偿器等介质的流体压力平衡和气体净化分离。

储存压力容器主要用于包含原料气体、液体和液化气体的生产和生活容器。如中型储罐、罐车等。

2.10按安装方式分类:

固定式压力容器:具有固定安装和使用位置、工艺条件和操作人员的压力容器。

移动式压力容器:不仅承受内部压力或外部压力负荷,而且承受运输过程中内部介质振动引起的冲击,以及运输过程引起的外部冲击和振动负荷,对结构、使用和安 全有特殊要求。

3.压力容器的特点

3.1工作条件差

主要表现在三个方面:荷载、温度和介质

①荷载。除承受静载荷外,还承受低周疲劳荷载。

②环境温度。在高温下工作,有时在低温下工作。

③介质。有空气、水蒸气、硫化氢、液化石油气、液氨、液氯、各种酸和碱。

3.2容易发生事故

①与其他设备相比,它很容易超负荷运行。由于操作错误或反应异常,容器中的压力会迅速增加。通常在未发现的情况下,容器已经损坏。

②局部区域的受力情况比较复杂。例如,在容器开口周围和其他结构不连续的地方,由于局部应力过大、反复加压和卸压,往往会造成损坏事故。

③隐藏难以发现的缺 陷。例如,如果在制造过程中程中留下的小裂纹,则裂纹应在使用过程中扩展,或在适当条件下(使用温度、工作介质等)突然损坏。

④使用条件比较苛刻。

3.3应用广泛,需要连续使用

       压力容器通常需要连续运行,不能像其他设备那样随时停止维护。如果突然停止运行,葡萄酒将对生产线、工厂甚至地区的生产和生活产生重大影响,间接和直接的经济损失也非常大。

4.压力容器的组成

       压力容器有多种形式,常见的结构是圆柱形、球形和圆锥形。压力容器的工作压力越高,气缸壁越厚。现在以常见的圆柱形压力容器为代表。这些容器主要由气缸、密封头、法兰、密封元件、开口和接管、支架等组成。

4.1筒体

       气缸是压力容器的主要组成部分之一。储存材料或完成化学反应所需的大部分压力空间都是由它完成的,因此气缸的大小通常是根据工艺要求确定的。形状包括圆柱形、圆锥形和球形。

4.2封头

根据几何形状的不同,封头可分为球形封头、椭圆形封头、圆盘封头和平盖封头。在压力容器中,密封头与气缸连接时,只能使用球形或椭圆形密封头,不允许使用平盖密封头。

4.3法兰

法兰是容器和管道连接的重要组成部分,其功能是用螺栓连接,并通过拧紧螺栓来压紧垫片,确保密封。

4.4密封元件

密封元件放置在两个法兰或密封头与气缸端部之间的接触面之间,并通过螺栓和其他连接器进行压缩,以防止气缸中的液体或气体介质泄漏。根据容器的工作压力、介质和温度选择密封元件。密封元件包括金属(铜、铝、软钢)密封元件、非金属(石棉、橡胶等)密封元件和组合密封元件(铁石棉、钢丝缠绕石棉等)。

4.5开孔接管

由于工艺和维护的需要,在容器的气缸或密封气缸或密封头上,如人孔、镜子孔、材料进出口孔、安装压力表、液位计流量计、热电偶、安 全阀等。

4.6支座

支架是支撑压力容器并在基础上固定的压力元件。支架根据容器的安装形式确定。常见的支撑形式有鞍式、支撑式、悬挂式、裙式等,球形容器常采用柱式和裙式两种支撑。

5.压力容器钢的选择原则

       压力容器的用途非常广泛,工作条件也有很大的不同,所以在容器的设计过程中正确选择材料是一项复杂和重要的工作。许多压力容器造成事故的一个重要原因是材料选择不当。例如,当使用焊 接性差的钢焊 接压力容器时,焊 接接头中容易出现裂纹;部分镍铬不锈钢压力容器由于钢编号或成分选择不当,在使用中经常发生晶间腐蚀和应力腐蚀;当选择铁素体钢制造低温压力容器时,如果钢的转换温度高于容器的工作温度,容器在工作时容易发生脆性损坏。因此,在选择压力容器钢时,必 须根据容器的工作条件(如壁温度、压力、介质腐蚀、材料脆性、易燃、易爆、有毒等),选择适当的机械性能、物理性能和耐腐蚀性,材料的选择也必 须考虑加工工艺的影响(焊 接、易加工),并考虑其经济合理性和来源。需要指出的是,除了少数铸件外,压力容器中使用的钢材大多经过轧制、锻造、成型、焊 接和热处理后投入使用。

5.1质量选择原则

①压力容器钢的选择必 须考虑设备的操作