过程设备设计第一章(1.1-1.2)

1、121.1.1 压力容器基本组成压力容器基本组成1.1.2 压力容器零部件间的焊接压力容器零部件间的焊接1.2.1 介质危害性介质危害性1.2.2 压力容器分类压力容器分类1.3.1 国外主要规范标准简介国外主要规范标准简介1.3.2 国内主要规范标准简介国内主要规范标准简介31-法兰；法兰； 2-支座；支座； 3-封头拼接焊缝；封头拼接焊缝； 4-封头；封头； 5-环焊缝；环焊缝； 6-补强圈；补强圈； 7-人孔；人孔；8-纵焊缝；纵焊缝； 9-筒体；筒体； 10-压力表；压力表； 11-安全阀；安全阀；12-液面计液面计4基本组成基本组成筒体筒体封头封头密封装置密封装置开孔与接管开孔与接管

2、支座支座安全附件安全附件5储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间。储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间。：圆柱筒体、球形筒体。：圆柱筒体、球形筒体。无缝钢管（无纵焊缝）无缝钢管（无纵焊缝） 直径较小直径较小卷焊（有纵环焊缝）卷焊（有纵环焊缝） 直径较大直径较大整体锻造整体锻造 高压容器高压容器锻焊式（有环焊缝）锻焊式（有环焊缝） 高压容器高压容器 单层式单层式组合式组合式多层式多层式缠绕式缠绕式6与筒体等部件形成封闭空间与筒体等部件形成封闭空间封头形式封头形式凸形封头：球形、椭圆形、蝶形和球冠形封凸形封头：球形、椭圆形、蝶形和球冠形封锥壳锥壳平盖平盖封头与筒体的连接封头与筒体的连接不

3、可拆式（焊接）不可拆式（焊接）可拆式（螺栓连接）可拆式（螺栓连接）7可靠性关系到压力容器能否正常、安全地运行。可靠性关系到压力容器能否正常、安全地运行。最常见的密封装置：最常见的密封装置： 螺栓法兰连接（简称螺栓法兰连接（简称）法兰：法兰：容器法兰容器法兰管道法兰管道法兰筒体端部筒体端部 (高压容器高压容器)8(1)开孔开孔目的目的： a.满足工艺要求满足工艺要求 b.满足结构要求满足结构要求 (2)开孔开孔结果结果： a.开孔部位的强度被削弱开孔部位的强度被削弱b.结构连续性破坏结构连续性破坏c.与接管焊接时易产生焊接残余应力和缺陷焊接与接管焊接时易产生焊接残余应力和缺陷焊接故应少开孔并作开

4、孔补强设计故应少开孔并作开孔补强设计。(3)破坏形式破坏形式：疲劳破坏疲劳破坏 9(4)开孔开孔类型类型： 人孔、手孔、视镜孔、物料进出口接管，以及安装人孔、手孔、视镜孔、物料进出口接管，以及安装压力表、液面计、安全阀、测温仪表等接管开孔。压力表、液面计、安全阀、测温仪表等接管开孔。(5)开孔开孔大小大小：手孔150 mm (Di1000mm)人孔 圆形400mm椭圆形350450mm(Di 1000mm)物料进出口 根据工艺计算确定仪表接口 根据仪表确定10(6)开孔开孔位置位置： 满足工艺要求考虑操作方便满足工艺要求考虑操作方便避开避开应力集中区域应力集中区域边缘应力区边缘应力区焊缝处焊缝

5、处a.检查孔检查孔(人孔、手孔等人孔、手孔等)的装设位置应便于检查、的装设位置应便于检查、清理清理,对人孔还应考虑进出方便对人孔还应考虑进出方便。 b.立式小型容器的人孔、手孔应设于顶盖上立式小型容器的人孔、手孔应设于顶盖上,较大较大 立式容器人孔可设于筒体上。立式容器人孔可设于筒体上。c.设置两个人孔的容器，其位置一般分别设在顶设置两个人孔的容器，其位置一般分别设在顶盖和筒体上。盖和筒体上。d.设在侧面位置的人孔，容器内部应根据需要设设在侧面位置的人孔，容器内部应根据需要设置梯子或踏步。置梯子或踏步。e.用于装卸填料、触媒的手孔允许斜置。用于装卸填料、触媒的手孔允许斜置。11(7)不必开设检

6、查孔的条件：不必开设检查孔的条件：容器若符合下列条件之一容器若符合下列条件之一,则可不必开设检查孔则可不必开设检查孔: a.筒体筒体Di300mm 的压力容器的压力容器b.容器上设有可拆卸的封头、盖板或其它能够开关的盖子，容器上设有可拆卸的封头、盖板或其它能够开关的盖子，其尺寸不小于所规定检查孔的尺寸。其尺寸不小于所规定检查孔的尺寸。c.无腐蚀或轻微腐蚀，无需做内部检查和清理的压力容器。无腐蚀或轻微腐蚀，无需做内部检查和清理的压力容器。d.制冷装置用压力容器。制冷装置用压力容器。e.换热器换热器检查压力容器在使用过程中是否有检查压力容器在使用过程中是否有裂纹、变形、腐蚀等缺陷产生裂纹、变形、腐

7、蚀等缺陷产生 125.支座支座类型类型圆筒形容器支座圆筒形容器支座球形容器支座球形容器支座卧式容器支座（鞍座、圈座、支腿）卧式容器支座（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： 安全阀安全阀 爆破片装置爆破片装置 紧急切断阀紧急切断阀 安全联锁装置安全联锁装置 压力表压力表 液面计液面计 测温仪表等测温仪表等14筒体筒体 封头封头 密封装置密封装置 开孔接管开孔接管 支座支座 安全附件安全附件压力容器的外壳压力容器的外壳内件内件反应、传热、传质、分离等设备反应、传热、

8、传质、分离等设备储运容器储运容器15焊接结构设计焊接结构设计接头的形式（如对接、搭接、角接）接头的形式（如对接、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、自动焊等）焊接方法（如手工焊、自动焊等）检验要求（表面探伤、透射探伤等）检验要求（表面探伤、透射探伤等）16指介质的毒性、易燃性、腐蚀性、氧化性等指介质的毒性、易燃性、腐蚀性、氧化性等其中影响压力容器分类的主要是其中影响压力容器分类的主要是毒性毒性和和易燃性易燃性 171.毒毒 性：性： 是指某种化学毒物引起机体损伤的能力。是指某种化学毒物引起机体损伤的能力。（1）极度危害（）极度危害（级）：最高容许浓度级）：最高容许浓度0

9、.1 mg/m3；（2）高度危害（）高度危害（级）：最高容许浓度级）：最高容许浓度0.11.0 mg/m3；（3）中度危害（）中度危害（级）：最高容许浓度级）：最高容许浓度1.010 mg/m3；（4）轻度危害（）轻度危害（级）：最高容许浓度级）：最高容许浓度10 mg/m3。 介质毒性程度愈高，压力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重，对材料选用、制造、检验和管理的要求愈高。 18 介质危害性介质危害性 （续（续-毒性毒性）Q235-B 不能使用不能使用钢板应逐张超声检测钢板应逐张超声检测 100%射线或超声检测射线或超声检测 气密性试验气密性试验法兰带颈法兰带颈 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%的的介质介质,如如甲烷、乙烷、乙烯、氢气、丙烷、丁烷甲烷、乙烷、乙烯、氢气、丙烷、丁烷等。等。压力容器盛装的易燃介质主要指压力容器盛装的易燃介质主要指易燃气体易燃气体和和液化气体液化气体。 易燃介质对压力容器的选材、设计、制造和管理等易燃介质对压力容器的选材、设计、制造和管理等提出了较高的要求，易燃介质容器均采用全焊透结构提出了较高的要求，易燃介质容器均采用全焊透结构20 世界各国规范对压力容器分类的方法各不相同，本节着世界各国规范对压力容器分类的方法各不相同，本节着重介绍我国重介绍我国固定式压力容器安全技术监察规程固定式压力容

11、器安全技术监察规程中的分类中的分类方法方法按按压力等级压力等级按容器在生产中的按容器在生产中的作用作用按按安装安装方式方式按安全技术按安全技术管理管理分类分类21当容器的内压力小于一个绝对大气当容器的内压力小于一个绝对大气压（约压（约0.1MPa）时又称为真空容器）时又称为真空容器 （按照设计（按照设计 压力压力p分）分）低压低压(L)容器容器 0.1 MPap1.6 MPa中压中压(M)容器容器 1.6 MPap10.0 MPa高压高压(H)容器容器 10 MPap100 MPa超高压超高压(U)容器容器 p100MPa22反应压力容器反应压力容器 (代号代号R)换热压力容器（代号换热压力容

12、器（代号E）分离压力容器（代号分离压力容器（代号S）储存压力容器（代号储存压力容器（代号C，其中球罐代号，其中球罐代号B）23固定式压力容器固定式压力容器移动式压力容器移动式压力容器 （该安装方式的压力容器在结构、（该安装方式的压力容器在结构、 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分类原则分类原则: 根据根据介质、设计压力和容积介质、设计压力和容积将压力容器分类。将压力容器分类。三类容器三类容器第第类压力容器类压力容器第第类压力容器类压力容器第第类压力容器类压力容器25介质分类介质分类第一组介质：极度、高度危害的化学介质，第一组介质：极度、高度危害的化学介质， 易爆介质，液化气体（图易爆介质，液化气体（图1-2）第二组介质：除第一组介质以外的介质（图第二组介质：除第一组介质以外的介质（图1-3） 压力容器分类：压力容器分类： 根据介质特性根据介质特性选择相应的分类图选择相应的分类图