认识化工设备

1、情境一情境一 认识化工设备认识化工设备 知识目标：知识目标：l了解化工设备的类型及在化工生产中的应用l掌握化工设备常用钢材的性能及应用l了解压力容器相关标准规范能力目标：能力目标：l能够比较熟悉地应该有关标准规范l能够根据工艺要求对不同用途的设备合理的选材 素质目标：素质目标：l养成自学的学习习惯，严谨细致的工作作风树立工程概念第一节第一节 化工设备的应用、类型及基本要求化工设备的应用、类型及基本要求化工设备的应用化工设备的应用 典型炼油、化工生产装置所需的化工设备典型炼油、化工生产装置所需的化工设备 序号序号 生产装置名称生产装置名称 所需的主要设备所需的主要设备 1 1 常减压常减压 加热

2、炉、分馏塔、换热器加热炉、分馏塔、换热器 空气冷却器、空气冷却器、 各种油泵各种油泵 2 2 催化裂化催化裂化 加热炉、反应器、沉降器、加热炉、反应器、沉降器、 再生器、旋风分离器、分馏塔、再生器、旋风分离器、分馏塔、 空气冷却器、离心式鼓风机、空气冷却器、离心式鼓风机、 各种油泵、各类容器各种油泵、各类容器序号序号 生产装置名称生产装置名称 所需的主要设备所需的主要设备 3 3 催化重整催化重整 加热炉、分馏塔、反应器、加热炉、分馏塔、反应器、 抽提塔、各种换热器、各种油泵抽提塔、各种换热器、各种油泵 4 4 溶剂脱沥青溶剂脱沥青 加热炉、抽提塔、蒸发器、加热炉、抽提塔、蒸发器、 丙烷压缩机

3、、各种油泵丙烷压缩机、各种油泵 5 5 润滑油脱蜡润滑油脱蜡 加热炉、各类塔器、转鼓式真空过滤机、加热炉、各类塔器、转鼓式真空过滤机、 套管结晶器、离心式空气压缩机、各种泵套管结晶器、离心式空气压缩机、各种泵 6 6 合成氨合成氨 加热炉、反应器、分馏塔、压缩机、加热炉、反应器、分馏塔、压缩机、 换热设备、各种泵换热设备、各种泵 7 7 丁烯氧化脱氢生产丁二烯丁烯氧化脱氢生产丁二烯 反应器、各种塔器、蒸发器、空气压缩机、反应器、各种塔器、蒸发器、空气压缩机、 混合器、废热锅炉、各种泵混合器、废热锅炉、各种泵 8 8 乙烯催化水合生产乙醇乙烯催化水合生产乙醇 加热炉、反应器、压缩机、加热炉、反应

4、器、压缩机、 分馏塔、洗涤塔、各种泵分馏塔、洗涤塔、各种泵 化工设备的应用化工设备的应用 化工设备不仅用于化工和炼油生产中，而且在轻工、化工设备不仅用于化工和炼油生产中，而且在轻工、医药、食品、冶金、能源、交通等工业部门也有着广泛的医药、食品、冶金、能源、交通等工业部门也有着广泛的应用。应用。 化工设备的特点化工设备的特点 功能原理多样化功能原理多样化 外壳多为压力容器外壳多为压力容器 化工化工机械机械电气一体化电气一体化 设备结构大型化设备结构大型化化工设备的类型化工设备的类型 加热设备加热设备 换热设备换热设备 传质设备传质设备 反应设备反应设备 塔设备塔设备 储存设备储存设备 储存压力容

5、器储存压力容器液氨储罐液氨储罐高位储罐高位储罐球形储罐球形储罐反应压力容器反应压力容器高压反应器高压反应器合成塔合成塔吸收塔吸收塔 换热压力容器换热压力容器列管式换热器列管式换热器大型集成换热器大型集成换热器蒸发器蒸发器废（余）热锅炉废（余）热锅炉分离压力容器分离压力容器双介质过滤器双介质过滤器旋膜式除氧器旋膜式除氧器案例一：案例一：重质油加氢裂化工艺进程：原料油、循重质油加氢裂化工艺进程：原料油、循环油、氢气混合质加热进入后反应器，发生化学环油、氢气混合质加热进入后反应器，发生化学反应；产物由反应器外部排出，再经换热，冷却反应；产物由反应器外部排出，再经换热，冷却后关入高压分离器由高压分离后

6、产物经减压送入后关入高压分离器由高压分离后产物经减压送入高压分离器，由高压分离后产物压后再送入低压高压分离器，由高压分离后产物压后再送入低压分离器，最后加热后送分镏塔。分离器，最后加热后送分镏塔。指出其中的化工设备有：指出其中的化工设备有：加热炉（换热器）、反应器、高（低）压分加热炉（换热器）、反应器、高（低）压分离器、分馏塔（分离器）。引出典型的化工离器、分馏塔（分离器）。引出典型的化工设备。设备。需解决的问题：需解决的问题：认识典型设备的应用情况，了解设备基本功能和作用认识典型设备的应用情况，了解设备基本功能和作用分析问题：分析问题：1 1、主要使用的设备各有何作用，工作介质的主流程？、主

7、要使用的设备各有何作用，工作介质的主流程？2 2、各设备所属容器类别，应该如何划定，依据是什么？、各设备所属容器类别，应该如何划定，依据是什么？案例二：案例二：合成氨厂一天然气（甲烷）、氮气或富氧空气为原料，合成氨厂一天然气（甲烷）、氮气或富氧空气为原料，利用甲烷燃烧以及甲烷转化反应生成氢和一氧化碳，作为合成氨利用甲烷燃烧以及甲烷转化反应生成氢和一氧化碳，作为合成氨原料气的工艺流程：原料气的工艺流程：容器的基本要求容器的基本要求u化工容器的基本结构化工容器的基本结构 由于化工设备的适用场合不同，设备内部的结构也不由于化工设备的适用场合不同，设备内部的结构也不同，但它们都有一外壳，这一外壳称为容

8、器，故化工设备同，但它们都有一外壳，这一外壳称为容器，故化工设备又称为化工容器。又称为化工容器。 化工容器的特点：经常在高温、高压场合下工作，内化工容器的特点：经常在高温、高压场合下工作，内部的介质通常易燃、易爆、有毒、有害且具有腐蚀性。部的介质通常易燃、易爆、有毒、有害且具有腐蚀性。因此对化工设备要求也比较的严格因此对化工设备要求也比较的严格属特种设备属特种设备。 化工容器的结构组成化工容器的结构组成 化工容器常见的结构由：筒体、封头、支座、密化工容器常见的结构由：筒体、封头、支座、密封装置、开孔以及各种工艺接管和附件等封装置、开孔以及各种工艺接管和附件等。封头人孔支座筒体管口液位计卧式容器

9、的结构简图卧式容器的结构简图u化工生产对化工设备的基本要求化工生产对化工设备的基本要求设备为工艺服务，同时又属于特种设备，因此设备为工艺服务，同时又属于特种设备，因此工艺性要求（满足生产工艺，有一定效率工艺性要求（满足生产工艺，有一定效率）安全方面的要求：安全方面的要求：（1 1）、强度：指设备及其零部件抵抗外力破坏的能力。）、强度：指设备及其零部件抵抗外力破坏的能力。（2 2）、刚度：指设备及其零部件抵抗外力作用变形的能力。）、刚度：指设备及其零部件抵抗外力作用变形的能力。（3 3）、稳定性：指设备及其零部件在外力作用下维持原有）、稳定性：指设备及其零部件在外力作用下维持原有的能力。的能力。

10、（4 4）、耐蚀性：指设备抗腐蚀的能力。）、耐蚀性：指设备抗腐蚀的能力。（5 5）、密封性：指设备阻止介质泄漏的能力。）、密封性：指设备阻止介质泄漏的能力。经济方面要求经济方面要求 化工设备除了要满足安全可靠性之外，还需满足化工设备除了要满足安全可靠性之外，还需满足经济方面经济方面要求。要求。（1 1）、尽量降低设备成本：通过节约材料、优化加工制造）、尽量降低设备成本：通过节约材料、优化加工制造工艺等。工艺等。（2 2）、操作维修方便：考虑设备在使用过程中便于拆装、）、操作维修方便：考虑设备在使用过程中便于拆装、检修、清洗等操作。检修、清洗等操作。第二节第二节 压力容器分类及质保体系压力容器分

11、类及质保体系知识目标：知识目标：熟悉压力容器的分类方法掌握常见的压力容器规范 了解压力容器的质量保证体系 能力目标：能力目标：能够正确区分常见的压力容器，指出其所属类别能够根据工程的需要，熟练查阅相关国家标准方法能力：方法能力：养成自学的学习习惯，严谨细致的工作作风树立工程概念 化工容器的结构组成化工容器的结构组成 化工容器常见的结构由：筒体、封头、支座、密封装置、开化工容器常见的结构由：筒体、封头、支座、密封装置、开孔以及各种工艺接管和附件等孔以及各种工艺接管和附件等。封头人孔支座筒体管口液位计卧式容器的结构简图卧式容器的结构简图思考：什么思考：什么是压力容器是压力容器 是指是指压力和容积压

12、力和容积达到一定的数值，容器所处的工作温度使达到一定的数值，容器所处的工作温度使其内部介质呈气态的密闭容器。按中国压力容器安全技术监其内部介质呈气态的密闭容器。按中国压力容器安全技术监察规程的规定，同时具备下列条件的容器称为压力容器察规程的规定，同时具备下列条件的容器称为压力容器。 工作压力大于等于工作压力大于等于0.1MPa0.1MPa（不含液柱静压力）；（不含液柱静压力）； 直径（非圆形截面指断面最大尺寸）大于等于直径（非圆形截面指断面最大尺寸）大于等于0.15m0.15m，且，且容积大于等于容积大于等于0.025m0.025m3 3； 介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸介质

13、为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体点的液体。压力容器的定义压力容器的定义 不同类型的化工容器虽然服务对象不同、操作条件各异、不同类型的化工容器虽然服务对象不同、操作条件各异、结构形式多样，但大多是能承受一定压力且容积达到一定数值结构形式多样，但大多是能承受一定压力且容积达到一定数值的密闭容器，的密闭容器，本课程着重介绍中国固定式压力容器安全技术本课程着重介绍中国固定式压力容器安全技术监察规程中的分类方法监察规程中的分类方法。更进一步：更进一步：在技术管理在技术管理和监督监察上区别对待，和监督监察上区别对待，便于监督和管理。便于监督和管理。 压力容器的定义压力容器的定义为了了解

14、各种压力容器的结构特点、适用场合以及设计、制造、为了了解各种压力容器的结构特点、适用场合以及设计、制造、管理等方面的要求，需对压力容器进行分类管理等方面的要求，需对压力容器进行分类。思考：为何要对压力容器进行分类思考：为何要对压力容器进行分类压力容器的分类压力容器的分类1.按压力等级分类按压力等级分类 内压：内压： 低压容器（低压容器（L） 0.1MPa P1.6MPa 中压容器（中压容器（M） 1.6MPa P10.0MPa 高压容器（高压容器（H） 10.0MPa P100MPa 超高压容器（超高压容器（U） P100MPa 外压：外压： 容器外部压力大于内部压力时容器外部压力大于内部压力

15、时 容器的内压力容器的内压力420;合金钢合金钢450;奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢550 3、中温容器、中温容器 指壁温在常温和高温之间的容器；指壁温在常温和高温之间的容器； 4、低温容器、低温容器 指壁温低于一指壁温低于一20条件下工作的容器。条件下工作的容器。 其中其中-20 -40 (浅冷容器浅冷容器) 低于低于-40者为者为(深冷容器深冷容器) 3 .按容器壁温按容器壁温 1 1、薄壁容器、薄壁容器 2 2、厚壁容器、厚壁容器 /Di 0.1 (K=D0/Di 1.2)/Di 0.1 (K=D0/Di 1.2)4 .按容器壁厚按容器壁厚 5 .按安全综合分类按安全综合分类压力容器安全技术

16、监察规程，综合考虑了压力容器安全技术监察规程，综合考虑了设设计压力、几何容积、材料强度、应用场合和介质计压力、几何容积、材料强度、应用场合和介质危害程度危害程度等影响因素。等影响因素。对容器的设计、制造、检验、使用和管理要求愈对容器的设计、制造、检验、使用和管理要求愈高。高。图图A1 A1 压力容器分类图压力容器分类图第一组介质第一组介质容规宣贯容规宣贯第第9 9章章 附件附件A A容规宣贯容规宣贯附件附件A A 图图A2 A2 压力容器分类图压力容器分类图第二组介质第二组介质容规宣贯容规宣贯第第9 9章章 附件附件A A附件附件A A压力容器类别及压力等级、品种的划分压力容器类别及压力等级、

17、品种的划分 A1 A1 压力容器类别划分压力容器类别划分 A1.1 A1.1 介质分组介质分组 压力容器的介质分为以下两组，包括气体、液化气体以及最高工作温度高于或者压力容器的介质分为以下两组，包括气体、液化气体以及最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体：等于标准沸点的液体： (1) (1)第一组介质，毒性程度为极度危害、高度危害的化学介质，易爆介质，液化气第一组介质，毒性程度为极度危害、高度危害的化学介质，易爆介质，液化气体。体。 (2) (2)第二组介质，除第一组以外的介质。第二组介质，除第一组以外的介质。 释义：压力容器涉及的易燃介质包括易燃气体和易燃液体。目前尚没有严格的易燃释义：压力

18、容器涉及的易燃介质包括易燃气体和易燃液体。目前尚没有严格的易燃气体定义。国内有关标准规范（如气体定义。国内有关标准规范（如GB 504485GB 504485职业性接触毒物危害程度分级、职业性接触毒物危害程度分级、HG20660-2000 HG20660-2000 压力容器化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类等）中，易燃液体压力容器化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类等）中，易燃液体的定义差别也较大，难以统一。的定义差别也较大，难以统一。9999版容规易燃介质的定义：气体或者液体的蒸汽、薄版容规易燃介质的定义：气体或者液体的蒸汽、薄雾与空气混合形成的爆炸混合物，且其爆炸下限小于雾与空气混合形成的爆

19、炸混合物，且其爆炸下限小于10%10%，或者爆炸上限和爆炸下限的，或者爆炸上限和爆炸下限的差值大于或者等于差值大于或者等于20%20%的介质。其实质是易爆介质的定义。鉴于上述情况，本次修订的介质。其实质是易爆介质的定义。鉴于上述情况，本次修订将将易燃介质更名为易爆介质，相当于易燃介质更名为易爆介质，相当于HG20660HG20660标准中的标准中的“爆炸危险介质爆炸危险介质”。液化气体常温液化气体常温下为气体，通过加压、降温液化下为气体，通过加压、降温液化，即使是非危险介质（如空气、氧气、氮气、，即使是非危险介质（如空气、氧气、氮气、CO2CO2等），等），一经液化存储，其容积率极大，一经液化

20、存储，其容积率极大，一旦泄漏，会突然改变周围大气状态，造成大面积窒息，一旦泄漏，会突然改变周围大气状态，造成大面积窒息，也是十分危险的，故将液化气划为第一组介质也是十分危险的，故将液化气划为第一组介质。容规宣贯容规宣贯第第9 9章章 附件附件A A A1.2 A1.2 介质危害性介质危害性 介质危害性指压力容器在生产过程中因事故致使介质与人体大量接触，发介质危害性指压力容器在生产过程中因事故致使介质与人体大量接触，发生爆炸或者因经常泄漏引起职业性慢性危害的严重程度，用介质毒性程度和爆生爆炸或者因经常泄漏引起职业性慢性危害的严重程度，用介质毒性程度和爆炸危害程度表示。炸危害程度表示。 A1.2.

21、1 A1.2.1 毒性程度毒性程度 综合考虑急性毒性、最高容许浓度和职业性慢性危害等因素，极度危害最综合考虑急性毒性、最高容许浓度和职业性慢性危害等因素，极度危害最高容许浓度小于高容许浓度小于0.1mg/m30.1mg/m3；高度危害最高容许浓度；高度危害最高容许浓度0.10.11.0 mg/m31.0 mg/m3； 中度危中度危害最高容许浓度害最高容许浓度1.01.010.0 mg/m310.0 mg/m3；轻度危害最高容许浓度大于或者等于；轻度危害最高容许浓度大于或者等于10.0 10.0 mg/m3mg/m3。 A1.2.2 A1.2.2 易爆介质易爆介质 指气体或者液体的蒸汽、薄雾与空

22、气混合形成的爆炸混合物，并且其爆炸指气体或者液体的蒸汽、薄雾与空气混合形成的爆炸混合物，并且其爆炸下限小于下限小于10%10%，或者爆炸上限和爆炸下限的差值大于或者等于，或者爆炸上限和爆炸下限的差值大于或者等于20%20%的介质。的介质。 A1.2.3 A1.2.3 介质毒性危害程度和爆炸危险程度的确定介质毒性危害程度和爆炸危险程度的确定 按照按照HG 206602000HG 206602000压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类确定。确定。HG 20660HG 20660没有规定的，由压力容器设计单位参照没有规定的，由压力容器设计单位参照G

23、B 504485GB 504485职业性职业性接触毒物危害程度分级的原则，决定介质组别。接触毒物危害程度分级的原则，决定介质组别。A1.3 A1.3 压力容器类别划分方法压力容器类别划分方法 A1.3.1 A1.3.1 基本划分基本划分 压力容器类别的划分应当根据介质特性，按照以下要求选择类别划分图，压力容器类别的划分应当根据介质特性，按照以下要求选择类别划分图，再根据设计压力再根据设计压力p p（单位（单位MPaMPa）和容积）和容积V V（单位（单位L L），标出坐标点，确定压力容器），标出坐标点，确定压力容器类别：类别： (1) (1)第一组介质，压力容器类别的划分见图第一组介质，压力容

24、器类别的划分见图A-1A-1； (2) (2)第二组介质，压力容器类别的划分见图第二组介质，压力容器类别的划分见图A-2A-2。A1.3.2 A1.3.2 多腔压力容器类别划分多腔压力容器类别划分 多腔压力容器（如换热器的管程和壳程、夹套容器等）按照类别高的压力多腔压力容器（如换热器的管程和壳程、夹套容器等）按照类别高的压力腔作为该容器的类别并且按照该类别进行使用管理。但是应当按照每个压力腔腔作为该容器的类别并且按照该类别进行使用管理。但是应当按照每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求。对各压力腔进行类别划定时，设计各自的类别分别提出设计、制造技术要求。对各压力腔进行类别划定时，设计压

25、力取本压力腔的设计压力，容积取本压力腔的几何容积。压力取本压力腔的设计压力，容积取本压力腔的几何容积。 A1.3.3 A1.3.3 同腔多种介质压力容器类别划分同腔多种介质压力容器类别划分 一个压力腔内有多种介质时，按照组别高的介质划分类别。一个压力腔内有多种介质时，按照组别高的介质划分类别。 A1.3.4 A1.3.4 介质含量极小的压力容器类别划分介质含量极小的压力容器类别划分 当某一危害性物质在介质中含量极小时，应当按照其危害程度及其含量综当某一危害性物质在介质中含量极小时，应当按照其危害程度及其含量综合考虑，由压力容器设计单位决定介质组别。合考虑，由压力容器设计单位决定介质组别。 A1

26、.3.5 A1.3.5 特殊情况的类别划分特殊情况的类别划分 (1) (1)坐标点位于图坐标点位于图A-1A-1或者图或者图A-2A-2的分类线上时，按照较高的类别划分级别；的分类线上时，按照较高的类别划分级别； (2) (2)本规程本规程1.41.4条范围内压力容器统一划分为第条范围内压力容器统一划分为第类压力容器。类压力容器。容规宣贯容规宣贯第第9 9章章 附件附件A A 易燃及有毒介质分类易燃及有毒介质分类：常见易燃介质常见易燃介质：一甲胺，乙烷，乙烯，氯甲烷，环氧乙：一甲胺，乙烷，乙烯，氯甲烷，环氧乙烷，环丙烷，氢，丁烷，三甲胺，丁二烯，丁烯，丙烷，环丙烷，氢，丁烷，三甲胺，丁二烯，丁

27、烯，丙烷，丙烯，甲烷等。烷，丙烯，甲烷等。毒性程度毒性程度举例：举例：极度危害、高度危害介质极度危害、高度危害介质：氟，氢氰酸，光气，氟化：氟，氢氰酸，光气，氟化氢，碳酰氟，氯等；氢，碳酰氟，氯等；中度危害介质中度危害介质：二氧化硫，氨，一氧化碳，氯乙烯，：二氧化硫，氨，一氧化碳，氯乙烯，甲醇，氧化乙烯，硫化乙烯，二硫化碳，乙炔，硫化甲醇，氧化乙烯，硫化乙烯，二硫化碳，乙炔，硫化氢等，氯化氢；氢等，氯化氢；轻度危害介质轻度危害介质：氢氧化钠，四氟乙烯，丙酮等。：氢氧化钠，四氟乙烯，丙酮等。思考：属几类压力容器思考：属几类压力容器容器（设备）及条件容器（设备）及条件一液化石油气储罐，设计压力一液

28、化石油气储罐，设计压力1.77Mpa,1.77Mpa,容积容积20m20m3 3一化工介质储罐，介质毒性为中度，一化工介质储罐，介质毒性为中度，非易爆，设计压力非易爆，设计压力4.0Mpa4.0Mpa，容积，容积20m20m3 3。一塔式容器，工作压力为一塔式容器，工作压力为1.5Mpa,1.5Mpa,筒筒体直径体直径4800mm4800mm，筒体高度，筒体高度60m60m，介质，介质为易爆为易爆第第类类三类三类第第类类三类三类第第类类一类一类类别（新）类别（新）类别（老）类别（老）二、二、一石化行业反应容器，介质为易爆，设一石化行业反应容器，介质为易爆，设计压力计压力1.5Mpa1.5Mpa

29、，容积，容积800m800m3 3工作压力工作压力0.07Mpa0.07Mpa，设计压力，设计压力P=0.1MpaP=0.1Mpa，充装系数充装系数0.60.6的反应容器。的反应容器。一反应容器，工作压力一反应容器，工作压力0.2Mpa,0.2Mpa,设计压设计压力力0.22Mpa0.22Mpa，介质为极度危害，温度为，介质为极度危害，温度为5050，容积，容积1.0m1.0m3 3一搪玻璃容器，工作压力一搪玻璃容器，工作压力1.5Mpa,1.5Mpa,设计设计压力压力1.6Mpa1.6Mpa，容积，容积5m5m3 3压力为压力为10Mpa10Mpa，容积为，容积为800800立升的乙烯贮立升

30、的乙烯贮罐罐工作压力工作压力1.21.2，2000m32000m3丙烯球罐丙烯球罐, ,第第类类二类二类无类别无类别无类别无类别第第类类三类三类第第类类三类三类第第类类三类三类第第类类三类三类容器零部件的标准化容器零部件的标准化 （一）、标准化的意义（一）、标准化的意义1.1.组织现代化生产的重要手段之一组织现代化生产的重要手段之一2.2.标准化为组织专业化生产提供了有利条件标准化为组织专业化生产提供了有利条件 （二）、压力容器的安全监察（二）、压力容器的安全监察 不包括核能容器、船舶上的专用容器和直接不包括核能容器、船舶上的专用容器和直接受火焰加热的容器以及真空容器等外压容器。受火焰加热的容

31、器以及真空容器等外压容器。意义：意义：设计设计无需计算和制图，按已有标准图选择。无需计算和制图，按已有标准图选择。制造制造有利于成批生产，降低成本，保证产品质有利于成批生产，降低成本，保证产品质量，提高竞争力。量，提高竞争力。维修维修备件规格尺寸通用，实现互换性。备件规格尺寸通用，实现互换性。通商贸易通商贸易国内、国际间通用，消除贸易障碍。国内、国际间通用，消除贸易障碍。我国已实现容器零部件标准化的有：圆筒体、封头、我国已实现容器零部件标准化的有：圆筒体、封头、法兰、支座、人孔、手孔、视镜和液面计等。法兰、支座、人孔、手孔、视镜和液面计等。容器零部件标准化的容器零部件标准化的基本参数基本参数公

32、称直径公称直径（DN)DN)公称压力公称压力 (PN) (PN)。规定规定: :（1 1）圆筒体的公称直径：板）圆筒体的公称直径：板卷制的卷制的筒体内经；筒体内经； 无缝钢管制的无缝钢管制的筒体筒体外径。外径。（2 2）法兰与其相配的管子或）法兰与其相配的管子或筒体的筒体的PNPN、DNDN相一致。相一致。注意：钢管的注意：钢管的DNDDNDi i,D,D0 0 （ 板 卷 ）无 缝 管筒 体接 管封 头法 兰接 管压力容器相关的法规和标准压力容器相关的法规和标准（一）、压力容器相关的法规和标准（一）、压力容器相关的法规和标准技术性标准技术性标准法规性的规定法规性的规定（二）（二）我国压力容器

33、常用法规标准简介我国压力容器常用法规标准简介 ( (一一)GB150-2021)GB150-2021钢制压力容器钢制压力容器参照参照ASMEASME标准，近期国际同类标准针对标准，近期国际同类标准针对GB150-89GB150-89的修订。的修订。属于常规设计标准。属于常规设计标准。 1 1、适用范围、适用范围设计压力：设计压力： 0.1MPa p35MPa 0.1MPa p35MPa且真空度不低于且真空度不低于0.02MPa0.02MPa设计温度：设计温度： 钢材允许的使用温度钢材允许的使用温度只适用于固定的承受恒定载荷的压力容器只适用于固定的承受恒定载荷的压力容器 2、管辖范围、管辖范围除

34、壳体本体外，还包括除壳体本体外，还包括与外部管道焊接连接的第一道环向接头坡口端面、与外部管道焊接连接的第一道环向接头坡口端面、第一个螺纹接头端面、第一个法兰密封面，以及专第一个螺纹接头端面、第一个法兰密封面，以及专用连接件或管件连接的第一个密封面。用连接件或管件连接的第一个密封面。其他如接管、人孔、手孔等承压封头、平盖及其紧其他如接管、人孔、手孔等承压封头、平盖及其紧固件，以及非受压元件与受压元件的焊接接头，直固件，以及非受压元件与受压元件的焊接接头，直接连在容器上的超压泄压装置。接连在容器上的超压泄压装置。( (二二) JB4732-2005) JB4732-2005钢制压力容器钢制压力容器

35、分析设计标准分析设计标准弹性失效准则、塑性失效准则、弹塑性失效准则。弹性失效准则、塑性失效准则、弹塑性失效准则。根据应力对容器失效所构成的危害程度根据应力对容器失效所构成的危害程度, , 将应力进行分类将应力进行分类, , 对各类应力用不同的限制值进行控制。对各类应力用不同的限制值进行控制。本标准适用于本标准适用于设计压力：设计压力：0.10.1MPaMPa p p100 100 MPaMPa且真空度不低于且真空度不低于0.020.02MPaMPa。设计温度：低于以钢材蠕变控制其应力强度的相应温度，不设计温度：低于以钢材蠕变控制其应力强度的相应温度，不同的钢材该温度不同同的钢材该温度不同( (

36、三三) NBT 47003.1-2021) NBT 47003.1-2021钢制焊接常压容器钢制焊接常压容器部分代替部分代替JB4735-1997常规设计标准常规设计标准适用范围为：适用范围为：设计压力：设计压力：-0.02MPa p0.1MPa设计温度：大于设计温度：大于-20350不适用于盛装高度毒性或极度危害介质的容器不适用于盛装高度毒性或极度危害介质的容器 容规对压力容器的材料、设计、制造、使用、容规对压力容器的材料、设计、制造、使用、检验、修理、改造等七个环节中的主要问题提出检验、修理、改造等七个环节中的主要问题提出了基本规定。了基本规定。压力容器标准是设计、制造压力容器产品的依据压

37、力容器标准是设计、制造压力容器产品的依据容规是安全技术法规，是政府对压力容器实容规是安全技术法规，是政府对压力容器实施安全技术监督管理的依据。施安全技术监督管理的依据。（四）（四）TSG R0004-2021TSG R0004-2021 固定式压力容器安全技术监察规程固定式压力容器安全技术监察规程(五五) ASME American Society of Mechanical Engineering共有共有11卷，包括锅炉、压力容器、核动力装置、卷，包括锅炉、压力容器、核动力装置、焊接、材料、无损检测等内容。焊接、材料、无损检测等内容。与我国相关的有第与我国相关的有第卷压力容器和第卷压力容器和

38、第卷卷玻璃纤维增强塑料压力容器玻璃纤维增强塑料压力容器(非金属材料篇非金属材料篇)。1、容规的适用范围、容规的适用范围（第一章（第一章 总则总则 第第2条条 Pg5）同时具备的三个条件：同时具备的三个条件： 最高工作压力（最高工作压力（pw）大于等于）大于等于0.1Mpa(不含液不含液体静压力）；体静压力）； 内直径（非圆形截面指其最大尺寸）大于等于内直径（非圆形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m , 且容积（且容积（V）大于等于）大于等于 0.025m3； 盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。等于标准沸点的液体。附：容规附

39、：容规2 2、容规管辖范围与、容规管辖范围与GB150GB150的适用范围的主要区别的适用范围的主要区别容规管辖范围容规管辖范围GB150GB150的适用范围的适用范围性性 质质 安全技术规范安全技术规范 容器建造标准容器建造标准批准发布机构批准发布机构 国家质检总局国家质检总局 国家标准化委员会国家标准化委员会同同时时具具备备条条件件压力，压力，Mpa 最高工作压力最高工作压力pw ： 0.1 pw 对应对应p=100的的 pw 设计压力设计压力p： -0.1 p -0.02 0.1 p 35截面尺寸截面尺寸容容 积积 150mm 0.025m3 (高压容器除外）高压容器除外） 150mm盛

40、装介质盛装介质 气体、液化气体、最高工作温度气体、液化气体、最高工作温度高于标准沸点的液体。高于标准沸点的液体。压力容器压力容器划定范围划定范围 1.容器与外部管道连接时：容器与外部管道连接时： 焊接连接的第一道环向接头坡口端面；焊接连接的第一道环向接头坡口端面； 法兰连接的第一个法兰密封面；法兰连接的第一个法兰密封面； 螺纹连接的第一个螺纹接头端面；螺纹连接的第一个螺纹接头端面； 专业连接件或管件连接的第一个密封面。专业连接件或管件连接的第一个密封面。 2. 接管、人孔、手孔等承压封头、平盖及其紧固件。接管、人孔、手孔等承压封头、平盖及其紧固件。 3. 非受压元件与受压元件的焊接接头（不包括

41、非受压元件）非受压元件与受压元件的焊接接头（不包括非受压元件）容规管辖范围容规管辖范围GB150GB150的适用范围的适用范围非受压元件非受压元件 与受压元件焊接成为整体的非受压元件与受压元件焊接成为整体的非受压元件直接连接在容直接连接在容器上的安全附器上的安全附件件 安全阀、爆破片装置安全阀、爆破片装置 安全阀、爆破片装置安全阀、爆破片装置 紧急切断装置、安全连锁装置、压紧急切断装置、安全连锁装置、压力力 表、液面计、测温仪表等。表、液面计、测温仪表等。建造、使用阶建造、使用阶段段 设计、制造（组焊）设计、制造（组焊） 设计、制造、检验和验收设计、制造、检验和验收 安装、使用、检验、修理和改

42、造安装、使用、检验、修理和改造容器类型容器类型 固定式压力容器，包括已有其它行固定式压力容器，包括已有其它行业业 标准的压力容器标准的压力容器 固定式固定式GB150压力容器压力容器 移动式压力容器、直接火焰加热的移动式压力容器、直接火焰加热的容容 器（用途属压力容器且主要按压力器（用途属压力容器且主要按压力容容 器标准、法规设计和制造）器标准、法规设计和制造）容器材料容器材料 钢、铸铁、有色金属及其合金钢、铸铁、有色金属及其合金 钢制钢制设计方法设计方法 作作“规则设计规则设计”的容器的容器 作作“规则设计规则设计”的容器的容器 作作“分析设计分析设计”（含疲劳分析）的容（含疲劳分析）的容器

43、器u容规和强制性标准都具有强制性；推荐性标准的采用容规和强制性标准都具有强制性；推荐性标准的采用是志愿的，只有被法规引用后才具有强制性。是志愿的，只有被法规引用后才具有强制性。u容规只提出安全技术的基本要求，不过多涉及具体的容规只提出安全技术的基本要求，不过多涉及具体的技术方法；标准指导技术方法的实现，是规范的技术支撑。技术方法；标准指导技术方法的实现，是规范的技术支撑。u标准具有相对的统一性、固定的特征、在理论上是可协调标准具有相对的统一性、固定的特征、在理论上是可协调的；法规因国家和文化特征的差异，技术贸易壁垒等，各的；法规因国家和文化特征的差异，技术贸易壁垒等，各国不统一。国不统一。u标

44、准一般只针对某种产品、某种工艺；法规不仅可针对某标准一般只针对某种产品、某种工艺；法规不仅可针对某种产品，还可覆盖某一行业种产品，还可覆盖某一行业/领域。领域。u法规标准应当相互融合，协调发展，互不排斥，一起构成法规标准应当相互融合，协调发展，互不排斥，一起构成和谐统一和谐统一 的体系。的体系。3 3、容规与标准的关系、容规与标准的关系思考：思考：若容规与若容规与GB150发生冲突了，我们必须首先满足发生冲突了，我们必须首先满足哪一个？哪一个？答：容规。容规是法律法规，具有强制性和法律效力。答：容规。容规是法律法规，具有强制性和法律效力。各国压力容器标准体系各国压力容器标准体系主要是三大体系，

45、主要是三大体系，ASMEASME，EN 13445EN 13445和和ASMEASME系统系统: :亚太、北美地区，亚太、北美地区，GB 150GB 150、JB 4732JB 4732和和JISJIS标准标准主要参照主要参照ASMEASME规范规范EN 13445EN 13445系统系统: :欧洲大陆地区，主要参照欧洲大陆地区，主要参照BS 5500 (BS 5500 (现改为现改为PD 5500)PD 5500)，CODAPCODAP和和ADAD规范规范系统系统: :俄罗斯及原东欧国家，现国内很少关心俄罗斯及原东欧国家，现国内很少关心2020世纪末欧共体提出世纪末欧共体提出PED(PED(

46、承压设备指令承压设备指令) )并统一成并统一成EN EN 1344513445后，形成欧美体系的竞争，所以后，形成欧美体系的竞争，所以ASME(ASME(特别是特别是-2)-2)和和ENEN有相互靠近的趋势有相互靠近的趋势（一）（一）ASMEASME规范体系规范体系 American Society of Mechanical Engineering是美国机械工程师学会是美国机械工程师学会(ASME)的行业标准，只有在地方政的行业标准，只有在地方政府的安全监察部门以法律形式认可情况下才能成为法定控制府的安全监察部门以法律形式认可情况下才能成为法定控制产品质量的技术法规。未提及容器分类产品质量的

47、技术法规。未提及容器分类ASME规范的卷、版本、增补、条款解释、规范案例、例题规范的卷、版本、增补、条款解释、规范案例、例题ASME锅炉及压力容器规范共锅炉及压力容器规范共12卷，包括锅炉、卷，包括锅炉、压力容器压力容器(移动式和固定式移动式和固定式)核容器、各种材料、无损检测、焊接和钎核容器、各种材料、无损检测、焊接和钎接评定等，一切锅炉和压力容器的建造接评定等，一切锅炉和压力容器的建造(包括材料、设计、制包括材料、设计、制造、检验、试验、检查、认证和泄压等造、检验、试验、检查、认证和泄压等)工作，都可以在工作，都可以在ASME规范范围内解决规范范围内解决和国内标准的编写习惯略有不同和国内标

48、准的编写习惯略有不同 ASME ASME 压力容器压力容器规范体系规范体系(1)(1)ASME压力容器压力容器規規范是压力容器的建造范是压力容器的建造規規则则規規范制定了强制性要求、特殊禁用范制定了强制性要求、特殊禁用規規定以及非强制性指南定以及非强制性指南是包括多种制造方法、多种材料容器的建造规则是包括多种制造方法、多种材料容器的建造规则ASME -1、-2是包括立式或卧式容器、换热器、膨胀节是包括立式或卧式容器、换热器、膨胀节等在内各种压力容器的建造规则等在内各种压力容器的建造规则-1、-2、-3共三册各适用于不同的对象共三册各适用于不同的对象关于计算机和有限元的使用，设计用线算图和曲线拟

49、合公式关于计算机和有限元的使用，设计用线算图和曲线拟合公式GB 150、JB 4732实际上主要引自实际上主要引自ASME -1和和-2，但由，但由于各种原因于各种原因(国内具体情况，技术政策，也包括某些误引和漏国内具体情况，技术政策，也包括某些误引和漏引引)而造成某些区别而造成某些区别 ASME ASME 压力容器压力容器规范体系规范体系(2)(2)用户、制造厂、用户、制造厂、AI三方，设计不作为独立一方，由制造厂负三方，设计不作为独立一方，由制造厂负责完成，所以只有制造厂才能取证责完成，所以只有制造厂才能取证用户提交用户设计说明书给制造厂，包括操作和设计条件，用户提交用户设计说明书给制造厂

50、，包括操作和设计条件，结构形式和主要尺寸，建造材料，载荷情况，超压保护，安结构形式和主要尺寸，建造材料，载荷情况，超压保护，安装地点装地点制造厂制造厂(或委或委讬讬其它单位其它单位)提出设计计算书，施工图，制造完提出设计计算书，施工图，制造完成后提出制造厂数据报告、制造厂建造记录和竣工图并在容成后提出制造厂数据报告、制造厂建造记录和竣工图并在容器上盖钢印等，对容器因质量而可能引起的后果承担责任器上盖钢印等，对容器因质量而可能引起的后果承担责任由由AI跟踪各环节，对用户设计说明书、制造厂设计报告、制跟踪各环节，对用户设计说明书、制造厂设计报告、制造厂数据报告等予以证明，并在各制造环节中实施检验。

51、对造厂数据报告等予以证明，并在各制造环节中实施检验。对容器因质量而可能引起的后果不承担任何责任容器因质量而可能引起的后果不承担任何责任ASME ASME 概况概况建造规范建造规范( (包括材料、设计、制造、检验、试验、认证和泄压包括材料、设计、制造、检验、试验、认证和泄压在内的全面考虑在内的全面考虑) )，现包括英制和公制，现包括英制和公制-1 1914-1 19142021 2021 容器建造规则容器建造规则 U U证证-2 1968-2 19682021 2021 压力容器建造另一规则压力容器建造另一规则 U2 U2证证-3 1997-3 19972021 2021 高压容器建造规则高压容

52、器建造规则 U3 U3证证三年一个版本，每年一个增补，规范案例（每年三年一个版本，每年一个增补，规范案例（每年4 4次），半年次），半年一个条款解释一个条款解释 ASME -1 ASME -1特点和主要内容特点和主要内容 (1)(1)引言引言 U U 适用范围和总则适用范围和总则 A A分卷分卷 通用要求，是适用于全册的要求通用要求，是适用于全册的要求 UG UG B B分卷分卷 与制造方法有关的要求与制造方法有关的要求 UW UW，UFUF，UBUB C C分卷分卷 与各类材料有关的要求与各类材料有关的要求 UCS UCS，UNFUNF，UHAUHA，UCIUCI，UCLUCL，UCDUCD

53、，UHTUHT，ULWULW，ULTULT，UHXUHX，UIG(2021AUIG(2021A新增，不透性新增，不透性石墨建造压力容器的要求石墨建造压力容器的要求) ) ASME -1 ASME -1特点和主要内容特点和主要内容 (2)(2)强制性附录强制性附录 38(08A 38(08A增加增加35)(09A35)(09A增加增加36-40)36-40)非强制性附录非强制性附录 25(08A 25(08A增加增加KKKK和和LL)(09ALL)(09A增加增加MM)MM)相关的卷相关的卷 卷卷 材料材料 A A篇篇 铁基材料铁基材料， B B篇篇 非铁基材料非铁基材料 C C篇篇 焊条、焊丝

54、及填充金属材料焊条、焊丝及填充金属材料 D D篇篇 性能性能( (英制、公制英制、公制) ) 卷卷 无损检测无损检测 卷卷 焊接和钎焊评定焊接和钎焊评定GB 150GB 150的体系的体系(1)(1)含含GB 151GB 151，JB 4732JB 4732等等以压力容器安全技术监察规程为框架的具体执行标准以压力容器安全技术监察规程为框架的具体执行标准( (现改为简单压力容器安全技术监察规程、固定式容现改为简单压力容器安全技术监察规程、固定式容器安全技术监察规程器安全技术监察规程) ) ，按容器的潜在危险程度分为三类，按容器的潜在危险程度分为三类(、类类) )还涉及一系列其它标准还涉及一系列其

55、它标准:GB 151:GB 151，JB 4732JB 4732，GB 16749GB 16749，JB/T 4710JB/T 4710，JB/T 4731JB/T 4731，JB/T 4735JB/T 4735和铝制、和铝制、钛制、铜制、钛制、铜制、镍和镍合金制容器等，并和钢制压力容器焊接工艺评定、钢镍和镍合金制容器等，并和钢制压力容器焊接工艺评定、钢制压力容器焊接规程、承压设备无损检测等标准配套使用。制压力容器焊接规程、承压设备无损检测等标准配套使用。不定期出版和修改不定期出版和修改(GB 150(GB 150已在修改，虽拟改为固定式压已在修改，虽拟改为固定式压力容器，但实际上涉及钢制以外

56、的容器还要按照其它引用力容器，但实际上涉及钢制以外的容器还要按照其它引用标准标准) )设计、设计、制造都作为独立方，应分别取证，都应接受特种设制造都作为独立方，应分别取证，都应接受特种设备安全监察机构的监察备安全监察机构的监察用户或设计委用户或设计委讬讬方向设计单位提出设计条件方向设计单位提出设计条件GB 150GB 150明确要求疲劳分析的容器不属于该标准的范围，明确要求疲劳分析的容器不属于该标准的范围，JB JB 47324732则明确为分析设计标准则明确为分析设计标准GB 150GB 150的体系的体系(1)(1)含含GB 151GB 151，JB 4732JB 4732等等 EN 13

57、445 EN 13445标准的体系标准的体系(1)(1)是为贯彻是为贯彻97/23/EC97/23/EC承压设备指令承压设备指令(PED)(PED)而制而制订的协调标订的协调标准准因另有和无缝焊接气瓶、简单压力容器指令等相配套的各种因另有和无缝焊接气瓶、简单压力容器指令等相配套的各种气瓶、简单压力容器标准，所以气瓶、简单压力容器标准，所以EN 13445EN 13445就不包括各种气瓶、就不包括各种气瓶、简单压力容器简单压力容器适用于碳钢、低合金钢和奥氏体不锈钢，在第适用于碳钢、低合金钢和奥氏体不锈钢，在第6 6篇中包括了篇中包括了球墨铸铁压力容器及其元件的补充要求，在第球墨铸铁压力容器及其元

58、件的补充要求，在第8 8篇中包括了篇中包括了铝和铝合金压力容器及其元件的补充要求铝和铝合金压力容器及其元件的补充要求除常用元件外，还包括了各类管壳式除常用元件外，还包括了各类管壳式換換热器和膨胀节以及卧热器和膨胀节以及卧式容器、塔式容器的设计内容式容器、塔式容器的设计内容EN 13445EN 13445标准的体系标准的体系(2)(2)PEDPED将压力容器分将压力容器分根据流体组别为根据流体组别为、四类四类( (或称或称风险级别风险级别) )EN 13445EN 13445仅一册，对于常用元件，在设计部分的正文中采用仅一册，对于常用元件，在设计部分的正文中采用了按公式设计的方法，如有需要，可进

59、行简化或详细的疲劳了按公式设计的方法，如有需要，可进行简化或详细的疲劳分析分析; ;对于结构、载荷复杂或形状允差超标的元件，在其附对于结构、载荷复杂或形状允差超标的元件，在其附录录B B和和C C中列出了直接法和基于应力分类的分析设计方法中列出了直接法和基于应力分类的分析设计方法( (和和ASME -2ASME -2体系相同体系相同) ) ASME ASME 概况概况建造规范建造规范( (包括材料、设计、制造、检验、试验、认证和泄压包括材料、设计、制造、检验、试验、认证和泄压在内的全面考虑在内的全面考虑) )，现包括英制和公制，现包括英制和公制-1 1914-1 19142021 2021 容

60、器建造规则容器建造规则 U U证证-2 1968-2 19682021 2021 压力容器建造另一规则压力容器建造另一规则 U2 U2证证-3 1997-3 19972021 2021 高压容器建造规则高压容器建造规则 U3 U3证证三年一个版本，每年一个增补，规范案例（每年三年一个版本，每年一个增补，规范案例（每年4 4次），半年次），半年一个条款解释一个条款解释我国标准的主要特点和主要内容我国标准的主要特点和主要内容GB 150GB 150实际上是钢制压力容器实际上是钢制压力容器有关元件的设计内容，涉及到有关元件的设计内容，涉及到其它材料其它材料( (如铝制、铜制、钛制、镍制等如铝制、铜制