压力容器基本知识ppt课件

1、第一章第一章 压力容器根底知识压力容器根底知识压力容器平安技术主讲：殷恒富目录目录 第一节 压力容器简介 第二节 工艺参数 第三节 压力容器接受的载荷 第四节 压力容器常用的压力来源 第五节 压力容器的平安情况等级划分 第六节 压力容器的分类第一章第一章 压力容器根底知识压力容器根底知识第一节 压力容器的含义 压力容器是指盛装气体或者液体，具有一定的压力密闭设备。从广义上讲，一切接受压力载荷的容器都应该算压力容器。第一章第一章 压力容器根底知识压力容器根底知识 条例中规定：压力容器，是指盛装气体或者液 体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工 作压力大于或者等于01MPa表压，且压力与

2、容积的乘积大于或者等于25MPaL的气体、液化气 体和最高任务温度高于或者等于规范沸点的液体的固 定式容器和挪动式容器；盛装公称任务压力大于或者 等于02MPa表压，且压力与容积的乘积大于 或者等于10MPaL的气体、液化气体和规范沸点等 于或者低于60液体的气瓶；氧舱等。第第2条规条规定定本规程适用于同时具备以下条件的压力容器：最高任务压力P w)大于等于0.1MPa(不含液体静压力，下同内直径非圆形截面指其最大尺寸大于等于0.15米，且容积V大于等于0.025m33) 盛装介质为气体、液化气体或最高任务温度高于等于规范沸点的液体。第二节第二节 压力容器的参数压力容器的参数 1、任务压力和设

3、计压力 1压力：垂直均匀作用于物体外表单位面积上力的度量.即是中学物理学的压强 P压强=F压力/S受力面积F:压力牛顿NS:面积米2m2P:压强帕斯卡Pa 2表压：仪表上所测出的压力值 。是高于大气的差值 大气压力大气压力地球外表被一层很厚的大气包地球外表被一层很厚的大气包裹着。大气受地心的吸引产生重力，所以包围在裹着。大气受地心的吸引产生重力，所以包围在地球外面的大气层对地球外表及其上的物体便产地球外面的大气层对地球外表及其上的物体便产生了大气压力，即所谓大气压。生了大气压力，即所谓大气压。 以往我们将海平以往我们将海平面上的大气压力面上的大气压力1.033公斤力公斤力/厘米厘米2相当于相当

4、于0.1MPa，MPa读作兆帕，读作兆帕，1兆兆=1百万，或百万，或760毫毫米汞柱称为米汞柱称为1个规范大气压。个规范大气压。 把把1公斤力公斤力/厘米厘米20.098MPa的压力称为的压力称为1个工程大气压。个工程大气压。 1工程大气压工程大气压=0.968规范大气压规范大气压=735.6毫米汞柱毫米汞柱 1公斤力公斤力/米米29.8Pa)=1毫米水柱毫米水柱 1公斤力公斤力/厘米厘米20.098MPa)=10000毫米水柱毫米水柱=10米水柱米水柱绝对压力、表压力与负压力。绝对压力、表压力与负压力。 容器内介质液体或气体的压力高容器内介质液体或气体的压力高于大气压时，介质处于正压形状；如

5、低于于大气压时，介质处于正压形状；如低于大气压时，那么介质处于负压形状。容器大气压时，那么介质处于负压形状。容器内介质的实践压力称为绝对压力。仪表所内介质的实践压力称为绝对压力。仪表所测的压力称表压力测的压力称表压力.三者关系三者关系 绝对压力绝对压力=表压力表压力+大气压力大气压力 负压力负压力=大气压大气压 - 绝对压力绝对压力 3任务压力：也称最高任务压力，任务压力：也称最高任务压力，最高任务压力指在正常任务情况下，容器顶部能够最高任务压力指在正常任务情况下，容器顶部能够到达的最高压力。在名牌上标注。到达的最高压力。在名牌上标注。4设计压力：指设定的容器顶部的最高压力，设计压力：指设定的

6、容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一同作为设计载荷条件，其值不与相应的设计温度一同作为设计载荷条件，其值不低于任务压力。低于任务压力。2、设计温度、设计温度1介质温度：指容器内任务介质的温度介质温度：指容器内任务介质的温度2金属温度：指容器受压元件沿厚度截面的平均温度。金属温度：指容器受压元件沿厚度截面的平均温度。3设计温度：指容器在正常任务条件下，设定的容器设计温度：指容器在正常任务条件下，设定的容器构件用资料，能够到达的最高或最低的金属温度。构件用资料，能够到达的最高或最低的金属温度。3、公称直径、公称直径按容器的零部件规范化系列而选定的壳体直按容器的零部件规范化系列而选定的壳体直径。用

7、径。用DN及数字表示，单位是毫米及数字表示，单位是毫米焊接的圆筒描画器，公称直径指的是内径焊接的圆筒描画器，公称直径指的是内径无缝钢控制成的圆筒描画器，公称直径是指无缝钢控制成的圆筒描画器，公称直径是指它的外径。它的外径。4、容器厚度1计算厚度：指按各计算公式计算所得的厚度2设计厚度：指计算厚度与腐蚀裕量之和。3名义厚度：指设计厚度加上钢材厚度负偏向后向上圆整至钢材规范规格的厚度。即图样上的值。第三节第三节 压力容器接受的载荷压力容器接受的载荷主要有：介质压力内压、外压或压差液体静压力容器的自重含内件和填料附属设备隔热资料、衬里、管道、扶梯、平台分量；风载荷、地震力、雪载荷；支座反力。第四节第

8、四节 压力容器的压力来源压力容器的压力来源容器的气体压力产生于器外(加压设备)：其压力源普通是气体紧缩机或蒸汽锅炉 容器的气体压力产生于容器内容器的气体压力产生于容器内(任务介质任务介质)： 1、容器内介质的聚集形状发生改动；、容器内介质的聚集形状发生改动； 2、气体介质在容器内受热，温度急剧升、气体介质在容器内受热，温度急剧升高；高； 3、介质在容器内发生体积增大的化学反响、介质在容器内发生体积增大的化学反响等。等。第五节第五节 压力容器的平安情况等级划分压力容器的平安情况等级划分共分五级，一级最好，五级最差。1级：出厂资料齐全；设计、制造质量符合有关法规和规范要求，在设计条件下能平安运用。

9、2级：与一级不同的是存在某些不危及平安可不修复或难以纠正的缺陷。3级存在某些不符合有关法规或规范的问题或缺陷，根据检验报告，确以为在法规规定的定期检验周期内，在规定的操作条件下，能平安运用。4级：出厂资料不齐全级：出厂资料不齐全;主体材质不明或不符主体材质不明或不符合有关规定；构造和强度不符合有关法规和合有关规定；构造和强度不符合有关法规和规范的要求；存在严重缺陷；根据检验报告，规范的要求；存在严重缺陷；根据检验报告，确认在法规规定的检验周期内，需求在规定确认在法规规定的检验周期内，需求在规定操作条件下监控运用。操作条件下监控运用。5级:缺陷严重，难以或无法修复，无修复或修复后难以保证平安运用

10、；检验报告结论为判废。第六节第六节 压力容器的分类压力容器的分类 1、按容器所接受压力分类、按容器所接受压力分类 低压容器低压容器 L ：0.1P 1.6MPa; 中压容器中压容器M： 1.6P 10MPa; 高压容器高压容器H： 10P 100MPa; 超高压容器超高压容器U： P 100MPa。 2、按设计温度分类、按设计温度分类 低温容器低温容器t -20 常温容器常温容器-20t 450 高温容器高温容器t450 3、按在消费工艺过程中的作用原理分类、按在消费工艺过程中的作用原理分类1反响压力容器代号反响压力容器代号R： 主要用于完成介质的物理、化学反响的压主要用于完成介质的物理、化学

11、反响的压力容器。如反响器、反响釜、聚合釜、煤力容器。如反响器、反响釜、聚合釜、煤气发生炉等。气发生炉等。2换热压力容器代号换热压力容器代号E： 主要用于完成介质的热量交换的压力容器。主要用于完成介质的热量交换的压力容器。 如管壳式余热锅炉、热交换器、冷凝器等如管壳式余热锅炉、热交换器、冷凝器等(3)分别压力容器代号分别压力容器代号S：主要用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气主要用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分别的压力容器。如分别器、过滤器体净化分别的压力容器。如分别器、过滤器吸收塔等吸收塔等4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： 主要用于储存、盛装气体、液体、

12、液化气体等介主要用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质压力容器。如各种型式的储罐。质压力容器。如各种型式的储罐。 压力容器中好像时具备两种以上的工艺作用原理压力容器中好像时具备两种以上的工艺作用原理时，应按工艺过程中的主要作用来划分种类。时，应按工艺过程中的主要作用来划分种类。4、按照平安的重要程度分类、按照平安的重要程度分类 对压力容器的分类以下情况之一的，为第三类压力容器：高压容器；中压容器仅限毒性程度为极度和高度危害介质；中压储存容器仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且压强和体积的V乘积大于等于10MPam3)；中压反响容器仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且V乘积大于等于0.5MPa

13、m3);低压容器仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且V乘积大于等于0.2MPam3);高压、中压管壳式余热锅炉；中压搪玻璃压力容器；中压搪玻璃压力容器；运用强度级别较高指相应规范中抗拉强度规定值下限运用强度级别较高指相应规范中抗拉强度规定值下限大于等于大于等于540MPa的资料制造的压力容器；的资料制造的压力容器；挪动式压力容器，包括铁路罐车介质为液化气体、低挪动式压力容器，包括铁路罐车介质为液化气体、低温液体、罐式汽车温液体、罐式汽车液化气体运输半挂车、低温液化气体运输半挂车、低温液体运输半挂车、永久气体运输半挂车液体运输半挂车、永久气体运输半挂车和罐和罐式集装箱介质为液化气体、低温液体等；

14、式集装箱介质为液化气体、低温液体等；球形储罐容积大于等于球形储罐容积大于等于50m3);低温液体储存容器容积大于低温液体储存容器容积大于5m3)。以下情况之一的，为第二类压力容器本条以下情况之一的，为第二类压力容器本条第一款规定的除外：第一款规定的除外：中压容器；中压容器；低压容器仅限毒性程度为极度和高度危害低压容器仅限毒性程度为极度和高度危害介质；介质；低压反响容器和低压储存容器仅限易燃介低压反响容器和低压储存容器仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质；质或毒性程度为中度危害介质；低压管壳式余热锅炉；低压管壳式余热锅炉；低压搪玻璃压力容器。低压搪玻璃压力容器。低压容器为第一类压力容器本条第低压

15、容器为第一类压力容器本条第1款、款、第第2款规定的除外款规定的除外第二章第二章 压力容器常用钢材的根本知识压力容器常用钢材的根本知识第一节第一节 压力容器用钢的主要力学性能压力容器用钢的主要力学性能第二节第二节 压力容器对所用钢材的根本要求压力容器对所用钢材的根本要求第三节第三节 压力容器用钢的主要元素组成压力容器用钢的主要元素组成第四节第四节 压力容器钢材的常见分类方法与牌号压力容器钢材的常见分类方法与牌号第五节第五节 压力容器常用钢材压力容器常用钢材第六节第六节 事故案例分析事故案例分析 第二章第二章 压力容器常用钢材的根本知识压力容器常用钢材的根本知识第一节 压力容器用钢的主要力学性能

16、力学目的主要包括强度、塑性、硬度、和韧性等 强度:金属资料在外力的作用下对变形或断裂的抗力。1屈服强度：指钢材在开场塑性变形时单位面积上所接受的拉力，阐明资料抵抗塑性变形的才干。2抗拉强度：资料在断裂前单位面积上所接受 的最大拉力，是资料接受才干的极限，阐明钢材抵抗断裂的才干。3蠦变极限：反响资料高温下的变形问题。4耐久强度：反响资料高温下的变形问题。2、塑性：塑性是指金属资料发生剩余变形变形不能、塑性：塑性是指金属资料发生剩余变形变形不能完全恢复的性能。塑性变形完全恢复的性能。塑性变形:构件在外力作用下发生构件在外力作用下发生变形变形,当外力撤除后变形不能完全消逝的永久变形。当外力撤除后变形

17、不能完全消逝的永久变形。 变形：金属资料在一定的外力作用下，构件的外形变形：金属资料在一定的外力作用下，构件的外形或尺寸发生变化，这种变化称为资料的变形。或尺寸发生变化，这种变化称为资料的变形。 1、延伸率：试件被拉断后的总长与原长比值的百分数。2、断面收缩率：试件被拉断后的断面缩减值与原截面积比值的百分数。 L1-L0L0100% = F0 - F1 F0100% = 3 、韧性：表征资料抵抗冲击功的性能。、韧性：表征资料抵抗冲击功的性能。 K=AK/FAK 冲击实验机的摆独锤冲断试样时所作的功，冲击实验机的摆独锤冲断试样时所作的功，J/mm2;F试样槽口处的初始截面试样槽口处的初始截面 m

18、m2)。 4、硬度：资料抵抗更硬物压入的才干。、硬度：资料抵抗更硬物压入的才干。 同样的分量，压痕越深，阐明资料越软。同样的分量，压痕越深，阐明资料越软。 硬度分为布氏硬度钢球、洛氏硬度硬度分为布氏硬度钢球、洛氏硬度120锥角金刚石、维氏硬度和肖氏锥角金刚石、维氏硬度和肖氏硬度钢球弹跳的高度硬度钢球弹跳的高度 常见的是布氏硬度常见的是布氏硬度(HB)第二节第二节 压力容器对所用钢材的根本要求压力容器对所用钢材的根本要求1、具有良好的力学性能、具有良好的力学性能 包括强度、塑性和韧性。包括强度、塑性和韧性。 2、具有良好的工艺性能、具有良好的工艺性能 加工及可焊性加工及可焊性3、具有良好的耐腐蚀

19、性能和抗氧化性能、具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能4、钢材在高温下应具有的性能、钢材在高温下应具有的性能5、钢材在低温下应满足的要求、钢材在低温下应满足的要求第三节第三节 压力容器用钢的主要元素组成压力容器用钢的主要元素组成碳钢是以铁为根本成分，含有少量碳元素的铁碳钢是以铁为根本成分，含有少量碳元素的铁碳合金，且含有极少量有益元素锰和硅，碳钢碳合金，且含有极少量有益元素锰和硅，碳钢中还有少量杂质元素硫和磷。中还有少量杂质元素硫和磷。按作用分根本元素、添加元素和残留元素。按作用分根本元素、添加元素和残留元素。根本元素有铁和碳。根本元素有铁和碳。添加元素有锰添加元素有锰mn、钼、钼mo、钒、钒v、

20、镍、镍ni、铬、铬cr、钛钛ti、硼、硼B等等残留元素有硫、磷、锰、硅、氧、氢、氮等残留元素有硫、磷、锰、硅、氧、氢、氮等各元素对钢的影响见各元素对钢的影响见P23碳对钢材的工艺性能的影响碳对钢材的工艺性能的影响 压力容器大多数是用钢板滚卷或冲压后焊接压力容器大多数是用钢板滚卷或冲压后焊接制成的，所以要求压力容器用钢要具有良好的工制成的，所以要求压力容器用钢要具有良好的工艺性能，即具有冷塑变形才干和可焊性。前者可艺性能，即具有冷塑变形才干和可焊性。前者可以经过控制塑性目的得到保证；而可焊性是取决以经过控制塑性目的得到保证；而可焊性是取决于钢材的含碳量对碳钢或碳当量对合金于钢材的含碳量对碳钢或碳

21、当量对合金钢。碳钢和普通低合金钢其含碳量分别小于钢。碳钢和普通低合金钢其含碳量分别小于0.25%和和0.30%时，普通都具有良好的可焊性。时，普通都具有良好的可焊性。对合金钢常用碳当量对合金钢常用碳当量Ccq。公式为：。公式为：公式：公式：日本：日本：英国：英国：Ccq=C+Si+Mn+Ni+Cr+Mo+V(%)246405414Ccq=C+Mn+Cr+Mo+V+Ni+Cu(%)6515碳当量不超碳当量不超 过过0.45%的合金钢具有良好的可焊性。的合金钢具有良好的可焊性。第四节第四节 压力容器钢材的常见分类方法与牌号压力容器钢材的常见分类方法与牌号按钢的化学成份、金属质量、冶炼方法以及按钢的

22、化学成份、金属质量、冶炼方法以及制造加工方式的不同进展分类。制造加工方式的不同进展分类。1、按化学成份分类：碳钢和合金钢、按化学成份分类：碳钢和合金钢2、按金属质量分类：普通钢、优质钢、高、按金属质量分类：普通钢、优质钢、高级优质钢。级优质钢。3、按脱氧程度分类：沸腾钢、镇静钢、半、按脱氧程度分类：沸腾钢、镇静钢、半镇静钢。镇静钢。4、按制造加工方式分类：铸钢、锻钢、热、按制造加工方式分类：铸钢、锻钢、热轧钢、冷轧钢。轧钢、冷轧钢。5、压力容器常用钢种牌号表示方法、压力容器常用钢种牌号表示方法碳素构造钢：由代表屈服点的字母、屈碳素构造钢：由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法符

23、服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号等四个部分按顺序组成。如号等四个部分按顺序组成。如Q320AF优质碳素构造钢：钢号开头的两位数字优质碳素构造钢：钢号开头的两位数字表示钢的含碳量，以平均含碳量的万分表示钢的含碳量，以平均含碳量的万分之几表示。之几表示。合金构造钢：钢号开头的两位数字表示合金构造钢：钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均含碳量的万分之几钢的碳含量，以平均含碳量的万分之几表示。表示。不锈钢和耐热钢：钢号中含碳量以千分不锈钢和耐热钢：钢号中含碳量以千分之几表示，如钢中碳含量小于之几表示，如钢中碳含量小于0.03%,钢钢号前以号前以00表示表示.钢中含碳量小于钢中含碳量小于0.08

24、%时时钢号前以钢号前以0表示。钢中主要合金元素以百表示。钢中主要合金元素以百分之几表示，而微量合金元素的表示方分之几表示，而微量合金元素的表示方法与合金构造钢一样。法与合金构造钢一样。第五节第五节 压力容器常用钢材压力容器常用钢材压力容器用钢对于不同用途的压力容器，其任压力容器用钢对于不同用途的压力容器，其任务压力、任务温度、介质特性各部一样。务压力、任务温度、介质特性各部一样。在常温或中温任务下的锅炉、压力容器，常用在常温或中温任务下的锅炉、压力容器，常用的钢材有碳钢和低合金钢。的钢材有碳钢和低合金钢。压力容器常用的钢管牌号有：碳素钢管压力容器常用的钢管牌号有：碳素钢管10、20、20g。低

25、合金钢管。低合金钢管16Mn、12CrMo等。等。石油化工常用的不锈钢有石油化工常用的不锈钢有0Cr13、0Cr17Ti、0Cr17Mn3Mo2N低温低温-20容器用钢，要求在最低运用温容器用钢，要求在最低运用温度下仍具有较好的韧性，以防产生脆性破坏。度下仍具有较好的韧性，以防产生脆性破坏。高温容器用钢：高温容器用钢：400500范围用锰钒钢；范围用锰钒钢；500600用铬钼钢。用铬钼钢。第六节第六节 事故案例分析事故案例分析2019年年10月月2日日20时时5分，宁夏化工厂合分，宁夏化工厂合成氨安装成氨安装4115-1段段4115-V1甲醇水分别罐，甲醇水分别罐，在正常消费工况下破裂甲醇工艺

26、气走漏在正常消费工况下破裂甲醇工艺气走漏着火，继而发生爆炸，呵斥该设备粉碎着火，继而发生爆炸，呵斥该设备粉碎性破裂，罐体炸成性破裂，罐体炸成19块，严重的人员伤块，严重的人员伤亡，直接经济损失亡，直接经济损失165万，安装停工万，安装停工12天。天。起火的经过起火的经过 10月2日19时45分,宁夏化工厂合成车间操作人员开场对4115、4116现场安装进展巡检，做好记录后,到4118-1机房清扫卫生。19时55分,中控操作人员抄完报表后，接到班长指令,到现场检查巡查情况，在现场看到4115-1旁巡检牌在“8的位置，确认现场岗位曾经巡检,便前往中控室向班长作汇报。此时，另一操作人员在4115-4工号现场进展巡检时感到有热辐射，转身看到4115-1甲醇分别罐中下部正在熄灭，随后向4118-2号机房跑去，刚到机房东侧，听到一声巨响，甲醇分别罐发生爆炸，罐内液体溢出，构成大面积熄灭，多处工艺管道向外放