压力容器基础知识课件

1、压力容器基础知识杭州市特种设备检测院主要内容一、压力容器的定义二、压力容器的分类三、压力容器法规标准体系四、压力容器结构和主要参数五、压力容器焊缝分类六、有关无损检测的规定 一、压力容器的定义特种设备安全监察条例： 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0.1MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPaL的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器； 盛装公称工作压力大于或者等于0.2MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于1.0MPaL的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60液

2、体的气瓶； 氧舱等。 并包括其附属的安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施。压力容器安全技术监察规程：最高工作压力Pw0.1MPa（不含液体静压力） 内直径（非圆形截面指其最大尺寸）150mm ;且容积V0.025m3 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。固定式压力容器安全技术监察规程：(1)工作压力 0.1MPa；(2)工作压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPaL；(3)盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体。 压力容器范围的界定压力容器范围包括压力容器本体和安全附件。压力容器本体:(1)压力容器与外部管道或者装置焊接连

3、接的第一道环向接头的坡口面、螺纹连接的第一个螺纹接头端面、法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接件或者管件连接的第一个密封面；(2)压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件；(3)非受压元件与压力容器的连接焊缝。 压力容器范围的界定 安全附件: 包括直接连接在压力容器上的安全阀、爆破片装置、紧急切断装置、安全联锁装置、压力表、液位计、测温仪表等。 二、压力容器分类 1按壁厚和承压方式分 壁厚薄壁容器Do/Di1.11.2 厚壁容器Do/Di 1.2 承压方式内压容器 外压容器2按制造方法和构造材料分 制造方法： 焊接容器、锻造容器 铆接容器、铸造容器 构造材料： 金属容器、非金属容器 金属容器：钢制容

4、器、有色金属容器 非金属容器: 玻璃钢、石墨3.按容器的工作壁温分类 高温容器（400） 中温容器（150400） 常温容器（-20150） 低温容器（-20） 4.按使用特点： 固定式压力容器、移动式压力容器 5.按压力大小分：低压容器 0.1MPa P 1.6MPa 中压容器 1.6MPa P 10MPa 高压容器 10MPa P 100MPa 超高压容器 P 100MPa6.按用途分 反应容器：主要作用是完成介质的物理、化学反应 分离容器：主要是用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离 换热容器：完成介质的热量交换 储存容器：主要是用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质的压力容器

5、7.按管理需要：压力容器安全监察规程 ： 第一类压力容器 第二类压力容器 第三类压力容器 固定式压力容器安全技术监察规程 ： 第类压力容器 第类压力容器 第类压力容器 固定式压力容器安全技术监察规程 第一组介质 第二组介质 反应容器 低压容器 类容器 固定式 分离容器 中压容器 类容器 换热容器 高压容器 类容器压力 储存容器 超高压容器容器 移动式 槽车 铁路罐车 汽车槽车 永久气体气瓶 气瓶 液化气体气瓶 溶解乙炔气瓶 医用氧舱三、压力容器法规标准体系法律、法规 部门规章及规范性文件 相关标准及技术规定、要求 第一层次：法律、法规 中华人民共和国安全生产法中华人民共和国产品质量法中华人民共

6、和国标准化法中华人民共和国计量法中华人民共和国特种设备安全法特种设备安全监察条例国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定 第二层次：部门规章及规范性文件 1一、部门规章：锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定锅炉压力容器压力管道特种设备安全监察行政处罚规定锅炉压力容器制造监督管理办法气瓶安全监察规定特种设备作业人员监督管理办法第二层次：部门规章及规范性文件2 二、规范性文件： 1.监督管理规定、办法类：中华人民共和国进出口锅炉压力容器监督管理办法锅炉压力容器压力管道及特种设备检验人员资格考核规则特种设备无损检测人员考核与监督管理规则锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则锅炉压力容器使用登记管

7、理办法气瓶使用登记管理规则TSG R1001-2008压力容器压力管道设计许可规则锅炉压力容器制造许可条件锅炉压力容器制造许可工作程序特种设备检验检测机构管理规定TSG Z7001-2004特种设备检验检测机构核准规则TSG R3001-2006压力容器安装改造维修许可规则 第二层次：部门规章及规范性文件3 2、安全技术监察规程类：固定式压力容器安全技术监察规程TSG R0004-2009（取代压力容器安全技术监察规程）简单压力容器安全技术监察规程TSG R0003-2007超高压容器安全技术监察规程TSG R0002-2005非金属压力容器安全技术监察规程TSG R0001-2004液化气体

8、汽车罐车安全监察规程液化气体铁路罐车安全管理规程气瓶安全监察规程溶解乙炔气瓶安全监察规程医用氧舱安全管理规定特种设备制造、安装、改造、维修质量保证体系基本要求TSG Z0004-2007安全阀安全技术监察规程TSG ZF001-2006第二层次：部门规章及规范性文件43. 技术检验规则类：压力容器定期检验规则TSG R7001-2004锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则第三层次：相关标准及技术规定、要求 1压力容器产品标准压力容器部件标准压力容器用材料标准压力容器焊接、理化、无损检测标准气瓶标准压力容器产品标准 2GB 150-1998 钢制压力容器 GB 151-1999 管壳式换热器 G

9、B 12337-1998 钢制球形储罐 GB50094-1999 球形储罐工程施工及验收规范 GB18442-2001 低温绝热压力容器GB/T18443.118443.5-2001 低温绝热压力容器试验方法GB 16409-1996 板式换热器 GB/T 12130-2005 医用空气加压氧舱JB/T 4731-2005 钢制卧式容器JB/T 4710-2005 钢制塔式容器JB/T 4750-2003 制冷装置用压力容器JB/T 4751-2003 螺旋板式换热器JB/T 4780-2002 液化天然气罐式集装箱 JB/T 4781-2005 液化气体罐式集装箱JB/T 4782-2007

10、 液体危险货物罐式集装箱JB/T 4783-2007 低温液体汽车罐车JB/T 4784-2007低温液体罐式集装箱JB/T 4734-2002 铝制焊接容器JB/T 4745-2002 钛制焊接容器 JB/T 4755-2006 铜制压力容器JB/T 4756-2006 镍及镍合金制压力容器JB4732- 1995 钢制压力容器-分析设计标准压力容器部件标准 3JB/T 4746-2002 钢制压力容器用封头 JB/T 4736-2002 补强圈 JB/T 4700-2000 压力容器法兰与技术条件JB/T 4701-2000 甲型平焊法兰JB/T 4702- 2000 乙型平焊法兰JB/T

11、 4703-2000 长颈对焊法兰JB/T 4704-2000 非金属软垫片JB/T 4705-2000 缠绕垫片JB/T 4706-2000 金属包垫片JB/T 4707-2000 等长双头螺栓JB 4726-2000 压力容器用碳素钢和低合金钢锻件JB 4727-2000 低温压力容器用低合金钢锻件JB 4728-2000 压力容器用不锈钢锻件 JB/T4712.1- 2007 容器支座 第1部分：鞍式支座JB/T4712.2- 2007 容器支座 第2部分：腿式支座JB/T4712.3- 2007 容器支座 第3部分：耳式支座JB/T4712.4- 2007 容器支座 第3部分：支承式支

12、座GB 16749-1997 压力容器波形膨胀节 压力容器用材料标准 4GB713-2008 锅炉和压力容器用钢板GB6653-2008 焊接气瓶用钢板GB/T700-2006 碳素结构钢GB/T699-1999 优质碳素结构钢 GB3531-2008 低温压力容器用低合金钢板GB/T4237-2007不锈钢热轧钢板GB/T4238-1992 耐热钢板GB/T8163-2008 输送流体用无缝钢管GB3087-2008 低中压锅炉用无缝钢管GB5310-2008 高压锅炉用无缝钢管GB6479-2000 化肥设备用高压无缝钢管 GB13296-2007 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管GB/T1

13、4976-2002 流体输送用不锈钢无缝钢管 GB/T12771-2002 流体输送用不锈钢焊接钢管 GB/T5117-1995 碳钢焊条GB/T5118-1995 低合金钢焊条GB/T983-1995 不锈钢焊条压力容器用材料标准 5GB/T984-2001 堆焊焊条GB/T14957-1994 熔化焊用焊丝GB/T14958-1994 气体保护焊用焊丝GB/T 178541999 埋弧焊用不锈钢焊丝和焊剂GB/T 178531999 不锈钢药芯焊丝GB/T 52931999 埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂压力容器焊接、理化、无损检测标准 6NB/T47014-2011承压设备用焊接工艺评定(代替J

14、B4708-2000 钢制压力容器焊接工艺评，JB/T4709-2000 钢制压力容器焊接规程）JB 4744-2007 钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验 GB/T228-2002 金属材料 室温拉伸试验方法 GB/T232-1999 金属材料 弯曲试验方法GB/T229-1994 金属夏比缺口冲击试验方法GB/T18182-2000 金属压力容器声发射检测及结果评价方法JB/T4730.16-2005 承压设备无损检测气瓶标准 7GB5099-1994 钢质无缝气瓶GB5100-1994 钢质焊接气瓶GB5842-2006 液化石油气钢瓶GB17673-1999 液化丙烯、丙烷钢质焊接

15、气瓶GB11640-89 铝合金无缝气瓶GB16164-1996 小容积溶解乙炔气瓶GB17258-1998 汽车用压缩天然气钢瓶GB17259-1998 机动车用液化石油气钢瓶GB17268-1998 工业用非重复充装焊接钢瓶GB7144-1999 气瓶颜色标记四、压力容器结构和主要参数足够强度 足够刚度一定的耐久性可靠的密闭性 制造、安装、运输的简便操作、检修方便1、结构特点 压力容器一般由筒体(又称壳体)、封头(又称端盖)、法兰、膨胀节、密封元件、开孔与接管(人孔、手孔、视镜孔、物料进出口接管、液位计、流量计、测温管、安全阀等)和支座以及其他各种内件所组成。 主要受压元件固定式容规：包括

16、壳体、封头（端盖）、膨胀节、设备法兰，球罐的球壳板，换热器的管板和换热管，M36以上（含M36）的设备主螺柱以及公称直径大于或者等于250mm的接管和管法兰。 筒体可分为球形、圆筒形或圆柱形、矩形、锥形、和组合形容器，其中以圆筒形或圆柱形最为常见。圆柱形筒体按其结构又可分为整体式和组合式（单层和多层）两大类。封头 可分为椭圆形封头、碟形封头、锥形（有折边、无折边）、球形封头和平盖（平封头）等多种。 压力容器法兰标准为JB47014707-2000压力容器法兰。它包括法兰、垫片及等长双头螺柱等8个标准。 甲型平焊法兰、乙型平焊法兰及长颈对焊法兰。 平面密封面、凹凸面密封面和榫槽面密封面。密封元件

17、 非金属密封元件（如石棉垫、橡胶O形圈等）、金属密封元件（如紫铜垫、铝垫、软钢垫等）和组合式密封元件（如铁包石棉垫、钢丝缠绕石棉垫等）。平垫片、三角形垫片、八角形垫片、透镜式垫片等。平垫密封、双锥密封、伍德密封、卡扎里密封、锲形环密封、C形环密封、O形环密封、B形环密封等。 开孔与接管 局部补强（补强圈补强、厚壁管补强）和整体补强。 支座 有立式支座、卧式支座。常见到立式支座有悬挂式支座、支承式支座、裙式支座等，卧式容器主要采用鞍式支座。球形容器常采用柱式和裙式支座。 2、主要工艺参数 压力 温度 直径 工作介质等。压力参数 压力参数有工作压力、设计压力和最高允许工作压力工作压力：是指压力容器

18、在正常工作情况下，其顶部可能达到的最高压力（表压力）。设计压力：是指在相应设计温度下用以确定容器壳体壁厚及其元件尺寸的压力，就是标注在铭牌上的设计压力。压力容器的设计压力不得低于最高工作压力，装有安全泄放装置的压力容器，其设计压力不得低于安全阀的开启压力或爆破片的爆破压力。最高允许工作压力：根据容器的有效厚度计算得到的容器实际可承受的压力。最高允许工作压力值一般大于设计压力。 温度参数压力容器的温度参数有工作温度、设计温度。工作温度，是指容器在操作过程中，在工作压力下壳体可能达到的最高或最低温度。设计温度，是指容器在操作过程中，在相应的设计压力下壳体或元件可能达到的最高或最低温度。直径 一般所

19、说的容器直径系指圆柱形、球形压力容器内直径。mm工作介质 压力容器中化学介质毒性危害和易燃介质的划分参照HG20660压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类的规定，无规定时，由压力容器设计单位参照GB 504485 职业性接触毒物危害程度分级的原则，决定介质组别。极度危害（级） 最高允许浓度0.1mg/m3高度危害（级） 最高允许浓度0.11.0mg/m3中度危害（级） 最高允许浓度1.010mg/m3轻度危害（级） 最高允许浓度10mg/m3五、压力容器焊缝分类纵焊缝、环焊缝对接焊缝：将两块钢板或一块钢板的两个端面（如筒体纵焊缝）对在一起进行焊接的焊缝，称为对接焊缝。角接焊缝： 两块板

20、互成直角的连接焊缝，称之为角接焊缝，简称角焊缝。搭接焊缝： 一块板搭在另一块板上面进行焊接的焊缝，称之为搭接焊缝。 六、有关无损检测的规定固定式容规 GB150锅炉压力容器制造许可条件压力容器定期检验规则固定式容规 第3.4.2.2条 3.4.2.2总图的主要内容压力容器的设计总图上，至少应当注明以下内容：(1)压力容器名称、类别，设计、制造所依据的主要法规、标准； (2)工作条件，包括工作压力、工作温度、介质毒性和爆炸危害程度等； (3)设计条件，包括设计温度、设计载荷（包含压力在内的所有应当考虑的载荷）、介质（组分）、腐蚀裕量、焊接接头系数、自然条件等，对储存液化气体的储罐应当注明装量系数

21、；对有应力腐蚀倾向的储存容器应当注明腐蚀介质的限定含量； (4)主要受压元件材料牌号及标准；(5)主要特性参数（如压力容器容积、换热器换热面积与程数等）； (6)压力容器设计使用年限（疲劳容器标明循环次数）；(7)特殊制造要求； (8)热处理要求； (9)无损检测要求； (10)耐压试验和泄漏试验要求； (11)预防腐蚀的要求； (12)安全附件的规格和订购特殊要求（工艺系统已考虑的除外）；(13)压力容器铭牌的位置；(14)包装、运输、现场组焊和安装要求。 固定式容规 第3.16条 3.16无损检测要求 压力容器设计单位应当根据本规程、本规程引用标准和JB/T 4730的要求在设计图样上规定

22、所选择的无损检测方法、比例、质量要求及其合格级别等。 固定式容规 第4.5条 4.5.1 无损检测人员无损检测人员应当按照相关技术规范进行考核取得相应资格证书后，方能承担与资格证书的种类和技术等级相对应的无损检测工作。4.5.2 无损检测方法(1)压力容器的无损检测方法包括射线、超声、磁粉、渗透和涡流检测等。(2)压力容器制造单位或者无损检测机构应当根据设计图样要求和JB/T 4730的规定制定压力容器的无损检测工艺。(3)采用未列入JB/T 4730标准或者超出其适用范围的无损检测方法时，按本规程1.9的规定执行。 固定式容规 第4.5条 4.5.3 压力容器焊接接头无损检测4.5.3.1

23、无损检测方法的选择(1)压力容器的对接接头应当采用射线检测或者超声检测，超声检测包括衍射时差法超声检测（TOFD）、可记录的脉冲反射法超声检测和不可记录的脉冲反射法超声检测；当采用不可记录的脉冲反射法超声检测时，应采用射线检测或者衍射时差法超声检测做为附加局部检测；(2)有色金属制压力容器对接接头应当优先采用X射线检测；(3)管座角焊缝、管子管板焊接接头、异种钢焊接接头、具有再热裂纹倾向或者延迟裂纹倾向的焊接接头应当进行表面检测；(4)铁磁性材料制压力容器焊接接头的表面检测应当优先采用磁粉检测。固定式容规 第4.5条 4.5.3.2 无损检测比例4.5.3.2.1 基本比例要求 压力容器对接接头的无损检测比例一般分为全部（100%）和局部（大于或者等于20%）两种。碳钢和低合金钢制低温容器，局部无损检测的比例应当大于或者等于50%。固定式容规 第4.5条 4.5.3.2.2 全部射线检测或者超声检测符合下列情况之一的压力容器A、B类对接接头（压力容器A、B类对接接头的划分按照GB 150的规定），按本规程4.5.3.1第(1)项的方法进行全部无损检测： (1)设计压力大于或者等于1.6MPa的第类压力容器； (2)按分析设计标准制造的压力容器； (3)采用气压试验或者气液组合压