化工设备维护

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2014/3/1,#,压力容器基,础,础,知识目标：,了解压力容,器,器的类型及,主,主要的标准,规,规范,理解压力容,器,器设计参数,的,的含义,掌握压力容,器,器强度计算,的,的方法,掌握压力容,器,器主要零部,件,件的构造,一、,压,压,力,力容器的类,型,型及规范介,绍,绍,压力容器的,分,分类：,（一）、按,工,工艺用途分,类,类,根据化工容,器,器在生产工,艺,艺过程中的,作,作用，可分,为,为反应容器、换热容器、分离容器、储存容器。,（二,),按设计压力,高,高低分类,(,三）按安全,技,技术监察规,程,程的要求分,类,类,我国的技术,规,规范,GB 150-1998,钢制压力容,器,器,GB 151-1999,管壳式换热,器,器,JB/T4710-2005,钢制塔式容,器,器,压力容器安,全,全技术监察,规,规程,二、压力容,器,器的规范,第二节、压,力,力容器的设,计,计计算,一、容器的,强,强度计算,包括：,1,、设计计,算,算,2,、校核计算,（一）圆筒,和,和球壳的强,度,度计算,1,、设计计算,圆筒形容器,：,：,球形容器：,2,、校核计算,圆筒形容器,：,：,球形容器：,(,二,),封头的强度,计,计算,封头是压力,容,容器的重要,组,组成部分，,常,常用的有半,球,球形封头、,椭,椭圆形封头,碟,碟形封头、,锥,锥形封头、,平,平封头。,1,、椭圆形封,头,头,当椭球壳的,长,长短半轴,a/b,2,时，椭球壳,赤,赤道上出现,很,很大的应力,，,，其绝对值,远,远大于顶点,的,的应力。,为考虑这种,应,应力变化对,椭,椭圆形封头,强,强度的影响,，,，而引入了,形,形状系数,K,，国家标准,规,规定，在工,程,程应用中，,K,值不大于,2.6,。,2,、碟形封头,碟形封头由,三,三部分构成,：,：以为半径,R,i,的球面，以,r,为半径的过,渡,渡圆弧（既,折,折边）和高,度,度为,h,0,的直边。,设计计算,校核计算,（三）、容,器,器的最小厚,度,度,在容器设计,中,中，对于计,算,算压力很低,的,的容器，按,强,强度计算公,式,式计算出的,壁,壁厚很小，,不,不能满足制,造,造、运输和,安,安装时的刚,性,性要求。因,此,此，对容器,规,规定一最小,壁,壁厚。,（,1,）碳素钢、,低,低合金钢制,容,容器，,min,3mm,；,（,2,）高合金钢,制,制容器，,min,2mm,。,（四）容器,厚,厚度的确定,容器名义厚,度,度确定方法,+C,2,+C,1,min,+C,2,取大值,按钢板厚度,规,规格向上圆,整,整,n,比较,二、设计参,数,数的确定,（,1,）设计压力,设计压力,p,：设定的容,器,器顶部的最,高,高压力，应,标,标在容器的,名,名牌上，与,相,相应的设计,温,温度一起作,为,为设计载荷,，,，其值不低,于,于工作压力,。,。,工作压力,p,w,:,正常操作情,况,况下容器顶,部,部可能出现,的,的最高压力,。,。,计算压力,p,c,：在相应的,设,设计温度下,，,，用以确定,容,容器元件厚,度,度的压力。,其,其值等于设,计,计压力加上,容,容器工作时,所,所承受的液,柱,柱静压力。,当,当元件所受,的,的静压力小,于,于,5%,设计压力时,，,，可忽略不,计,计。,（,2,）设计温度,设计温度,t:,指容器在正,常,常工作情况,下,下，设定的,元,元件的金属,温,温度（沿元,件,件金属截面,的,的温度平均,值,值）。,（,3,）许用应力,和,和安全系数,许用应力是,容,容器壳体封,头,头等受压元,件,件所用材料,的,的许用强度,，,，它是由材,料,料的各极限,应,应力除以相,应,应的安全系,数,数来确定的,（,4,）焊接接头,系,系数,焊缝区的强,度,度主要决定,于,于熔焊金属,、,、焊缝结构,和,和使焊质量,。,。设计所需,焊,焊接接头系,数,数大小主要,根,根据焊接接,头,头的型式和,无,无损检测的,长,长度比率确,定,定。具体可,按,按下表选取,。,。,（,5,）厚度附加,量,量,容器壁厚附,加,加量包括钢,板,板厚度的负,偏,偏差,C,1,和介质的腐,蚀,蚀裕量,C,2,。,C=C,1,+C,2,（,1,）钢板负偏,差,差,C,1,，一般情况,下,下可按表,2-6,选取。,名义厚度,n,2.83.0,3.23.5,3.84.0,4.55.5,67,825,2630,3234,3640,4250,5260,厚度负偏差,C1,0.22,0.25,0.3,0.5,0.6,0.8,0.9,1.0,1.1,1.2,1.3,（,2,）腐蚀裕量,C,2,对容器元件,由,由于腐蚀、,机,机械磨损而,导,导致厚度削,弱,弱减薄影响,容,容器使用寿,命,命，应考虑,可根据介质,的,的腐蚀性及,容,容器的设计,寿,寿命来确定,。,。,三、容器的,压,压力试验,容器的压力,试,试验是在超,过,过设计压力,的,的压力下，,对,对容器进行,试,试运行的过,程,程。压力试,验,验目的是检,查,查容器的宏,观,观强度、焊,接,接的致密性,及,及密封结构,的,的可靠性，,及,及时发现容,器,器钢材、制,造,造及检修过,程,程中存在的,缺,缺陷，是对,材,材料、设计,、,、制造及检,修,修等各环节,的,的综合性检,查,查。,第三节 压,力,力容器的主,要,要零部件,（一）法兰,连,连接的密封,由于法兰连,接,接是靠多螺,栓,栓紧固，并,借,借助于密封,垫,垫圈保证密,封,封的，因而,往,往往由于下,列,列原因失去,密,密封能力：,法兰盘或垫,圈,圈表面有疵,伤,伤、污垢；,介质的侵蚀,作,作用使垫圈,损,损伤或变质,、,、脱落；,各种原因造,成,成的螺栓松,动,动使压紧力,减,减小；,由于高温、,载,载荷波动使,垫,垫圈或螺栓,的,的弹性降低,。,。,至于法兰盘,偏,偏斜、螺栓,紧,紧固不当造,成,成的法兰连,接,接密封不良,，,，则属于装,配,配问题，这,在,在设备试车,时,时或投入运,行,行后不久即,可,可发现。,一、法兰连,接,接,（二）法兰,的,的结构类型,1,、压力容器,法,法兰的结构,类,类型,压力容器法,兰,兰分平焊法,兰,兰与对焊法,兰,兰两类。,（,1,）平焊法兰,平焊法兰分,成,成甲、乙两,种,种形式甲,型,型平焊法兰,与,与乙型平焊,法,法兰相比，,区,区别在于乙,型,型法兰有一,个,个壁厚不小,于,于,16 m,的圆筒形短,节,节，因而，,使,使乙型平焊,法,法兰的刚性,比,比甲型平焊,法,法兰好。同,时,时甲型的焊,缝,缝开,V,型坡口，乙,型,型的捍缝开,U,型坡口，从,这,这点来看乙,型,型也比甲型,具,具有较高的,强,强度和刚度,（,2,）对焊法兰,又叫高颈法,兰,兰 或长颈,法,法兰，如,图,图,4-5(c,）所示。颈,的,的存在提高,了,了法兰刚性,，,，同时由于,颈,颈的根部厚,度,度比器壁厚,，,，所以也降,低,低了这里的,弯,弯曲应力。,对焊法兰适,宜,宜应用于压,力,力温度较高,和,和设备直径,较,较大的场合,。,。,2,、管法兰的,结,结构类型,管法兰包括,法,法兰盖共有,七,七种类型。,如,如下图，其,中,中以板式平,焊,焊、带颈平,焊,焊和带颈对,焊,焊最为常用,。,。,二、容器的,开,开孔与补强,1,、开孔类型,及,及对容器的,影,影响,2,、对容器开,孔,孔的限制,P40,3,、补强结构,三、容器的,支,支座,容器和设备,的,的支座，是,用,用来支承其,重,重量，并使,其,其固定在一,定,定的位置上,1,、鞍式支座,2,、裙式支座,3,、其它类型,支,支座,四、人孔、,手,手孔结构,为了设备内,部,部构件的安,装,装和检修方,便,便，需要在,设,设备上设置,人,人孔或手孔,。,。当容器内,径,径小较小时,设,设置手孔，,内,内径大于,900mm,时可考虑设,置,置人孔。,