压力容器作业人员培训讲义1

,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,*,*,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,*,*,2024/11/30,1,压力容器操作人员讲义,第二章,压力容器分类结构及材料,兴安盟特种设备检验所,2024/11/30,2,三、压力容器的分类,1.按压力分类：,低压：0.1MPaP1.6MPa；中压：1.6MPa P10MPa；,高压：10MPa P 100MPa：超高压P 100MPa,2.按壳体承压方式分类：内压按强度计算设计、外压按刚度稳定性计算。,3.按设计温度分类：低温t -20、,常温-20 t 450 、高温t 450,4.按平安技术监察管理分类：,1固定式容器；2移动式容器,2024/11/30,3,5.按在生产工艺中的作用于原理分类：,1反响容器；2换热容器；3别离容器；4储运容器,6.?容规?分类：,一类：非易燃和无毒介质的低压容器；易燃和毒性介质,中度危害的低压别离和换热容器；,二类：中压容器，毒性为高度和极度危害介质的低压容,器，易燃和毒性介质为中度危害的低压反响和储,存容器，低管壳式余热锅炉，低压搪玻璃容器；,2024/11/30,4,三类容器：,高压容器，毒性为高度和极度危害介质的中压容器和低压容器(仅限于pv乘积0.2MPam3)，易燃和毒性介质为中度危害的中压反响容器(仅限于pv乘积0.5MPam3)高、中压管壳式余热锅炉，中压搪玻璃容器，移动式容器，V 50m3的球形容器，；V 5m3的低温储存容器，使用强度级别高的材料制造的容器；,7.其它分类方式：按壁厚、几何形状、制造方法、结构材料、安放形式等分类。,2024/11/30,5,低压容器,中压容器,高压容器,0.1MPaP,1.6MPa,1.6MPaP,10MPa,10MPaP,100MPa,E,S,C,R,E,S,C,R,E,S,C,R,介质毒性,轻,度,类容器,类容器,类容器,中易,度,或燃,高度,极度,低压管壳式余热锅炉,搪玻璃容器,压力容器作业人员培训考核讲义,结构及平安附件局部,2024/11/30,7,压力容器结构,压力容器的根本构成:,壳体、封头、连接件、密封元件、接管、开孔及其补强、支座。,圆筒体结构:整体式、组合式。,封头及盖板：凸形封头、锥形封头、平形盖板。,法兰及连接结构：,法兰的连接与密封作用原理,法兰与筒体的连接形式,法兰密封面及垫片,法兰连接的紧固形式,密封结构：密封结构分类、几种常见的密封结构。,支座：立式容器支座、卧式容器支座、球形容器支座。,2024/11/30,8,压力容器的根本构成,由承压的壳体、封头、连接件、密封元件接管、开孔及其补强、支座等主要部件组成；,同时作为一种工艺设备，内设有用于化学反响、传热、别离等工艺过程的内件。,常见的有:圆筒形压力容器、球形压力容器、方箱形压力容器。,2024/11/30,9,圆筒形压力容器的根本构成,2024/11/30,10,球形压力容器的根本构成,2024/11/30,11,壳体,是压力容器最主要的组成局部；,是储存物料或完成化学反响所需要的压力空间；,其形状有圆筒形、球形、锥形和组合型等数种，但最常见的是圆筒形和球形两种。,2024/11/30,12,圆筒形压力容器,圆筒形压力容器：,壳体是圆筒形的，其形状特点是轴对称，筒体是一个平滑的曲面，应力分布比较均匀，承载能力较高，且易于制造，便于内件的设置和装拆，因而获得广泛的应用。,2024/11/30,13,圆筒形压力容器按其结构分：,整体式：筒体为一整体，最常用的是单层卷焊式即是用卷扳机将钢板卷成圆筒，然后焊上纵焊缝制成筒节，再将假设干个筒节组焊成筒体，它与封头或端盖组装成容器。是一种应用最广泛的容器结构。,其优点：,结构成熟，使用经验丰富，理论较为完善；,制造工艺成熟，工艺流程较简单，材料利用高；,便于利用调质处理等热处理方法，改善和提高料的能；,开孔、接管及内件的装设容易处理；,零件少，生产及管理均方便；,使用温度无限制，可作为高温或低温容器。,2024/11/30,14,组合式：,多层板式筒体结构：多层板式包扎、多层热套、多层绕板、螺旋包扎等。,绕制式筒体结构：由一个钢板卷焊而成的内筒和在其外面缠绕的多层钢带构成这种结构包括型槽绕带式、扁平绕带式两种。,多用于高压或超高压容器。,2024/11/30,15,封头及盖板,封头及盖板：凸形封头、锥形封头、平形盖板。,凸形封头：半球形、碟形、椭圆形、无折边球形头。,2024/11/30,16,半球形封头：,应力状态好，但加工制造困难，仅用于高压或直径大的容器。,2024/11/30,17,碟形封头：,由半径为 R 的球面，高度为 L 的圆筒形直边，半径为 r 的连接球面与直边的过渡区三局部组成。,过渡区的存在是球面与圆筒体的连接由突然转折变成平滑过渡，改善了连接处的受力状态。,高度为 h的圆筒形直边的设置是为了防止边缘应力叠加在封头与筒体的连接环焊缝上。,因加工制造困难，所以，使用时受到一定的限制。,2024/11/30,18,椭圆形封头：由半椭圆球体和圆筒体两局部组成。,高度为 h 的圆筒形直边的设置有如蝶形封头的圆筒体直边，在于防止边缘应力叠加在封头与筒体的连接环焊缝上。,2024/11/30,19,其受力状态取决于封头的内直径 Dg 与两倍的封头深度(2h)之比值 Dg/2h 2.6 为宜。,Dg/2h=L的椭圆形封头称为标准椭圆形封头，是最常见的压力容器封头否那么为非标准椭圆形封头。,2024/11/30,20,其它类型封头如下图：,无折边球形封头,无折边锥形封头,有折边锥形封头,2024/11/30,21,钢制封头冲压后的壁厚变化,2024/11/30,22,球形压力容器：,壳体呈球形，其形状特点是中心对称。,其优点：是受力均匀，同壁厚时承载能力高，同容积时外表积小从受力状态和节约用材来说，是最理想的压力容器外形。,其缺点：一是制造比较困难；二是用于反响、传热或传质时，既不便于在内部安装工艺内件，也不便于内部相互作用的介质流动。,一般只用于中、低压力的储装容器，如液化石油气储罐、液氨储罐等另外用于减少热损失的工况，如造纸用蒸汽直接加热的蒸煮纸浆的蒸球。,2024/11/30,23,2024/11/30,24,连接件,连接件：,在反响、换热、别离等容器中，由生产工艺和安装检修的需要封头和筒体采用可拆连接结构时就要使用连接件；容器的接管与外部管道连接也需要连接件。,连接件一般常用法兰螺栓连接。,法兰连接通过螺栓起连接作用，并通过拧紧螺栓使垫片压紧而保证密封。,管法兰：用于管道连接与密封的叫管法兰；,容器法兰：用于容器端盖和筒体连接和密封的法兰叫容器 法兰。,2024/11/30,25,密封元件,密封元件：是可拆连接结构容器中起密封作用的元件它放在两个法兰或封头与筒体端部的接触面之间，借助于螺栓等连接件的压紧力而起密封作用。是压力容器的一个相当重要的组成局部。,分类：,1.按所用材料分：,1 非金属密封元件石棉橡胶板，橡胶 O 形环，塑料垫,尼龙垫等；,2 金属密封垫紫铜垫、不锈钢垫、铝垫；,3 组合式密封件铁皮包石棉垫、钢丝缠绕棉垫。,2.按截面的形状分：平垫片、三角形与八角形垫片、透镜式垫片。,2024/11/30,26,接管、开孔及其补强结构,接管：,是容器与介质输送管道或仪表、平安附件管道等进行连接的附件。,螺纹短管式接管：,一段带有内螺纹或外螺纹的短管插入并焊在容器的器壁上，短管螺纹用来与外部管件连接常用于接装测量仪表的小直径短管。,法兰短管式接管：,一段焊有管法兰，一段插入并焊在容器的器壁上管法兰的短管要有一定的长度，一般情况下不小于 100mm，法兰短管式接管多用于直径稍大的接管。,2024/11/30,27,平法兰接管：,是法兰短管式接管除掉了短管的一种特殊形式，但短管螺孔于一般管法兰的孔不一样，是一种带有内螺纹的不穿透孔，实际上是直接焊在容器开孔上的一个管法兰。,其优点：既可作接管口与外部管件连接，又可作补强圈对器壁的开孔起补强作用。,其缺点：是装在法兰螺孔内的螺栓容易被碰撞而折断，而且，一旦折断后要取出来那么相当困难。,2024/11/30,28,开孔人孔、手孔：为了便于检查、清理容器的内部，装卸、修理工艺内件及满足工艺的需要而开设。,人孔、手孔开孔形式：椭圆形和圆形，多用椭圆形。,2024/11/30,29,人孔、手孔封闭形式：,内闭式孔盖放在孔壁里面，用两个螺栓把压紧在孔外放置并支承在孔边的横杆上又称压马：有自紧密封的效用，多用于工作介质为高温或有毒气体的容器。,外闭式一个带法兰的短管和一个平板型盖或稍压弯的无折边的球形盖，用螺栓或双夹螺栓紧固，盖上还焊有手柄。,开孔次数较多的人孔常采用绞接的回转盖。这种装置使用带有铰链的螺栓和带有缺口螺孔的法兰，孔盖用销钉与短管绞接，拧松螺母翻转螺栓后即可把整个孔盖绕销钉翻转，装卸都较为方便，更适宜于装在高处的人孔结构。,2024/11/30,30,开孔补强结构：,开孔造成两个问题：,一是减少了容器壁的受力面积；,二是造成了结构不连续而引起应力集中使开孔边缘出的应力大大增加，孔边的最大应力要比器壁上的平均应力达几倍，对容器的平安运行极为不利。,开孔补强方法有：,整体补强：用增加容器整体壁厚的方式，来提高承载能力不合理。,局部补强：用在孔边增加补强结构来提高承载能力，其原理是等面积补强。既是补强结构在有效补强范围内所增加的有效面积大于等于开孔所减少的面积。,2024/11/30,31,局部补强常用结构：,补强圈补强结构：是在开孔的边缘焊一个加强圈，其材料与容器材料相同，厚度也与容器的壁厚相同，其外径约为孔径的 2 倍。,厚壁短管补强结构：是把与开孔连接的接管一段管壁加厚，使这段接管除了承受管内压力所需的厚度外，还有一很大局部剩余厚度用来加强孔边适用于应力集中比较敏感的低合金高强度钢制造的、开孔尺寸较小的容器。,整体锻造补强结构：球形容器制造中采用的结构，是先把开孔与局部球壳锻造成一个整体，在车制成形后与壳体进行焊接受力情况好，但制造困难本钱高，多用于高压或某些重要的容器上。,2024/11/30,32,支座,支座对于容器起支撑和固定作用。,用于圆筒形容器的支座有,：立式和卧式两种支座。,立式支座：悬挂式、支承式、裙式。,卧式支座：鞍式、圈座式、支承式。,用于球形容器的支座有,：赤道正切柱式支承和其它式。,2024/11/30,33,常用阀门,1.,截止阀：优点是结构简单、密封性能好，制造和维护方便；,缺点是流体阻力大，阀体较长，占地较大。,常用来截断流体和调节流量。,2.,节流阀：优点是外形尺寸小、重量轻、制造精度高、密封,好，能准确地调节流量和压力。,缺点是加工困难。,常用于压缩气体的节流、液化气体的装卸和钢瓶的角阀。,3.,闸阀：优点是全启时介质流动阻力小，阀体较短。,缺点是结构较复杂，密封面易磨损，检修较困难。,常用于容器的放料阀、离心泵进口阀，介质双向流动的管道，要求介质输送阻力小的管道，阀体安装受限制的地方。,2024/11/30,34,4.止回阀(逆止阀、单向阀)：,升降式：优点是结构简单、密封性能好，安装维修方便，缺点是阀芯容易被卡住；,摆动式：优点是结构简单、流动阻力小缺点是噪音大、密,封性能差。,5.减压阀节流调压阀：常用的有弹簧式、杠杆式、气动,式、薄膜式、活塞式和波纹管式减压阀。,常用在液化气体和蒸汽管道上，为调整压力方便在减压,阀前后加设压力表；为防止减压阀失灵引起低压端管道,或容器超压爆炸，在低压局部应装设平安阀。,2024/11/30,35,6.紧急迫断阀：是装在液化石油气储罐和液化石油气汽车或,铁路罐车的气、液相出口管道上平安装置。,要求一旦发生事故，为防止事故蔓延和扩大，紧急迫断阀,应在 10 秒钟内关闭阀门，以迅速切断物料。,常用油压式、气动式、电动式和手动式。,7.过流阀：是装在存储易燃易爆介质的液相出口管处，当管,道或附件破裂或其它原因造成介质在管内流速急,