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压力容器

日期:2020-06-02 16:30
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摘要:

压力容器
定义

为了与一般容器(常压容器)相区别,只有同时满足下列三个条件的容器,才称之为压力容器:   (1)工作压力(注1)大于或者等于0.1Mpa(工作压力是指压力容器在正常工作情况下,其顶部可能达到的*高压力); (不含液体静压力)   (2)内直径(对非圆形截面指宽度高度或对角线如矩形为对角线椭圆为长轴)不小于150mm的容器   (3)工作介质为气体、液化气体或者温度高于标准沸点的液体;  

使用简介 

  压力容器的用途十分广泛。它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。此外,还配有安全装置、表计及完全不同生产工艺作用的内件。压力容器由于密封、承压及介质等原因,容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故。目前,世界各国均将其列为重要的监检产品,由国家指定的专门机构,按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。 

分类概述

压力容器的分类方法很多,从使用、制造和监检的角度分类,有以下几种。 

(1)按承受压力的等级分为:低压容器、中压容器、高压容器和超高压容器。  

(2)按盛装介质分为:非易燃、无毒;易燃或有毒;剧毒。   

(3)按工艺过程中的作用不同分为:反应容器:用于完成介质的物理、化学反应的容器。   换热容器:用于完成介质的热量交换的容器。分离容器:用于完成介质的质量交换、气体净化固、液、气分离的容器。 贮运容器:用于盛装液体或气体物料、贮运介质或对压力起平衡缓冲作用的容器。 

分类

为了更有效地实施科学管理和安全监检,我国《压力容器安全监察规程》中根据工作压力、介质危害性及其在生产中的作用将压力容器分为三类。并对每个类别的压力容器在设计、制造过程,以及检验项目、内容和方式做出了不同的规定。压力容器已实施进口商品安全质量许可制度,未取得进口安全质量许可证书的商品不准进口。应该按照*新TSG R0004-2009 《固定式压力容器安全技术监察规程》中划分,先按介质划分为**组介质和第二组介质,然后再按照压力和容积划分类别类,类,类,老容规的所谓**类、第二类、第三类已经不适用了。 

制造工艺

1、压力容器制造工序一般可以分为:原材料验收工序、划线工序、切割工序、除锈工序、机加工(含刨边等)工序、滚制工序、组对工序、焊接工序(产品焊接试板)、无损检测工序、开孔划线工序、总检工序、热处理工序、压力试验工序、防腐工序。   

2、不同的焊接方法有不同的焊接工艺。焊接工艺主要根据被焊工件的材质、牌号、化学成分,焊件结构类型,焊接性能要求来确定。首先要确定焊接方法,如手弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊等等,焊接方法的种类非常多,只能根据具体情况选择。确定焊接方法后,再制定焊接工艺参数,焊接工艺参数的种类各不相同,如手弧焊主要包括:焊条型号(或牌号)、直径、电流、电压、焊接电源种类、极性接法、焊接层数、道数、检验方法等等。 

分类具体规定

介质分组

压力容器的介质分为以下两组,包括气体、液化气体或者*高工作温度高于或者等于标准沸点的液体。(1)**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(2)第二组介质:除**组以外的介质。 

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。   A1.2.1 毒性程度: 综合考虑急性毒性、*高容许浓度和职业性慢性危害等因素。极度危害*高容许浓度小于0.1mg/m3;高度危害*高容许浓度0.11.0 mg/m3;中度危害*高容许浓度1.010.0 mg/m3; 轻度危害*高容许浓度大于或者等于10.0 mg/m3。   A1.2.2 易爆介质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10%,或者爆炸上限和爆炸下限的差值大于或者等于20%的介质。   A1.2.3具体介质毒性危害程度和爆炸危险程度按GB 5044—1985 《职业性接触毒物危害程度分级》、HG 20660—2000 《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》两个标准确定。两者不一致时,以危害(危险)程度高的为准。 

分类方法

基本分类 

压力容器分类应当先按照介质特性,按照以下要求选择分类图,再根据设计压力(单位MPa)和容积V(单位L),标出坐标点,确定容器类别:   (1)对于**组介质,压力容器的分类见图。   (2)对于第二组介质,压力容器的分类。 压力容器分类图**组介质   压力容器分类图第二组介质  

多腔压力容器分类 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该类别进行使用管理。但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,设计压力取本压力腔的设计压力,容积取本压力腔的几何容积。   1.同腔多种介质容器分类   一个压力腔内有多种介质时,按组别高的介质分类。   2. 介质含量极小容器分类   当某一危害性物质在介质中含量极小时,应当按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。   
特殊情况分类

(1)坐标点位于图A-1或者图A-2的分类线上时,按较高的类别划分其类别。   (2)对于GB 5044HG 20660两个标准中没有明确规定的介质,应当按化学性质、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。(3)本规程1.4条范围内的压力容器统一划分为第类压力容器。 

压力等级划分

压力容器的设计压力(p)划分为低压、中压、高压和超高压四个压力等级:   (1)低压(代号L) 0.1MPa≤p<1.6MPa   (2)中压(代号M) 1.6MPa≤p<10.0MPa   (3)高压(代号H) 10.0MPa≤p<100.0MPa   (4)超高压(代号U) p≥100.0MPa。 

品种划分

压力容器按在生产工艺过程中的作用,分为反应压力容器、换热压力容器、分离压力容器、储存压力容器。具体划分如下:   (1)反应压力容器(代号R):主要是用于完成介质的物理、化学反应的压力容器,如反应器反应釜、分解锅、硫化罐、分解塔、聚合釜高压釜、超高压釜、合成塔、变换炉、蒸煮锅、蒸球蒸压釜煤气发生炉等。   (2)换热压力容器(代号E):主要是用于完成介质的热量交换的压力容器,如管壳式余热锅炉、热交换器冷却器冷凝器加热器、**锅、染色器、烘缸、蒸炒锅、预热锅、溶剂预热器、蒸锅、蒸脱机、电热蒸汽发生器、煤气发生炉水夹套等。   (3)分离压力容器(代号S):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的压力容器,如分离器过滤器集油器、缓冲器、洗涤器吸收塔、铜洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸除氧器等。   (4)储存压力容器(代号C,其中球罐代号B):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,如各种型式的储罐。   在一种压力容器中,如同时具备两个以上的工艺作用原理时,应当按工艺过程中的主要作用来划分品种。 

相关规定标准

与其他技术标准,与其他管理规定的关系本规程是固定式压力容器的基本安全性能保证,也是必须满足和达到的安全要求,其他标准不得低于本规程的各项规定

不符合本规定时,如何处理三新试验、研究数据报告报国家质检总局委托技术机构评审、处理,并将结果经总局批准后进行试制   

引用现行有效标准:十项盖了各类形式、材质的压力容器设计、制造,具有适用性。 

(1)GB 150 -1998 钢制压力容器   

(2)JB 4732–1995 钢制压力容器分析设计标准   

(3)GB 151 -1999 管壳式换热器   

(4)GB 12337- 1998 钢制球形储罐

(5)JB/T 4710 -2005 钢制塔式容器 

(6)JB/T 4731 -2005 钢制卧式容器   

(7)JB/T 4734 -2002 铝制焊接容器   

(8)JB/T 4745 - 2002 钛制焊接容器   

(9)JB/T 4755-2006 铜制压力容器   

(10)JB/T 4756 -2006 镍及镍合金制压力容器事故率高的原因

设备事故率的大小,影响因素较多,也十分复杂。它不但与整个工业领域的各项技术水平有关,而且 还与社会文化和人的素质有关。在相同的条件下,压力容器的事故率要比其他机械设备高得多。本来压力容器大多数是承受静止而比较稳定的载荷,并不像一般转动机械那样容易因过度磨损而失效,也不像高速发动机那样因承受高周期反复载荷而容易发生疲劳失效。究其原因,主要有以下几方面。

 技术条件

1)使用条件比较苛刻。压力容器不但承受着大小不同的压力载荷(在一般情况下还是脉动载荷)和其他载荷,而且有的还是在高温或深冷的条件下运行工作介质又往往具有腐蚀性,工况环境比较恶劣。   

2)容易超负荷。容器内的压力常常会因操作失误或发生异常反应而迅速升高,而且往往在尚未发现的情况下,容器即已破裂。   

3)局部应力比较复杂。例如,在容器开孔周围及其他结构不连续处,常会因过高的局部应力和反复的加载卸载而造成疲劳破裂。   

4)常隐藏有严重缺陷。焊接或锻制的容器,常会在制造时留下微小裂纹等严重缺陷,这些缺陷若在运行中不断扩大,或在适当的条件(如使用温度、工作介质性质等)下都会使容器突然破裂。

压力容器使用管理

1使用不合法。购买一些没有压力容器制造资质的工厂产的设备作为承压设备,并非法当压力容器使用,以避开报装、使用注册登记和检验等安全监察管理,留下无穷后患。

2容器虽合法而管理操作不符合要求。企业不配备或缺乏懂得压力容器专业知识和了解国家对压力容器的有关法规、标准的技术管理人员。压力容器操作人员未经必要的专业培训和考核,无证上岗,极易造成操作事故。   

3压力容器管理处于四无状态。即一无安全操作规程,二无建立压力容器技术档案,三无压力容器持证上岗人员和相关管理人员,四无定期检验管理。使压力容器和安全附件处于盲目使用、盲目管理的失控状态。

4擅自改变使用条件,擅自修理改造。经营者无视压力容器安全,为了适应某种工艺的需要而随意改 变压力容器的用途和使用条件,甚至带操作,违规超负荷超压生产等造成严重后果。

5地方政府的安全监察管理部门和相关行政执法部门管理不到位。安全监察管理部门和相关行政执法部门的工作未能使用社会主义市场经济的发展,特别是规模小、分布广的民营和私营企业的激增,使压力容器的安全监察管理存在盲区和管理不到位的现象,助长了压力容器的违规使用和违规管理。