压力容器基础知识
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压力容器基础知识一、预备知识1、压力:垂直作用在物体表上的力。
2、压强:单位面积上承受的力。
在工程上,习惯称为压力。
式中:F 表示力,单位是牛顿(N ),S表示面积单位是平方米(m2),P 表示压强,单位是帕斯卡(Pa )。
1)压强的单位① 法定单位:KPa ,MPa② 工程上有时会用到:公斤力(公斤)③ 其他加强单位:mmHg (毫米汞柱)mmH2O (毫米水柱)2)常见压强单位的换算① 标准大气压=0.1MPa =760 mmHg② 工程大气压3、绝对压力、表压力、负压力1)绝对压力:容器内的实际压力。
2)表压力:压力表上的读数或液柱差H的压力值就是容器内介质压力超出大气压力的部分P绝=P表+P大气压3)负压力(真空度):介质的压力低于大气压力的部分,称为负压力或真空,简称负压。
此时P表为负值,或表示为P负= P大气压-P绝。
4)几种压力的关系图P绝=P大气压 P绝>P大气压 P绝<P大气压二、压力容器的定义1、容器:由曲面构成用于盛装物料的空间构件。
2、压力容器一般是指在工业生产中用来完成反应、传热、传质、分离、贮存等工艺过程,并承受0.1MPa表压以上压力的密闭容器。
3、《特种设备安全监察条例》中明确指出压力容器的定义为: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2.5MPa·L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1.0MPa·L的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60℃液体的气瓶;氧舱等。
三、压力容器中的压力源1、来自容器外部:蒸汽锅炉或压缩机2、来自容器内部:受热、化学反应、聚集状态发生改变等四、压力容器的工艺参数1、压力1)工作压力:容器顶部在正常工艺操作时的压力。
压力容器的基础知识一、压力容器:工农业生产及人民生活中广泛使用的承载一定压力载荷的密封容器。
承压容器很多,但易造成事故且危害性较大的只是一部分。
《条例》规定:压力容器,是指盛装气体或者液体,承载一定压力载荷的密闭设备,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2.5MPa/L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1.0MPa/L的气体、液化气体标准沸点等于或者低于60℃液体的气瓶、氧舱等。
《容规》规定:具有下列条件才能划入压力容器1.最高工作压力(PW)≥0.1Mpa(不含液体压力下同);2.内直径(非圆形截面指其最大尺寸)大于或等于0.15m,且容积(V)大于或等于0.025m3;3.盛装介质为气体、液化气体和最高工作温度高于或等于标准沸点的液体。
二、压力容器的特点1.由于压力容器的压力源具有动态性质,所以潜伏着超过额定压力而引起爆炸的可能性,有三种情况:(a)压缩机和蒸汽锅炉的超压引起爆炸;(b)伴有化学反应的压力容器反应中超压(c)一般压力容器受环境温度影响升温升压引起爆炸。
2.压力容器中介质复杂:一旦爆炸,社会影响面大,甚至严重的影响社会的安定。
3.压力容器运行状况是相对静止的,但内部储存有巨大能量,事故具有隐蔽性和突发性.三、压力容器的压力来源。
压力容器的压力来源可以来自两个方面,一是气体的压力在容器外产生(增大)的,另一种是气体的压力是在容器内产生(增大)的。
(1)气体的压力在容器外产生(增大)的压力源一般来自二个设备:a.压力产生于气体的压缩机。
工作介质为压缩气体的容器,压力由压缩机对气体的压缩而产生的,例如贮气罐、油分离器等,这些容器承受的压力取决于压缩机出口的压力。
b.压力产生于蒸汽锅炉。
工作介质为蒸汽的压力容器,如蒸汽加热器、蒸发器、夹套容器加热的夹套等,它们的压力来源于蒸汽锅炉,压力的大小取决于锅炉的出汽压力.有时候压力容器所需要的蒸汽压力小于锅炉的出汽压力,则在容器的进口管上装设减压阀,调整减压阀即可以得到容器所需要的蒸汽压力.(2)在容器内产生(增加)的气体压力,在压力容器内气体压力一般是二个原因形成的。
第3部分承压类特种设备—压力容器1压力容器基础知识主要内容:1 压力容器的含义、参数、级别、介质2 压力容器的基本结构3 运行与维护保养及异常情况处理4 定期检查与定期检验3压力容器基础知识压力容器基础知识1 压力容器的含义、参数、级别、介质1.1压力容器的含义(种类)《特种设备目录》中所定义的压力容器,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)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、容积大于或者等于30L且内直径(非圆形截面指截面内边界最大几何尺寸)大于或者等于150mm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1.0MPa•L的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60℃液体的气瓶;氧舱。
压力容器基础知识压力容器的压力来源(1)来自容器外部①由各类气体、液化气体压缩机泵供给压力,工作压力取决于压缩机出口和泵出口的压力。
②由蒸汽锅炉、废热锅炉供给的压力。
工作压力取决于锅炉出口的蒸汽压力或经减压后的蒸汽压力。
(2)来自容器内部①气态介质由于温度升高,导致体积膨胀受限,产生压力或使压力增大。
②液体介质受热汽化,压力即为该温度下的饱和蒸汽压。
以水为例,当工作温度为120℃时,饱和蒸汽压约为0.20MPa,当工作温度为200℃时,饱和蒸汽压约为1.56MPa。
压力容器基础知识③液化气体介质,以气液两相共存,压力就是随温度变化的饱和蒸汽压。
各种不同液体在不同温度下有不同饱和蒸汽压,例如液氨20℃时的饱和蒸气压是0.75MPa,50℃时的饱和蒸气压是1.93MPa;丙烷50℃时的饱和蒸气压是1.704MPa。
④充满液态介质,由于温度升高导致液体体积膨胀,容器的压力取决于液体的体积膨胀系数。
例如液化石油气的体积膨胀系数是水的10~16倍,当液化石油气以液态充满整个容器时,压力随温度上升十分迅速。
1: 爆炸极限通常用可燃气体在空气中的()表示。
A. 温度 B. 容积 C.体积百分比(%)正确答案:C2: 液化气体的饱和蒸汽压力随温度的上升而()。
A.升高 B. 降低 C.不变正确答案:A3: 我国压力容器压力的法定计量单位是()。
A.kg/cm³ B. 牛顿C.MPa 正确答案:C4: 球形容器由于表面积小,可以减少隔热材料或减少热传道,一般作为()。
A. 分离容器 B. 储存容器 C. 反应容器 D.换热容器正确答案:B5: 下列法兰中,()整体性能最好。
A. 甲型平焊法兰 B.乙型平焊法兰 C. 对焊法兰正确答案:C6: 比较高大的直立容器设备,应采用()。
A. 耳式支座 B.鞍式支座 C. 裙式支座正确答案:C7: 所有封头型式中,平板封头的受力状况()。
A. 最好 B.一般 C. 较差正确答案:C8: 安全阀与压力容器之间一般()装设截止阀门。
A. 应该 B.不宜C. 禁止正确答案:B9: 为了防止操作人员误操作,安全阀与压力容器之间装设截止阀门的,压力容器正常运行期间截止阀必()。
A. 关闭 B.锁定 C. 全开并锁定正确答案:C10: 压力容器材料淬火的目的是()。
A.提高塑性 B.降低强度 C.提高强度和硬度正确答案:C11: 新选购的压力容器,最重要是要满足()。
A. 安全性 B. 适用性 C. 经济性正确答案: A12: 奥氏体不锈钢焊缝区在含氯离子的环境中可能会发生()。
A.晶间腐蚀 B.应力腐蚀 C. 均匀腐蚀正确答案:B13: 奥氏体不锈钢最容易导致应力腐蚀的环境是含()的环境。
A.氯离子 B.湿 H2SC.液态高浓度 NH3(无水)正确答案:A14: 压力容器的安全阀应()安装。
A.水平 B.垂直 C.随便安装正确答案:B15: 安全阀与压力容器之间装设截断阀门的,压力容器正常运行期间阀门必须保证()。
A.关闭 B.半开 C.全开正确答案:C16: 压力容器用钢的合金元素总含量()的称为低合金钢。
压力容器基础知识压力容器课件第一节压力容器定义在石油化工领域,容器是指储存设备和其它各种设备的外壳。
按容器所承受压力的高低又可分为常压容器和压力容器两大类,但两者之间的压力分界是人为规定的,因此在不同规范中其数值可能略有差异。
一般压力容器是指同时具备下列三个条件的容器: 1. 最高工作压力≥0.1MPa(不含液体静压力,下同);2. 内直径(非圆形截面指其最大尺寸)≥0.15m,且容积≥0.025m3;3. 盛装介质为气体、液化气体和最高工作温度高于等于标准沸点的液体。
第二节压力容器分类按压力容器的设计压力分为:低压、中压、高压、超高压四个压力等级,具体划分如下:(1)低压0.1MPa≤P<1.6MPa,代号为“L” (2)中压 1.6MPa≤P<10MPa,代号为“M” (3)高压10MPa≤P<100MPa,代号为“H” (4)超高压P≥100Mpa,代号为“U”按压力容器的压力等级、品种、介质毒性程度和易燃介质的划分,压力容器划分为三类:1.下列情况之一的,为第三类压力容器:(1)高压容器;(2)中压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质);(3)中压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且PV乘积大于等于10MPa?m3);(4)中压反应容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且PV乘积大于等于0.5MPa?m3);(5)低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质,且PV乘积大于等于0.2MPa?m3);(6)高压、中压管壳式余热锅炉;(7)中压搪玻璃压力容器;(8)使用强度级别较高(指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540Mpa)的材料制造的压力容器;(9)移动式压力容器,包括铁路罐车(介质为液化气体、低温液体)、罐式汽车和罐式集装箱等;(10)球形储罐(容积大于等于50 m3);(11)低温液体储存容器(容积大于等于5 m3)。
2.下列情况之一的,为第二类压力容器:(1)中压容器;(2)低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质);(3)低压反应容器和低压存储容器(仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质);(4)低压管壳式余热锅炉;(5)低压搪玻璃压力容器。
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1)压力容器的操作条件
(1)压力。
压力容器的压力可以来自两个方面,- 是来自压力容器外,一是来自压力容器内。
压力容器的最高工作压力,对于承受内压的压力容器,是指压力容器在正常使用过程中,容器顶部可能出现的最高压力;对于承受外压的压力容器,是指压力容器在正常使用过程中,夹套顶部可能出现的最咼压力。
压力容器的设计压力,是指在相应设计温度下用以确定容器壳体厚度的压力,亦即标注在铭牌上的容器设计压
力,其值不得小于最大工作压力。
当容器各部位或受压元件所承受的液桂静压力达到5%设计压力
时,则应取设计压力和液柱静压力之和进行该部位或元件的设计计算;装有安全泄放装置的压力容器, 其设计压力不得低于安全泄放装置的开启压力或爆破压力。
容器的设计压力应按GB150的相应规定确定。
(2)温度。
金属温度,系指容器受压元件沿截面厚度的平均温度。
任何情况下,元件金属的表面温度不得超过钢材的允许使用温度。
设计温度,系指容器在正常操作情况下,在相应设计压力下设定的受压元件的金属温度,其值不得低于元件金属可能达到的最高金属温度;对于0°C以下的金属温度,则设计温度不得高于元件金属可能达到的最低金属温度。
容器设计温度(即标注在容器铭牌上的设计介质温度)是指壳体的设计温度。
(3)介质。
生产工艺过程所涉及的工艺介质品种繁多,分类方法也有多种。
按物质状态分类,有气体、液体、液化气体、单质和混合物等;按化学特性分类,则有可燃、易燃、惰性和助燃四种;按它们对人类毒害程度,又可分为极度危害(I)、高度危害(II)、中度危害
(III)、轻度危害(IV)四级。
易燃介质:是指与空气混合的爆炸下限小于10%,
或爆炸上限和下限之差值大于等于20%的气体,如一甲胺、乙烷、乙烯等。
毒性介质:《压力容器安全技术监察规程》(以下
简称《容规》)对介质毒性程度的划分参照GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》分为四级。
其最高容许浓度分别为:极度危害(I级)<0. 1mg/m3;高度危害(II 级)0. 1~<1. Omg / m3 ;中度危害(III级)0〜< 10mg /
m3 ;轻度危害(IV 级)日Omg / m3。
压力容器中的介质为混合物质时,应以介质的组成并按毒性程度或易燃介质的划分原则,由设计单位的工艺设计部门或使用单位的生产技术部门决定介质毒性程度或是否属于易燃介质。
腐蚀介质:石油化工介质对压力容器用材具有耐腐蚀性要求。
有时是因介质中有杂质,使腐蚀剧烈地增加。
腐蚀介质的种类和性质各不相同,加上工艺条件不同,介质的腐蚀性也不相同。
这就要求在选用压力容器用材时,除了应满足使用条件下的力学性能要求外,还要具备足够的耐腐蚀性,必要时还要采取一定的防腐措施。
2)压力容器的分类
压力容器分类方法很多,为利于安全技术监察和管理,《容规》将压力容器划分为3类。
(1)下列情况之一为第三类压力容器: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pV 大于等于10MPa・m3);中压反应容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且pV大于等于0・5MPa m3);低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害的介质,且pV 大于等于0. 2MPa・m3);高压、中压管壳式余热锅炉;
中压搪玻璃压力容器;使用强度级别较高(指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa)的材料制造的压力容器;移动式压力容器,包括铁路罐车(介质为液化气体、低温液体)、罐式汽车[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]和罐式集装箱(介质为液化气体、低温液体)等;球形储罐(容积大于等于50m3);低温液体储存容器(容积大于5m3) o
(2)下列情况之一为第二类压力容器:中压容器;低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质);低压反应容器和低压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质);低压管壳式余热锅炉;低压搪玻璃压力容器。