压力容器基本知识
- 格式：ppt
- 大小：1.66 MB
- 文档页数：72
下载文档原格式
合集下载
压力容器基础知识
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。
压力容器基础知识
多层式
层板包扎式 热套式
缠绕式 绕板式 绕带式
25
封头定义、结构
2. 封头：与筒体一起构成设备的壳体。
结构
椭圆形封头
碟形封头
凸形封头 球冠形封头
封头
锥形封头
球形封头
半球形封头 无折边半球形封头
带折边锥形封头
无折边锥形封头
平板形封头
26
封头形式实例
球形
椭圆形
碟形
锥形 平板形
凸形封头形式
（1）半球形封头 ——有很好的力学性能。 （2）椭圆形封头 ——制造容易。 （3）蝶形封头 ——加工容易、方便，但在
9
压力容器的分类
c、按作用原理 反应容器（R）----主要用于完成介质的化学反应 换热容器（E）----主要用于实现介质的热量交换 分离容器（S）----主要用于对混合物料进行分离 贮运容器（C，其中球罐B）
----主要用于盛装物料
d、按安装方式分类 固定式容器----有相对固定的安装、工作地点，工艺
第二章 压力容器的基本结构
22
压力容器基本部件
基本组成
壳体 封头（端盖） 设备法兰 开孔与接管 支座 安全附件
23
筒体定义及形式 1. 壳体：存储物料或完成物理化学反应或
传质传热所需的主要压力空间。
形式：圆柱筒体、球形筒体。
24
筒体结构
结构：
单层式 筒体
组合式
无缝钢管式
单层卷焊式
整体锻造式
锻焊式
14
钢材的分类方法2
2、按钢的品质分类
（1）普通钢——硫、磷含量较多 S ≤0.055%，P ≤0.040%或S、P均 ≤0.05%
（2）优质钢——硫、磷含量较少 S ≤0.040%，P ≤0.040%
第一章压力容器基础知识
2
三、表压力和绝对压力 压力的表示方法有两种：表压力和绝对压力
1、用表压力表示 表压力是指压力表上直接指示的压力值，而压力表 上所指示的压力值又是指容器内的压力与容器周 围大气压力的差值，这个压力值称为表压力，用 符号“P表”表示 2、用绝对压力表示 实际上作用在容器器壁上的压力应该是压力表上指 示的压力加上容器周围的大气压力，这个 绝对真 实的压力称作“绝对压力”用P绝表示。
12
(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、消毒锅、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。
20
5
第二节 温度的一般概念
一、温度及温度的测量仪器 温度是表示物体冷热程度的物理量，它 是对物质分子平均动能的度量，温度越 高则表示分子平均动能越大。温度的测 量仪器叫温度计。 二、温度的表示方法 温度的表示方法有摄氏温标、华氏温标 及绝对温标三种
6
1、摄氏温标
将标准大气压下水的结冰温度定为0度，把水的沸腾 温度定位100度，在两者之间等分为100格。用℃ 表示。
18
2、温度 （1）金属温度 （2）设计温度 （3）试验温度 3、几何尺寸 （1）直径：一般指压力容器的内径 （2）公称直径：指经标准化、系列化后 的尺寸，以适应容器标准化、系列化的 需要。 4、介质
19
二、压力容器的应力源 1、应力与变形的基本概念 2、压力容器的应力来源 （1）由压力而产生的应力 （2）由重量而产生的应力 （3）其他外载荷引起的应力 （4）由温度而引起的应力 （5）封头与筒体连接时，在连接外边界区 域，附加弯矩也会引起轴向、环向应力
三、表压力和绝对压力 压力的表示方法有两种：表压力和绝对压力
1、用表压力表示 表压力是指压力表上直接指示的压力值，而压力表 上所指示的压力值又是指容器内的压力与容器周 围大气压力的差值，这个压力值称为表压力，用 符号“P表”表示 2、用绝对压力表示 实际上作用在容器器壁上的压力应该是压力表上指 示的压力加上容器周围的大气压力，这个 绝对真 实的压力称作“绝对压力”用P绝表示。
12
(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、消毒锅、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。
20
5
第二节 温度的一般概念
一、温度及温度的测量仪器 温度是表示物体冷热程度的物理量，它 是对物质分子平均动能的度量，温度越 高则表示分子平均动能越大。温度的测 量仪器叫温度计。 二、温度的表示方法 温度的表示方法有摄氏温标、华氏温标 及绝对温标三种
6
1、摄氏温标
将标准大气压下水的结冰温度定为0度，把水的沸腾 温度定位100度，在两者之间等分为100格。用℃ 表示。
18
2、温度 （1）金属温度 （2）设计温度 （3）试验温度 3、几何尺寸 （1）直径：一般指压力容器的内径 （2）公称直径：指经标准化、系列化后 的尺寸，以适应容器标准化、系列化的 需要。 4、介质
19
二、压力容器的应力源 1、应力与变形的基本概念 2、压力容器的应力来源 （1）由压力而产生的应力 （2）由重量而产生的应力 （3）其他外载荷引起的应力 （4）由温度而引起的应力 （5）封头与筒体连接时，在连接外边界区 域，附加弯矩也会引起轴向、环向应力
压力容器基本知识
第一部复习提纲第一章压力容器基本知识一、基本概念（应知）1、压力：垂直作用于物体表面上的力。
单位是“帕斯卡”，简称“帕”，用“Pa”表示。
表压：压力表的读数；表示压力容器内介质压力高出大气压力的部分。
真空度：真空表的读数；表示压力容器内介质压力低出大气压力的部分。
绝对压力：以绝对零压为基础的压力。
P绝＝P表+P大气P绝＝P大气–P真空一、基本概念（应知）2、压力容器：所有承受压力的密闭容器。
3、工作压力：系指容器顶部在正常工艺操作时的压力。
4、设计压力：系指在相应设计温度下用以确定容器计算壁厚及其元件尺寸的压力。
一、基本概念（应知）5、强度：对于某种材料所能承受的压力有一定的限度，超过了这个限度，物体就会破坏，这一限度称为强度。
6、设计温度：系指压力容器在正常操作过程中，在相应设计压力下，表壁或元件金属可能达到的最高或最低温度。
（只有当元件金属的温度低于-20℃时，在按最低温度确定设计温度）二、基本知识（应知）1、压力容器的分类：压力容器分类主要考虑事故发生的可能性与事故危害性的大小两个方面。
（1）按最高工作压力分：低压容器L（0.1≤P W＜1.6MPa）、中压容器M（1.6≤P W＜10Ma）、高压H（10≤P W＜100MPa）容器、超高压容器U(P W≥100MPa)。
（2）按壳体承压方式分：内压容器、外压容器。
1、压力容器的分类（3）按设计温度分：低温容器（t≤－20℃）、常温容器（－20℃＜t＜450℃）、高温容器（t≥450℃）。
（4）按作用原理分：反应容器、换热器、分离器、贮运容器。
1、压力容器的分类（5）《容规》根据容器的压力高低、介质的危害程度及在生成过程中的重要作用将压容器分为三类：第一类容器：低压容器（非易燃、无毒、低压，属于第二、第三类的除外）；第二类容器：中圧（属于第三类除外）、低压锅炉、毒性低压容器等。
第三类容器：高压、超高圧、毒性中圧、移动式、球形等。
2、确定设计压力的方法（1）当容器装有安全泄放装置时，设计压力应不小于安全的开启压力。
压力容器基础知识
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。
压力容器基础知识
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。
压力容器基本知识
1、应力集中系数：容器开孔边缘处或接管根部最大应力与容器壳体膜应力最大值之比。
2、易燃介质：指与空气混合的爆炸下限小于10%，或爆炸上限与下限之差值大于等于20%的气体3、焊缝系数u :由于焊缝热影响区有热应力的存在，焊缝金属晶粒粗大，及焊缝中出现气孔，未焊透等缺陷影响焊缝金属强度，采用焊缝系数，以补偿焊缝强度的削弱，即焊缝金属材料的许用应力的利用率。
4、整体管板的有效厚度：Se=S-Y-Y ' Se――管板有效厚度；S――管板的实际（名义）厚度，mm ; Y ――管程隔板开槽值，mm ; K与C2取大者；Y'――壳程隔板开槽值，K与壳程腐蚀裕量C' 2取大者5、许用应力：指按材料各项强度数据分别除以各安全系数的最小值6、夹套压力容器的设计总图上，应注明哪些与压力试验有关的内容？答（1）应分别说明壳体和夹套的试验压力；（2）允许的内外压差值；（3）试验步骤；（4）试验的要求7、选用公称直径250mm的无缝钢管做压力容器壳体，选择椭圆形封头的直径为多少？答：Dg250mm的无缝钢管外径为273mm ,按钢管外径选封头，封头外径为273mm。
8、按现行规定，在压力容器图纸上如何注明磁粉检测合格标准？答：符合JB4730 11.13.1条和11.13.2条I级的要求9、划分压力容器类别和确定《容规》适用范围使用的压力有何不同？可能产生什么问题？答：确定《容规》适用范围的压力为最高工作压力，划分容类别的压力为设计压力。
划分类别时有限制条件，即必须是对划入《容规》的压力容器进行分类，实际工作中，有时将不属于《容规》管辖的压力容器划成了某类别压力容器。
10、一台压力容器，按介质、压力、内直径、容积等条件，均属于第三类压力容器。
那么，该台容器一定得划分为第三类压力容器吗？为什么？答：不一定，因为搪玻璃压力容器一律划分为第二类压力容器。
11、GB150中“相当于双面焊的全焊透对接焊缝”指什么样的焊缝？答：指单面焊双面成形的对接焊缝。
第四章压力容器基本知识
2）验收级别： 容器对接接头进行100％的无损检测，RT检测合格级别为Ⅱ级且透照量
不低于AB级、UT检测合格级别为Ⅰ级； 局部无损检测的，RT检测合格级别为Ⅲ级且透照量不低于AB级、UT检
测合格级别为Ⅱ级（评定标准为JB4730）。 局部100%RT或UT的接头，其验收级别与壳体接头相同。
压力容器焊接接头的无损检测
压力容器用钢板的无损检测
③移动式压力容器用钢板UT检测质量等级不低于Ⅱ级。 ④厚度大于30mm的20R、16MnR；厚度大于25mm的
15MnVR、15MnVNR、18MnMoNbR、13MnNiMoNbR 和Cr－Mo钢板；厚度大于20mm的16MnDR、15MnNiDR、 09Mn2VDR、09MnNiDR的压力容器用钢板UT检测质量等级 不低于Ⅲ级。 ⑤多层包扎压力容器内筒用钢板UT检测质量等级不低于Ⅱ级。 ⑥调质状态供货的压力容器用钢板UT检测质量等级不低于Ⅱ级。
压力容器封头
2、椭圆形和碟形封头 椭圆形封头的曲率半径变化是连续的，所以封
头中的应力分布也比较均匀，其受力情况仅次 于半球形封头。由半个椭球壳和直边组成,是目 前中、低压压力容器中应用最广泛的封头形式。 碟形封头又称带折边球形封头，它由几何形状 不同的三部分组成，第一部分是以R为半径的 部分球面；第二部分是高度为h的圆筒形部分； 第三部分是连接以上两部分的过渡部分 椭圆形封头和碟形封头的圆筒部分，又称直边 部分，其目的是为了使边缘应力不直接作用在 封头与筒体相连接的焊缝上。直边高度一般为 25~50mm。
C.对有无损检测要求的角接及T型接头，不能进行RT或UT检测时， 应做100％的表面无损检测。
D.铁磁性材料压力容器焊接接头表面无损检测应优先选用MT检 测。
压力容器焊接接头的无损检测
不低于AB级、UT检测合格级别为Ⅰ级； 局部无损检测的，RT检测合格级别为Ⅲ级且透照量不低于AB级、UT检
测合格级别为Ⅱ级（评定标准为JB4730）。 局部100%RT或UT的接头，其验收级别与壳体接头相同。
压力容器焊接接头的无损检测
压力容器用钢板的无损检测
③移动式压力容器用钢板UT检测质量等级不低于Ⅱ级。 ④厚度大于30mm的20R、16MnR；厚度大于25mm的
15MnVR、15MnVNR、18MnMoNbR、13MnNiMoNbR 和Cr－Mo钢板；厚度大于20mm的16MnDR、15MnNiDR、 09Mn2VDR、09MnNiDR的压力容器用钢板UT检测质量等级 不低于Ⅲ级。 ⑤多层包扎压力容器内筒用钢板UT检测质量等级不低于Ⅱ级。 ⑥调质状态供货的压力容器用钢板UT检测质量等级不低于Ⅱ级。
压力容器封头
2、椭圆形和碟形封头 椭圆形封头的曲率半径变化是连续的，所以封
头中的应力分布也比较均匀，其受力情况仅次 于半球形封头。由半个椭球壳和直边组成,是目 前中、低压压力容器中应用最广泛的封头形式。 碟形封头又称带折边球形封头，它由几何形状 不同的三部分组成，第一部分是以R为半径的 部分球面；第二部分是高度为h的圆筒形部分； 第三部分是连接以上两部分的过渡部分 椭圆形封头和碟形封头的圆筒部分，又称直边 部分，其目的是为了使边缘应力不直接作用在 封头与筒体相连接的焊缝上。直边高度一般为 25~50mm。
C.对有无损检测要求的角接及T型接头，不能进行RT或UT检测时， 应做100％的表面无损检测。
D.铁磁性材料压力容器焊接接头表面无损检测应优先选用MT检 测。
压力容器焊接接头的无损检测
压力容器基本知识
第四节 压力容器常用的钢材
3.耐热钢：主要是钼钢、铬钼钢。12 CrMo、15CrMo、 12 Cr1MoV等,均含Mo，提高钢材的高温持久强度。 4.低温压力容器用钢：工作温度≤-20℃。 ①与普通低合金钢相比，低温钢必须保证在相应的低温下 具有足够的低温冲击韧性，防止冷脆破裂。其它特性与普 通低合金钢相似。②必须是镇静钢 5.不锈钢： 马氏体不锈钢：耐大气腐蚀； 奥氏体不锈钢：铬镍型钢，如0Cr18Ni9、1Cr18Ni11Ti等 6.复合钢板：基层：碳素钢或低合金钢，起承压作用； 复层：不锈钢或镍、钛、铜，起耐腐蚀或防止介质被污染 作用。
第三节
压力容器的分类
五、按照在生产过程中的作用原理进行分类： 1. 反应压力容器（代号R）: 主要用于完成介质的物理、 化学反应。如反应器、反应釜、聚合釜、分解塔、合成塔、 超高压反应釜等。 2. 换热压力容器（代号E）：主要用于完成介质的热量交 换。如管壳式余热锅炉、蒸发器、冷凝器、加热器等。 3. 分离压力容器（代号S）：主要用于完成介质的液体压 力平衡缓冲和气体净化分离。如分离器、过滤器、缓冲器、 吸收塔、干燥塔、汽提塔、除氧器等。 4. 储存压力容器（代号C,其中球罐代号B）: 主要用于盛 装生产用的原料气体、液体、液化气体等。如各种型式的 储罐。
第三节
压力容器的分类
六、按照压力容器的设计压力分类： 1.低压压力容器（代号L）：0.1MPa≤P<1.6MPa 2.中压压力容器（代号M）：1.6MPa≤P<10.0MPa 3.高压压力容器（代号H）：10.0MPa≤P<100.0MPa 4.超高压压力容器（代号U）：P≥100.0MPa 。
第四节 压力容器常用的钢材
压力容器基础知识
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。
压力容器基础知识
二.压力和压力的单位
1. 压力: 均匀垂直作用在物体表面的力称为压力。 均匀垂直作用在物体表面单位面积的压 力称为压强。 工程上一般把压强称为压力,用P表示。
2．压力的单位：牛顿/米2（N/m2）
即表示将1牛顿的力均匀垂直作用在1平 方米的面上所产生的压力，又称为帕斯 卡（Pa），简称帕。 1帕=1牛顿/米2 或 1P=1N/m2 1MPa（兆帕）=106Pa 1MPa=10.2kgf/cm2 1kg/cm2=0.098MPa
四．气体压力的形成
一切物质都是由分子构成的，在容器中运动着 的分子碰撞器壁产生冲击力，由此产生一个持 续而稳定的作用力，而总的作用力总是垂直地 作用于器壁，这样就形成了气体压力 。 气体压力不仅仅作用于容器的底部，而是作用 于整个器壁上。因此提高气体温度、增大气体 密度、加速气体分子运动速度都可以使气体压 力增高。
15．二氧化硫
SO2又称亚硫酸酐。无色、刺激性气体。常温 下加压到0.39MPa表压时能液化成无色液体。 密度： 2.927kg/m3 液体密度(00C ) 1.434 熔点 -76.10C 沸点 -100C 最高允许浓度(空气中) 15mg/m3 用途:气体用于制三氧化硫、硫酸等。液态是良 好的有机溶剂，用于精制各种润滑油，并作冷 冻剂等。
11．氨
NH3 无色、刺激臭味、有毒气体 密度 （标准状态下） 0.771kg/m3 相对密度 (对空气) 0.5971 沸点 -33.40C 熔点 -77.7C 爆炸极限(空气中) 15%~28% 爆炸极限(氧气中) 13.5%~79% 最高容许浓度（室内） 30mg/m3
14．氯甲烷
CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3（又叫氯仿）、 CCl4（又称四氯化碳） 四氯甲烷与乙醇、乙醚可按任何比例 混合不会燃烧。可作溶剂，有机物的 氯化剂，香料的浸出剂，纤维以及制 氧工业的脱脂剂、灭火剂、分析试剂
压力容器的基础知识
压力容器的基础知识压力容器是用于存放或输送高压气体、液体或混合物的设备。
它们经常被使用在工业、化工、制药、能源等行业。
由于它们涉及到高压和高温，因此非常重要的一点就是安全性。
在使用压力容器时，必须严格遵守相关的安全规程，并确保容器的质量和稳定性。
以下为压力容器的基础知识的详细介绍。
1. 压力容器的分类压力容器可以按照它们的用途、形状、尺寸、使用压力、储存介质和制造材料等因素进行分类。
- 按照用途：压力容器可以分为存储压力气体的储气罐、用于加热或热处理的锅炉和用于储存液体或气体的贮槽。
- 按照形状：压力容器可以分为圆形、方形、球形、柱形等形状。
- 按照尺寸：按照容器的体积或者形状大小可以分为大型、中型和小型压力容器。
- 按照使用压力：根据压力容器所能承受的压力可以分为低压容器、中压容器和高压容器。
- 按照储存介质：根据储存的流体介质的不同，压力容器可以分为储气罐、储液罐等。
- 按照制造材料：压力容器可以使用不同的材料制造，包括钢、铝、铜、玻璃钢等。
2. 压力容器的物理特性在设计压力容器之前，了解压力容器的物理特性是非常重要的。
主要物理特性如下：- 压力：压力容器通过承受和淋压来保持容器内部的高压状态。
缺乏妥善的维护或设计不佳可能导致容器内部气体或液体泄漏并爆炸。
- 温度：温度是压力容器的另一个重要特性，因为过高或过低的温度可能导致容器失去其结构完整性和稳定性。
- 物理强度：压力容器需要足够的物理强度来承受容器内部的压力。
这也涉及到材料选择和制造方法的选择。
- 密封性：压力容器需要可靠性高的密封系统，以防止存储在容器内的物质泄漏。
3. 压力容器的安全检查在使用压力容器之前，应该进行安全检查和维护。
以下是一些重要的检查项目：- 监测压力：设备操作人员应该动态监控容器内部的压力，并使用相关的压力监测设备检测压力释放或泄漏的风险。
- 注意温度：设备操作人员还应该动态监测容器内部的温度，并确保其在正常范围内。
压力容器基础必学知识点
压力容器基础必学知识点
1. 压力容器的定义：压力容器是指用于贮存、运输和处理气体、液体
及其混合物的设备，其内部压力超过标准大气压。
2. 压力容器的分类：按照用途和结构形式可分为储罐、锅炉和反应器等。
3. 压力容器的材料：常见的压力容器材料有钢材、合金材料和复合材
料等。
4. 压力容器的设计：压力容器的设计应满足相关的设计规范和标准，
如ASME Boiler and Pressure Vessel Code等。
5. 压力容器的制造：压力容器的制造应符合相关的制造规范和标准，
如ASME B31.3和GB150等。
6. 压力容器的检验：压力容器在制造过程中应进行各项检验，包括材
料检验、焊接检验、无损检测和压力试验等。
7. 压力容器的安全：压力容器应定期进行安全评估和维护，包括定期
检查、维修和更换。
8. 压力容器的应用：压力容器广泛应用于石油化工、核电、航空航天、食品加工和制药等行业。
以上是压力容器基础必学的一些知识点，希望对你有帮助。
压力容器基本知识(PPT 52张)
容器内部产生或增大
三、受监管的压力容器的界定
压力容器监察范围应该主要从发生事故 的可能性和事故危害的严重性来考虑。 一般来说，压力容器发生爆破事故时， 其危害的严重程度与压力容器的工作介质、 工作压力及容积等因素有关。
工作压力越高，容积 越大，储存能量越大， 爆破释放能量越大， 危害大。
1.液体介质：压缩性极小， 爆破膨胀功（即释放能量）小， 危害小。 2.气体介质：压缩性很大， 爆破膨胀功（即释放能量）大， 危害大。
各种气体的临界温度是不同的，在此温度以上，它只能处于气体状态，不能单有压缩气体 的方法使其液化。 气体的临界温度越高，就越容易液化；其温度比临界温度越低，液化所需的压力就越小。 对于已经液化的物质，一旦温度升至临界温度时，就必然会由液态迅速转变为气态。
介质
所谓介质是指容器所盛装的，或在容器中参 与反应的物质 。 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。
设 计 温 度
临 界 温 度
毒 性 程 度
易 燃 易 爆
压力
工作压力也称为操作压力，是指正常工艺操作情况下，容器顶 部的最高压力（不包括液体静压力）。
最高允许工作压力是根据容器的有效厚度计算得到的容器实际可 承受压力。 设计压力是指设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一 起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力设计压力选取方法 计算压力是指在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压力，并 且应当考虑液柱静压力等附加载荷。 各种压力之间的关系
（1）由压缩机或泵产生的压力，此时压力容器中的介质压 力取决于压缩机或泵出口的压力。 （2）由蒸汽锅炉或余热锅炉产生的压力，此时压力容器中 的介质压力取决于蒸汽锅炉或余热锅炉产生的压力或减压后的 蒸汽压力。
压力容器基础知识
第一章压力容器基础知识第一节压力容器概述一、压力容器的定义（容规）：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。
二、《压力容器安全技术监察规程》（简称容规）压力容器的压力来源（1）气体压力在容器外产生的容器内的气体产生于容器外，它的压力源一般是气体压缩机或是蒸汽锅炉等。
这些压力源一般通过缩小气的体积、增大气的密度、加速气体的流动速度来提高气体的压力。
（2）气体的压力在容器内产生（增大）的容器内的气体压力产生（增大）于器内一般是由于：容器内介质的聚集状态发生改变；或者介质在器内受热，温度升高；或者是介质在器内发生体积增大的化学反应等。
四、压力容器的使用特征：1．生产工艺要求高2．使用条件比较恶劣3．压力容器的载荷种类多4．操作要求高五、压力容器事故率高的原因：1．使用条件比较苛刻2．容易超负荷3．局部应力比较复杂4．常隐藏有严重缺陷第二节压力容器的主要工艺参数一．压力1．压力和压力单位压力：垂直作用在单位面积上的力称为压力。
单位：MPa2、表压和绝压绝压=表压+大气压绝压：实际作用在容器器壁上的压力称为绝对压力3．最高工作压力最高工作压力是指正常使用过程中，容器顶部可能出现的最高表压力。
最高工作压力在容器出厂时已作了规定，并在产品铭牌上注明。
也就是说容器的操作压力不得高于容器的最高工作压力，通常压力容器的最高工作压力不大于压力容器的设计压力。
4．设计压力设计压力是指在相应设计温度下用以确定容器壁厚度的压力。
容器的设计压力不得低于容器的最高工作压力5．最大允许工作压力最大允许压力是在一些特殊要求容器使用中碰到的概念，在该容器的图样及铭牌上都作了注明。
压力容器基础知识
• 此外，为了便于安全管理和监督检查，根据容器 压力的高低、容器内介质的危害程度以及在生产 过程中的重要作用，又将压力容器分为三类。具 体分类如下： • 1、属于下列情况之一者为一类化工压力容器： • ①非易燃或无毒介质的低压容器； • ②易燃或有毒介质的低压分离容器和换热容器； • 2、下列情况之一者为二类化工压力容器： • ①中压容器； • ②剧毒介质的低压容器； • ③易燃或有毒介质的低压反应容器和贮运容器。
1、安全阀
• 定义: • 安全阀是一种自动阀门，它不借助任何外力，而是利 用介质本身的力来排出额定数量的流体，以防止系统 内压力超过预定的安全值。当压力恢复正常后，阀门 再行关闭并阻止介质继续流出。 • 常用术语： • 开启压力：安全阀阀瓣在运行条件下开始升起的进口 压力。 • 铅封：由指定的专业人员用专用工具把安全阀的阀帽 锁住，不经允许均不能启封的完整活动。
• 石油、化学等工业中的压力容器，大多数由钢材制成。与 其他材料相比，钢材的强度高，韧性好，耐冲击。 • 1、钢材性能常用术语
• 弹性、弹性变形、弹性极限：外力去掉后能恢复 其原来形状的性能叫弹性；随着外力消失而消失 的变形叫弹性变形；弹性变形达到最大时的外力 为弹性极限。 • 塑性和塑性变形：产生永久性变形不致引起破坏 的性能叫塑性。在外力消失后留下来的这部分变 形叫塑性变形（不可恢复）。 • 脆性：金属材料在外力作用下无明显变形即发生 断裂的性质。
化工压力容器按其在生产工艺中的作用原理又可分 为反应容器、换热容器、分离容器、贮运容器等四 种：
反应容器：主要用来进行介质的物理、化学反应的容器。 如反应器、发生器、反应釜、分解塔、聚合釜、合成塔、 高压釜、气化炉等； 换热容器：主要用于介质之间的热量交换的容器。如热交 换器、冷却器等； 分离容器：主要用来完成介质的压力平衡及气体净化、气 液分离的容器。如缓冲罐、分离器、过滤器、吸收塔、洗 涤器、干燥塔、集油器、除氧器等； 贮运容器：主要是用来盛装气体、液体、液化气体的容器 ，如各种形式的贮槽、槽车等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
之增大。所以工作介质为水蒸气的压力容器，其可能
达到的最高压力为锅炉出口处的蒸汽压力。
2.2 容器的气体压力产生于容器内 容器的气体压力产生于容器内时，其原因有容器内介质的聚集状态发生改变， 气体介质在容器内受热，温度急剧升高，介质在容器内发生体积增大的化学 反应等。
由于介质的聚集状态发生改变而产生或增加压力的，一般是由于液态或液态 物质在容器内受热（如周围环境温度升高。容器内其他物料发生放热化学反 应等）。蒸发或分解的气体，体积剧烈膨胀，但因受到容器容积的限制，气 体密度大为增加，因而在容器内产生压力或使原有的气体压力增加。
L（注2）；
（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（注3）。
注1：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 的最高压力（表压力）。 注2：容积，是指压力容器的几何容积，即由设计图样标注的尺寸计
算（不考虑制造公差）并且圆整。一般应当扣除永久连接在压力容器
2009年8月31日由国家质量监督检验检疫总局特种设备安全监察局批 准颁布的《固定式压力容器安全技术监察规程》对我国压力容器的界 限范围做了明确划分。《固容规》适用于同时具备下列条件的压力容 器： （1）工作压力大于或者等于0.1MPa（注1）； （2）工作压力与容积的乘积大于或者等于2.5 MPa容器顶部可能达到的最高压力。 2.最高允许工作压力：在指定的相应温度下，容器顶部所允许承受的最大压 力。该压力是根据容器各受压元件的有效厚度，考虑了该元件承受的所有载 荷而计算得到的，且取最小值。
那些容易发生事故，而且事故的危害性较大，须由专门 机构进行监督，并按规定的技术管理规范进行制造和使 用的压力容器。即按特殊设备对待的压力容器。
3.1 划分压力容器界限应考虑的因素 划分压力容器的界限应考虑的因素主要有事故发生的可能性与事故 危害性的大小两个方面。
目前国际上对压力容器的界限范围尚无完全统一的规定。一般说来，
产、人民生活及国防密切相关，在国民经济中占有极其重要的地位。
在石油化工企业中，压力容器可以作为一种简单的盛装容器，用以贮 存有压力的气体、蒸汽或液化气 体，如液氮贮罐、氢气、氯气贮罐
等，这类容器内部一般没有其他的工艺装置，可以单独构成一台设备， 或者作为其他装置的一个独立部件；压力容器也可以作为其他石油化 工设备的外壳，为各种化工单元操作（如化学反应、传质、传热、分 离、蒸馏等）提供必要的压力空间，并将该空间与外界大气隔离，此 时压力容器不能作为一台独立设备存在，其内部必须装入某些工艺装 置（俗称内件）才能构成一台完整的设备，如氨合成塔、尿素合成塔、 废热锅炉、二氧化碳吸收塔、氮分离器等。 压力容器除了用于工业生产外，还用于基本建设、医疗卫生、地址勘 探、文教体育等国民经济各部门。
较少。但后者危险性较大，对压力控制的要求也更严格。
3 压力容器界限
压力容器定义的所谓容器，通常的说法是由曲面构成用 于盛装物料的空间，通俗地讲，就是化工、炼油、医药、 食品等生产所用的各种设备外部的壳体都属于容器。不 言而喻，所有承受压力的密闭容器均被称为压力容器，
或者被称为受压容器。本书讨论的压力容器，主要是指
1.3 绝对压力
绝对压力（P绝）。容器内介质的实际压力称为绝对压力，绝对压力等于
表压力（又叫相对压力）与当地大气压力之和。
表压力与负压力容器内介质（液体或或气体）的压力高于大气压时，介
质处于正压状态，如低于大气压时，则介质处于负压状态。用各种压力
表测量容器介质的压力得到的压力数值称为表压力或表压（P表）。 当容器内介质的压力等于大气压力时，压力表的指针在零位，即表压为 零。当容器内介质的压力大于大气压时，压力表的指针才会转动，表上 才有读数。此时压力表的读数就是容器内介质压力超出大气压的部分， 即表压为正压力。当容器内介质的压力低于外界大气压时，真空表的压 力值即为介质的压力低于大气压力的部分，表压为负压力或真空，简称 负压。
容器所盛装的或在容器内参加反应的物质被称为工作 介质。常用压力容器的工作介质是各种压缩气体或蒸 汽，所以这里主要讲气体介质的压力来源。压力来源
可以分为气体压力的产生或增大来自容器内或容器外
两类。
2.1 容器的气体压力产生于容器外 容器的气体压力产生于容器外时，其压力源一般是气体压缩机或蒸汽 锅炉。 其中，气体压缩机主要有容积型（活塞式、螺杆式、转子式、滑片式 等）和速度型（离心式、轴流式、泪流式等）两类。 容积型气体压缩机是通过缩小气体的体积，增加气体的密度来提高气
应用于工业、农业、国防、医疗卫生等行业和领域。随着国民经济的发展 和人民生活水平的提高，压力容器的使用越来越广泛。压力容器不仅数量
多，增长速度快，而且结构特殊，类型复杂，操作条件苛刻，发生事故的
可能性较大。与其他生产装置和设备不同，压力容器发生事故时，不仅本 身遭到破坏，往往还会诱发一系列恶性事故，会给国民经济和人民财产造 成重大损失，因此它的安全问题就特别值得注意。我国和其他许多工业国 家都设有专门的机构，对压力容器进行安全管理和监督检查，并要求按规 定的技术规范进行设计、制造和使用管理。作为压力容器操作人员，正确 使用和维护压力容器，保证压力容器安全运行是应尽的职责。为了帮助操 作人员丰富理论知识和提高实际操作水平，本章将讲解一些与压力容器有 关的基本知识。
压力容器基本知识
山东特检泰安分院 2013.05
主要内容
1.压力容器简介
2.压力容器的工艺参数
3.压力容器的基本要求
4.压力容器的分类
5.压力容器常用的钢材
6.压力容器的应力及其对安全的影响
第一节 压力容器简介
压力容器又称受压容器，是生产和人民生活中不可缺少的一种设备，广泛
3.2 我国压力容器的界限范围
国家质量技术监督检验检疫总局颁发的《压力容器安全技术监察 规程》规定同时具备下列三个条件的容器作为特殊设备来管理： （1）最高工作压力（Pw）大于等于0.1MPa（不包括液体静压力， 下同）； （2）内直径大于等于0.15m，且容积（V）大于等于0.025m3； （3）介质为气体、液化气体和最高工作温度高于等于标准沸点 （指在1个大气压下的沸点）的液体。
体压力的；而速度型气体压缩机则是通过增加气体的流速，是气体的
动能转变为势能来提高气体压力的工作介质为压缩气体的压力容器， 其可能达到的最高压力为压缩机出口的气体压力（气体在容器内温度
大幅度升高或发生其他物理化学变化时压力升高的情况除外）。
蒸汽锅炉是利用燃料燃烧放出的热量将水加热蒸发而 产生水蒸气的一种设备。在相同压力下水蒸气的体积 是饱和水的1000多倍，汽包（或锅筒）的体积有限， 随着水不断受热蒸发，蒸汽密度不断增加，压力也随
压力容器发生爆炸事故时，其危害性大小与工作介质的状态、工作 压力及容器的容积等因素有关，工作介质是液体的压力容器，由于
液体的压缩性极小，因此在容器爆炸时其膨胀功，即所释放的能量
很小，危害性也小。而工作介质是气体的压力容器，因气体具有很 大的压缩性，容器爆炸时的膨胀功，即瞬时所释放的能量很大，危
害性也就大。
的规定。
4 压力容器在工业生产中的应用
压力容器在各个工业领域中应用广泛，如化学工业、石油化工、炼油、 制药、炸药、化肥、食品工业、水泥、冶金、涂料、合成树脂、合成 橡胶、塑料、合成纤维、造纸、深海探测器、潜水舱、火力发电站、 航空、深冷、运输贮罐、原子能发电等等。就当前来说，以石油化学 工业应用的最为普遍。 石油化学工业生产工艺复杂，火灾爆炸危险性大，产品品种多，与生
本节主要内容
1 压力
2 压力容器的压力源
3 压力容器界限
4 压力容器在工业生产中的应用
1 压力
1.1 压力的定义
1.2 大气压力
1.3 绝对压力
1.4 绝对压力、表压力及大气压力之间的关系
1.1 压力的定义
压力的单位是牛顿，用“N”表示，面积的单位是平方米， 用“m2”表示，压强的单位是帕斯卡，简称帕，用“Pa” 表示。 1帕斯卡=1牛顿/平方米，即1Pa=1N/m2。
《特种设备安全监察条例》中压力容器的定义为：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2.5 MPa 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1.0 MPa 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。
反之压力就越小。所以大气压力不是恒定不变的，高山上的大气压就
比海平面上的小。 工程上为了计算方便，把1千克力/厘米2（0.098MPa）的压力称为1个 工程大气压，它与标准大气压之间的换算关系为： 1工程大气压=0.968标准大气压=735.6毫米汞柱 如果以水柱高度来计算压力时，其换算关系为： 1千克力/米2（9.8Pa）=1毫米水柱 1千克力/厘米2（0.098MPa）=10000毫米水柱=10米水柱
1.4 绝对压力、表压力及大气压力三者之间的关系 绝对压力、表压力及大气压力三者之间的关系为： P绝=P表+P大气 由上式可知，只有当压力表是负数时，绝对压力才有可能 小于大气压力，二出现负压力P负。 P负=P大气-P绝
人们通常所说的容器压力或介质压力均指表压力而言。
2 压力容器的压力源
内部的内件的体积。 注3：容器内介质为最高工作温度低于其标准沸点的液体时，如果气
相空间的容积与工作压力的乘积大于或者等于2.5 MPa L 时，也属
于本规程的使用范围。
其中，超高压容器应当符合《超高压容器安全技术 监察规程》的规定，非金属压力容器应当符合《非 金属压力容器安全技术监察规程》的规定，简单压 力容器应当符合《简单压力容器安全技术监察规程》