通用安全技術(shù)-第三章-壓力容器安全技術(shù)

1、通用安全技術(shù)通用安全技術(shù)課程編號(hào)：03048402南京理工大學(xué)化工學(xué)院安全工程系饒饒 國(guó)國(guó) 寧寧Tel8004（O） E-mail：一級(jí)安全評(píng)價(jià)師 注冊(cè)安全工程師第三章 壓力容器安全技術(shù)n3.1 概述n3.2壓力容器的分類與結(jié)構(gòu) n3.3 壓力容器質(zhì)量控制n3.4 壓力容器安全裝置n3.5 壓力容器定期檢驗(yàn)3.1 概述n特種設(shè)備安全監(jiān)察條例特種設(shè)備安全監(jiān)察條例(中華人民共中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院令第和國(guó)國(guó)務(wù)院令第549號(hào)號(hào))2009年年 n本條例所稱特種設(shè)備是指涉及生命安全、本條例所稱特種設(shè)備是指涉及生命安全、危險(xiǎn)性較大的鍋爐、壓力容器（含氣瓶，危險(xiǎn)性較大的鍋爐、壓力容

2、器（含氣瓶，下同）、壓力管道、電梯、起重機(jī)械、客下同）、壓力管道、電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂設(shè)施和場(chǎng)（廠）內(nèi)專用運(yùn)索道、大型游樂設(shè)施和場(chǎng)（廠）內(nèi)專用機(jī)動(dòng)車輛。機(jī)動(dòng)車輛。特種設(shè)備依據(jù)其主要工作特點(diǎn)，分為特種設(shè)備依據(jù)其主要工作特點(diǎn)，分為承壓類承壓類特種設(shè)備特種設(shè)備和和機(jī)電類機(jī)電類特種設(shè)備。特種設(shè)備。A.A.承壓類特種設(shè)備：是指承載一定壓力的密閉設(shè)備或承壓類特種設(shè)備：是指承載一定壓力的密閉設(shè)備或管狀設(shè)備。管狀設(shè)備。B.B.機(jī)電類特種設(shè)備：是指必須由電力牽引或驅(qū)動(dòng)的設(shè)機(jī)電類特種設(shè)備：是指必須由電力牽引或驅(qū)動(dòng)的設(shè)備。備。n特種設(shè)備事故常見的事故有兩類:n一類是爆炸性事故，主要是鍋爐、壓力容器、氣

3、瓶、壓力管道易發(fā)生此類事故；n另一類是易發(fā)生群死群傷性事故，主要是電梯、起重機(jī)械、廠內(nèi)機(jī)動(dòng)車輛、游樂設(shè)施、客運(yùn)索道易發(fā)生此類事故。 2015年5月1日中午12時(shí)5分許，溫州市龍山游樂園“狂呼”項(xiàng)目發(fā)生意外事故。事故導(dǎo)致2人死亡，3人受傷。n工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)和運(yùn)行過(guò)程中，大多都有壓力容器等受壓設(shè)備。因此，壓力容器的安全性是一個(gè)重要而亟待解決的工程問題。 n本章主要介紹壓力容器的有關(guān)安全技術(shù)知識(shí)。承受一定壓力，與外界形成一個(gè)封閉系統(tǒng)的容器，稱為壓力容器。如各類過(guò)程裝備的殼體、航天器與潛艇的殼體; 水壓機(jī)的液壓缸；壓縮機(jī)的儲(chǔ)罐；發(fā)酵罐；鍋爐，核電站核容器；液化石油氣罐等。在工業(yè)生產(chǎn)中用于完成反應(yīng)、傳質(zhì)

4、、傳熱、分離和儲(chǔ)存等生產(chǎn)工藝過(guò)程，并能承受壓力的密閉容器，廣泛用于石油、化工、能源、冶金、機(jī)械、輕紡、醫(yī)藥、國(guó)防等工業(yè)領(lǐng)域。3.1.1 壓力容器的應(yīng)用化學(xué)工業(yè)反應(yīng)釜，換熱器，儲(chǔ)罐石油工業(yè)精餾塔，換熱器，儲(chǔ)罐航天飛機(jī)，火箭，宇宙飛船機(jī)械水壓機(jī)，儲(chǔ)能器，壓縮機(jī)，液壓缸食品殺菌鍋，發(fā)酵罐印染高壓染缸造紙烘缸動(dòng)力鍋爐，核電站核容器民用液化石油氣罐 壓力容器應(yīng)用的廣泛性壓力容器應(yīng)用的廣泛性 壓力容器不僅廣泛用于化學(xué)、石油化工、壓力容器不僅廣泛用于化學(xué)、石油化工、 醫(yī)醫(yī)藥、冶金、機(jī)械、采礦、電力、航天航空、交藥、冶金、機(jī)械、采礦、電力、航天航空、交通運(yùn)輸?shù)裙I(yè)生產(chǎn)部門，在農(nóng)業(yè)、民用和軍工通運(yùn)輸?shù)裙I(yè)生產(chǎn)部

5、門，在農(nóng)業(yè)、民用和軍工部門也頗常見，其中尤以石油化學(xué)工業(yè)應(yīng)用最部門也頗常見，其中尤以石油化學(xué)工業(yè)應(yīng)用最為普遍，石油化工企業(yè)中的塔、器、釜、槽、為普遍，石油化工企業(yè)中的塔、器、釜、槽、罐無(wú)一不是貯器或作為設(shè)備的外殼，而且絕大罐無(wú)一不是貯器或作為設(shè)備的外殼，而且絕大多數(shù)是在壓力溫度下運(yùn)行。多數(shù)是在壓力溫度下運(yùn)行。（1）量大面廣）量大面廣 據(jù)有關(guān)的統(tǒng)計(jì)資料表明，國(guó)內(nèi)在用固定式壓力容器多達(dá)122.22萬(wàn)臺(tái) ，移動(dòng)式壓力容器中罐車16910輛，在用氣瓶5498.7571萬(wàn)只；鍋爐總臺(tái)數(shù)也高達(dá)51.57萬(wàn)臺(tái)。此外全國(guó)持有壓力容器制造企業(yè)合計(jì)2432個(gè)，設(shè)計(jì)單位1380個(gè)。如此龐大且潛在隱患容器的存在，以及

6、地域廣泛的制造設(shè)計(jì)部門，自然成為國(guó)內(nèi)外政府部門特別重視其安全管理和監(jiān)察檢查的原因。 （2）操作條件的復(fù)雜性操作條件的復(fù)雜性 壓力容器的操作條件十分復(fù)雜，甚至于苛刻。壓力從12105Pa的真空到高壓、超高壓，如石油加氫為10.521.0MPa；高壓聚乙烯為100200MPa；合成氨為10100 MPa；人造水晶高達(dá)140 MPa；溫度從-196oC低溫到超過(guò)一千攝氏度的高溫；而處理介質(zhì)則包羅爆、燃、毒、輻（照）、腐（蝕）、磨（損）等數(shù)千個(gè)品種。操作條件的復(fù)雜性使壓力容器從設(shè)計(jì)、制造、安裝到使用、維護(hù)都不同于一般機(jī)械設(shè)備，而成為一類特殊設(shè)備。（3）極其嚴(yán)格的安全性極其嚴(yán)格的安全性l壓力容器承受各種

7、靜、動(dòng)載荷或交變載荷，和附加機(jī)械或溫度載荷；l多數(shù)容器容納壓縮氣體或飽和液體，若容器破裂，導(dǎo)致介質(zhì)突然卸壓膨脹，瞬間釋放出來(lái)的破壞能量極大，l壓力容器大多數(shù)系焊接制造，容易產(chǎn)生焊接缺陷，一旦檢驗(yàn)、操作失誤容易發(fā)生爆炸破裂，器內(nèi)易爆、易燃、有毒的介質(zhì)將向外泄漏，勢(shì)必造成極具災(zāi)難性的后果。l因此，對(duì)壓力容器要求很高的安全可靠性。當(dāng)前壓力容器向大容量、高參數(shù)發(fā)展，如核電站一個(gè)1500MW壓水堆壓力殼，工作壓力為1416MPa，工作溫度為250330C，容器內(nèi)直徑7800mm，壁厚317 mm，重650噸。對(duì)這類容器的工藝要求和運(yùn)行可靠性要求更高，顯然比一般壓力容器又有更高更嚴(yán)格的安全性要求。 壓力容

8、器的安全 壓力容器的工作介質(zhì)為氣體、液化氣體或者最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。如果介質(zhì)是高壓、高溫（或低溫）、易燃、易爆、有毒的氣體或液化氣體，一旦使用不當(dāng)或容器存在缺陷，就有可能發(fā)生爆炸和介質(zhì)泄漏事故。鍋爐的汽水系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行在高溫和高壓的惡劣工況下，因而經(jīng)常出現(xiàn)局部缺陷或整體超壓?jiǎn)栴}，造成鍋爐本體或部件損壞。燃油、燃?xì)夂腿济悍鄣腻仩t還存在燃燒系統(tǒng)的爆炸問題。 壓力容器的介質(zhì)常常對(duì)其材質(zhì)有較強(qiáng)的腐蝕性，如氧壓力容器的介質(zhì)常常對(duì)其材質(zhì)有較強(qiáng)的腐蝕性，如氧腐蝕、硫腐蝕、硫化氫腐蝕以及各種濃度的酸、堿、鹽腐蝕腐蝕、硫腐蝕、硫化氫腐蝕以及各種濃度的酸、堿、鹽腐蝕等；而鍋爐金屬表面一側(cè)要接觸煙

9、氣、灰塵，另一側(cè)要接觸等；而鍋爐金屬表面一側(cè)要接觸煙氣、灰塵，另一側(cè)要接觸水及水蒸汽，也會(huì)造成磨損和腐蝕。水及水蒸汽，也會(huì)造成磨損和腐蝕。 鍋爐壓力容器一旦投入使用，一般要求連續(xù)運(yùn)行，不鍋爐壓力容器一旦投入使用，一般要求連續(xù)運(yùn)行，不能隨意停機(jī)，否則會(huì)影響一條生產(chǎn)線、一個(gè)工廠，甚至一個(gè)能隨意停機(jī)，否則會(huì)影響一條生產(chǎn)線、一個(gè)工廠，甚至一個(gè)地區(qū)的生活和生產(chǎn)，有時(shí)還會(huì)造成惡劣的后果。由于不便隨地區(qū)的生活和生產(chǎn)，有時(shí)還會(huì)造成惡劣的后果。由于不便隨時(shí)停運(yùn)檢查，常常因缺陷擴(kuò)展而導(dǎo)致破裂。時(shí)停運(yùn)檢查，常常因缺陷擴(kuò)展而導(dǎo)致破裂。 3.1.3 壓力容器的事故危害n壓力容器是一種比較容易發(fā)生事故，而且壓力容器是一種

10、比較容易發(fā)生事故，而且事故造成的危害性又特別嚴(yán)重的特殊設(shè)備事故造成的危害性又特別嚴(yán)重的特殊設(shè)備。n事故率：機(jī)械設(shè)備或裝置發(fā)生事故的多少事故率：機(jī)械設(shè)備或裝置發(fā)生事故的多少，常用設(shè)備的事故率來(lái)衡量。，常用設(shè)備的事故率來(lái)衡量。 表示為表示為“次次/臺(tái)年臺(tái)年” 。壓力容器內(nèi)介質(zhì)危害性壓力容器內(nèi)介質(zhì)危害性 介質(zhì)危害性：介質(zhì)危害性：指介質(zhì)的毒性、易燃性、腐蝕性、指介質(zhì)的毒性、易燃性、腐蝕性、 氧化性等，其中影響壓力容器分類的主要是氧化性等，其中影響壓力容器分類的主要是毒性毒性和和易燃性易燃性。毒毒 性：性： 是指某種化學(xué)毒物引起的機(jī)體損傷的能力。是指某種化學(xué)毒物引起的機(jī)體損傷的能力。極度危害（極度危害（

11、 級(jí)）：最高允許濃度級(jí)）：最高允許濃度0.1mg/m0.1mg/m3 3高度危害（高度危害（ 級(jí)）：最高允許濃度級(jí)）：最高允許濃度0.10.11.0mg/m1.0mg/m3 3中度危害（中度危害（級(jí)）：最高允許濃度級(jí)）：最高允許濃度1.01.0 10mg/m10mg/m3 3輕度危害（輕度危害（級(jí)）：最高允許濃度級(jí)）：最高允許濃度10mg/m10mg/m3 3綜合考慮急性毒性、最高容許濃度和職業(yè)性慢性危害等因素。綜合考慮急性毒性、最高容許濃度和職業(yè)性慢性危害等因素。易爆氣體：易爆氣體：是指與空氣混合的爆炸下限不高于是指與空氣混合的爆炸下限不高于1010，或，或爆炸上限之差值不低于爆炸上限之差值

12、不低于2020的氣體。如：一甲胺、的氣體。如：一甲胺、乙烷、乙烯、環(huán)氧乙烷、環(huán)丙烷、氫、丁烷、三甲胺乙烷、乙烯、環(huán)氧乙烷、環(huán)丙烷、氫、丁烷、三甲胺、丁二稀、丁稀、丙烷、丙稀、甲烷等。、丁二稀、丁稀、丙烷、丙稀、甲烷等。壓力容器盛裝的壓力容器盛裝的易爆介質(zhì)易爆介質(zhì)主要是指主要是指易燃?xì)怏w易燃?xì)怏w和和液化氣體液化氣體。壓力容器事故表表1-3 我國(guó)壓力容器爆炸事故率我國(guó)壓力容器爆炸事故率 單位：次單位：次（ 臺(tái)年）臺(tái)年）1 n 我國(guó)是世界上鍋爐和壓力容器臺(tái)數(shù)較多的國(guó)家，大約我國(guó)是世界上鍋爐和壓力容器臺(tái)數(shù)較多的國(guó)家，大約有一百多萬(wàn)臺(tái)鍋爐和壓力容器分布于有一百多萬(wàn)臺(tái)鍋爐和壓力容器分布于4040多萬(wàn)個(gè)企事

13、業(yè)多萬(wàn)個(gè)企事業(yè)單位。單位。1980-19891980-1989年的年的1010年間發(fā)生鍋爐、壓力容器爆年間發(fā)生鍋爐、壓力容器爆炸事故炸事故22542254起起, ,平均爆炸事故率是發(fā)達(dá)國(guó)家的平均爆炸事故率是發(fā)達(dá)國(guó)家的1010倍以上，倍以上，災(zāi)難性事故甚至更高。災(zāi)難性事故甚至更高。壓力容器是工業(yè)生產(chǎn)中的常用設(shè)備壓力容器是工業(yè)生產(chǎn)中的常用設(shè)備壓力容器是容易發(fā)生破壞事故的特殊設(shè)備壓力容器是容易發(fā)生破壞事故的特殊設(shè)備 壓力容器使用廣泛，用途廣、數(shù)量大。又比較容壓力容器使用廣泛，用途廣、數(shù)量大。又比較容器發(fā)生事故，而且事故的破壞性往往又比較嚴(yán)重。器發(fā)生事故，而且事故的破壞性往往又比較嚴(yán)重。因此它的安全問

14、題就特別值得注意。因此它的安全問題就特別值得注意。l 使用不合法使用不合法l 容器管理操作不符合要求容器管理操作不符合要求l 壓力容器管理處于壓力容器管理處于“四無(wú)四無(wú)”狀態(tài)狀態(tài)l 擅自改變使用條件，擅自修理改造擅自改變使用條件，擅自修理改造l 地方政府的安全監(jiān)察管理部門和相關(guān)行政地方政府的安全監(jiān)察管理部門和相關(guān)行政 執(zhí)法執(zhí)法部門管理不到位部門管理不到位壓力容器事故率高的原因壓力容器事故率高的原因一一 無(wú)安全操作規(guī)程無(wú)安全操作規(guī)程二二 無(wú)建立技術(shù)檔案無(wú)建立技術(shù)檔案三三 無(wú)持證上崗操作人無(wú)持證上崗操作人員員 和相關(guān)管理人員和相關(guān)管理人員四四 無(wú)定期檢驗(yàn)管理無(wú)定期檢驗(yàn)管理 壓力容器事故造成的破壞，

15、不僅使工廠壓力容器事故造成的破壞，不僅使工廠停產(chǎn)，污染環(huán)境和影響社會(huì)安定，而且還會(huì)停產(chǎn)，污染環(huán)境和影響社會(huì)安定，而且還會(huì)使國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)造成難以估量的損使國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)造成難以估量的損失。失。 鍋爐壓力容器內(nèi)的介質(zhì)一般是具有較高壓力的氣體鍋爐壓力容器內(nèi)的介質(zhì)一般是具有較高壓力的氣體、液化氣體或高溫液體，承壓部件一旦破裂，介質(zhì)即、液化氣體或高溫液體，承壓部件一旦破裂，介質(zhì)即泄壓膨脹或瞬時(shí)氣（汽）化，瞬間釋放出很大的能量泄壓膨脹或瞬時(shí)氣（汽）化，瞬間釋放出很大的能量。其中，。其中，8585的能量用以產(chǎn)生沖擊波，向周圍快速傳的能量用以產(chǎn)生沖擊波，向周圍快速傳播，破壞設(shè)備、建筑物，危及人身

16、安全。播，破壞設(shè)備、建筑物，危及人身安全。壓力容器的事故危害u 沖擊波破壞建筑物、設(shè)備或直接傷人沖擊波破壞建筑物、設(shè)備或直接傷人 事故案例事故案例1 ：我國(guó)某液化氣站：我國(guó)某液化氣站1979年年1臺(tái)大型液化石臺(tái)大型液化石油氣球罐突然破裂，釀成大災(zāi)并產(chǎn)生空氣沖擊波導(dǎo)致油氣球罐突然破裂，釀成大災(zāi)并產(chǎn)生空氣沖擊波導(dǎo)致6臺(tái)大型容器和臺(tái)大型容器和3000多個(gè)鋼瓶相繼爆炸，大火持續(xù)多個(gè)鋼瓶相繼爆炸，大火持續(xù)20余余小時(shí)，小時(shí)，86人傷亡，價(jià)值人傷亡，價(jià)值600多萬(wàn)元的企業(yè)化成一片廢多萬(wàn)元的企業(yè)化成一片廢墟。墟。 鍋爐或壓力容器破裂時(shí)，飛出的部件或鍋爐或壓力容器破裂時(shí)，飛出的部件或爆炸碎片擊穿或撞壞其他設(shè)備

17、或建筑，有爆炸碎片擊穿或撞壞其他設(shè)備或建筑，有時(shí)直接傷人。時(shí)直接傷人。 碎片對(duì)人的傷害程度取決于其動(dòng)能，碎片的動(dòng)能正比于其質(zhì)量及速度的平方。碎片在脫離殼體時(shí)常具有80120 ms的初速度，即使飛離爆炸中心較遠(yuǎn)時(shí)也常有2030 ms的速度。在此速度下，質(zhì)量為1 kg的碎片動(dòng)能即可達(dá)200450 J，足可致人重傷或死亡。碎片還可能損壞附近的設(shè)備和管道，引起連續(xù)爆炸或火災(zāi)，造成更大的危害。 事故案例事故案例2 2：我國(guó)某化肥廠的高壓容器：我國(guó)某化肥廠的高壓容器(274mm)(274mm)發(fā)生爆炸，容器斷裂碎片飛出發(fā)生爆炸，容器斷裂碎片飛出400-400-500m500m，致使周圍職工及行人被碎片擊死

18、或擊傷，致使周圍職工及行人被碎片擊死或擊傷。壓力容器爆炸或泄漏，容器內(nèi)易燃易爆介質(zhì)外溢，與空壓力容器爆炸或泄漏，容器內(nèi)易燃易爆介質(zhì)外溢，與空氣混合，可能產(chǎn)生二次爆炸并釀成火災(zāi)。如果容器內(nèi)的氣混合，可能產(chǎn)生二次爆炸并釀成火災(zāi)。如果容器內(nèi)的介質(zhì)是毒性的，介質(zhì)是毒性的，如液氨、液氯、二氧化硫、二氧化氮、氫氰酸等。盛裝這些介質(zhì)的容器破裂時(shí)，大量液體瞬間氣化并向周圍大氣中擴(kuò)散，會(huì)造成大面積的毒害，不但造成人員中毒，致死致病，也嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境，危及中毒區(qū)的動(dòng)植物。 有毒介質(zhì)由容器泄放氣化后，體積約增大100250倍。所形成毒害區(qū)的大小及毒害程度，取決于容器內(nèi)有毒介質(zhì)的質(zhì)量，容器破裂前的介質(zhì)溫度、壓力及介

19、質(zhì)毒性。鍋爐爆炸釋放的高溫汽水混合物，會(huì)使爆炸中心附近的人員燙傷。其他高溫介質(zhì)泄放氣化也會(huì)灼燙傷害現(xiàn)場(chǎng)人員。u器內(nèi)介質(zhì)外溢，產(chǎn)生連鎖反應(yīng)器內(nèi)介質(zhì)外溢，產(chǎn)生連鎖反應(yīng) 事故案例事故案例3 3：美國(guó)孟山都公司在加拿大的一個(gè)石油化：美國(guó)孟山都公司在加拿大的一個(gè)石油化工企業(yè)發(fā)生了苯乙烯蒸氣爆炸，結(jié)果死亡工企業(yè)發(fā)生了苯乙烯蒸氣爆炸，結(jié)果死亡1111人，生產(chǎn)裝人，生產(chǎn)裝置和廠房遭到嚴(yán)重破壞。置和廠房遭到嚴(yán)重破壞。 事故的原因：壓力容器因超壓引起防爆膜破裂后，事故的原因：壓力容器因超壓引起防爆膜破裂后，苯乙烯蒸氣緊急放空線上的玻璃看窗破裂，使容器內(nèi)介苯乙烯蒸氣緊急放空線上的玻璃看窗破裂，使容器內(nèi)介質(zhì)流散，并造

20、成連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致災(zāi)難性的財(cái)產(chǎn)損失和人質(zhì)流散，并造成連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致災(zāi)難性的財(cái)產(chǎn)損失和人身傷亡。身傷亡。 1986年4月28日前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站壓力殼發(fā)生核泄漏，當(dāng)場(chǎng)造成31人死亡。事故波及20個(gè)國(guó)家，導(dǎo)致7000多人死于這次事故的核污染。2013年2月12日，核電站因結(jié)構(gòu)性損傷導(dǎo)致屋頂坍塌。 1984年12月3日印度博帕爾市農(nóng)藥廠異氰甲酸脂儲(chǔ)罐發(fā)生泄漏，2580人死亡，125000人中毒，5萬(wàn)人失明。 國(guó)內(nèi)近年來(lái)的壓力容器事故n2010年5月24日10時(shí)30分，安徽省亳州市渦陽(yáng)縣安達(dá)化工有限公司發(fā)生一起壓力容器一般事故，造成2人受傷。n2010年6月15日6時(shí)50分，江西省樂平市塔山工業(yè)園旺

21、順化工有限公司發(fā)生一起壓力容器較大事故，造成1人死亡。n2011年12月16日11時(shí)左右，湖南省株洲市株洲縣周坪鄉(xiāng)紅龍村一榨油坊，因自制壓力容器壓力過(guò)高沖爆導(dǎo)致作坊房屋倒塌，造成4人死亡，1人受傷3.2壓力容器的分類與結(jié)構(gòu)3.2.1 壓力容器的分類 按照特種設(shè)備安全監(jiān)察條例規(guī)定，實(shí)行按照特種設(shè)備安全監(jiān)察條例規(guī)定，實(shí)行監(jiān)察的壓力容器，是指滿足以下條件的容器：監(jiān)察的壓力容器，是指滿足以下條件的容器：u 最高工作壓力大于或者等于最高工作壓力大于或者等于0.1MPa0.1MPa（表壓），且（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPaL2.5MPaL的氣體的氣體、液化

22、氣體和最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體的的液體的固定式容器和移動(dòng)式容器固定式容器和移動(dòng)式容器；u 盛裝公稱工作壓力大于或者等于盛裝公稱工作壓力大于或者等于0.2MPa0.2MPa（表壓）（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于，且壓力與容積的乘積大于或者等于1.0MPaL1.0MPaL的的氣體、液化氣體和標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)等于或者低于氣體、液化氣體和標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)等于或者低于6060液液體的體的氣瓶氣瓶；u 氧艙氧艙等。等。 壓力容器所承受的壓力根據(jù)其來(lái)源分為兩類：壓力容器所承受的壓力根據(jù)其來(lái)源分為兩類：介質(zhì)在容器外通過(guò)加壓或增壓后，送入容器內(nèi)，使容介質(zhì)在容器

23、外通過(guò)加壓或增壓后，送入容器內(nèi)，使容器殼體承受壓力；器殼體承受壓力；介質(zhì)送入容器后，其物理狀態(tài)、密度、溫度發(fā)生變化介質(zhì)送入容器后，其物理狀態(tài)、密度、溫度發(fā)生變化，或在容器中發(fā)生體積增大的化學(xué)反應(yīng)，使容器殼體，或在容器中發(fā)生體積增大的化學(xué)反應(yīng)，使容器殼體承受壓力。承受壓力。n在容器外使介質(zhì)產(chǎn)生或增大壓力的壓力源一般為氣體壓縮在容器外使介質(zhì)產(chǎn)生或增大壓力的壓力源一般為氣體壓縮機(jī)、液體泵或蒸汽鍋爐。機(jī)、液體泵或蒸汽鍋爐。n以壓縮氣體為介質(zhì)的壓力容器，壓力來(lái)自于壓縮機(jī)對(duì)氣體以壓縮氣體為介質(zhì)的壓力容器，壓力來(lái)自于壓縮機(jī)對(duì)氣體的壓縮，這類容器所承受的壓力大小主要取決于壓縮機(jī)出的壓縮，這類容器所承受的壓力大

24、小主要取決于壓縮機(jī)出口壓力?？趬毫Α以水蒸汽為介質(zhì)的壓力容器，壓力來(lái)自于蒸汽鍋爐，這類以水蒸汽為介質(zhì)的壓力容器，壓力來(lái)自于蒸汽鍋爐，這類容器所承受的壓力大小主要取決于蒸汽鍋爐出口壓力。容器所承受的壓力大小主要取決于蒸汽鍋爐出口壓力。n這種全部靠器外壓力源產(chǎn)生壓力的壓力容器，如果工作條這種全部靠器外壓力源產(chǎn)生壓力的壓力容器，如果工作條件不發(fā)生變化，一般內(nèi)部的壓力不會(huì)突然增大。件不發(fā)生變化，一般內(nèi)部的壓力不會(huì)突然增大。n依靠容器內(nèi)介質(zhì)聚集狀態(tài)發(fā)生改變、介質(zhì)依靠容器內(nèi)介質(zhì)聚集狀態(tài)發(fā)生改變、介質(zhì)密度發(fā)生變化、介質(zhì)溫度升高或依靠容器密度發(fā)生變化、介質(zhì)溫度升高或依靠容器內(nèi)發(fā)生體積增大的化學(xué)反應(yīng)等來(lái)產(chǎn)生或

25、增內(nèi)發(fā)生體積增大的化學(xué)反應(yīng)等來(lái)產(chǎn)生或增大壓力的容器，容易出現(xiàn)異常超壓的情況大壓力的容器，容易出現(xiàn)異常超壓的情況，危險(xiǎn)性較大，因此，對(duì)該類壓力容器的，危險(xiǎn)性較大，因此，對(duì)該類壓力容器的壓力控制也更加嚴(yán)格。壓力控制也更加嚴(yán)格。 n工作壓力也稱操作壓力，是指容器頂部在正常工作壓力也稱操作壓力，是指容器頂部在正常工作過(guò)程中可能產(chǎn)生的表壓力。最高工作壓力工作過(guò)程中可能產(chǎn)生的表壓力。最高工作壓力是指容器在工藝操作過(guò)程中可能出現(xiàn)的最大表是指容器在工藝操作過(guò)程中可能出現(xiàn)的最大表壓力（不含液柱壓力）。壓力（不含液柱壓力）。n設(shè)計(jì)壓力是指在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下用以確定容器設(shè)計(jì)壓力是指在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下用以確定容器殼壁計(jì)算

26、壁厚及其元件尺寸的壓力，其值不得殼壁計(jì)算壁厚及其元件尺寸的壓力，其值不得低于最高工作壓力低于最高工作壓力。 指容器在正常操作時(shí)，在相應(yīng)的設(shè)計(jì)壓力下，殼壁或元件金屬可能達(dá)到的最高或最低溫度（殼體沿截面厚度的平均溫度）。當(dāng)殼壁或元件金屬的溫度低于20，按最低溫度確定設(shè)計(jì)溫度；除此之外，設(shè)計(jì)溫度一律按最高溫度選取。 按容器零部件標(biāo)準(zhǔn)化系列而選定的殼體直徑，公稱直徑以DN表示。無(wú)縫鋼管制作的圓筒體，其公稱直徑是指它的外徑；焊接的圓筒體，公稱直徑是指它的內(nèi)徑。 表示容器壁厚的參數(shù)常見的有：計(jì)算壁厚、設(shè)計(jì)壁厚表示容器壁厚的參數(shù)常見的有：計(jì)算壁厚、設(shè)計(jì)壁厚、名義壁厚、有效壁厚等。、名義壁厚、有效壁厚等。n計(jì)

27、算厚度是按計(jì)算厚度是按公式計(jì)算所得的厚度（不包括公式計(jì)算所得的厚度（不包括壁厚附加量）。壁厚附加量）。n設(shè)計(jì)壁厚是指設(shè)計(jì)壁厚是指。n名義壁厚是將設(shè)計(jì)壁厚向上圓整至鋼材標(biāo)注的厚度，名義壁厚是將設(shè)計(jì)壁厚向上圓整至鋼材標(biāo)注的厚度，即即上標(biāo)注的厚度。上標(biāo)注的厚度。n有效壁厚指名義厚度減去厚度附加量。有效壁厚指名義厚度減去厚度附加量。 壓力容器常用的分類方法有：壓力容器常用的分類方法有：分分 類類按安全技術(shù)管理按安全技術(shù)管理按壓力等級(jí)按壓力等級(jí)按工藝用途按工藝用途按安全重要程度按安全重要程度 （三）壓力容器分類（三）壓力容器分類承壓方式承壓方式內(nèi)壓容器內(nèi)壓容器按按壓力壓力等級(jí)分類等級(jí)分類外壓容器外壓容器

28、當(dāng)容器的內(nèi)壓力小于一個(gè)絕對(duì)大氣壓（當(dāng)容器的內(nèi)壓力小于一個(gè)絕對(duì)大氣壓（約約0.1MPa0.1MPa）時(shí)又稱為真空容器。）時(shí)又稱為真空容器。低壓（低壓（L L） 0.1MPa 0.1MPa P P 1.6MPa1.6MPa中壓（中壓（MM） 1.6MPa P 1.6MPa P 10MPa10MPa高壓（高壓（H H） 10MPa P 10MPa P 100MPa100MPa超高壓（超高壓（U U）100MPa P 100MPa P 1000MPa1000MPa（按照設(shè)計(jì)（按照設(shè)計(jì)壓力壓力p p分）分）按照工藝按照工藝用途分類用途分類按工藝用途分類按工藝用途分類反應(yīng)容器（代號(hào)反應(yīng)容器（代號(hào)R R）

29、如反應(yīng)器、發(fā)生器、聚合釜、合成如反應(yīng)器、發(fā)生器、聚合釜、合成塔等。塔等。換熱容器（代號(hào)換熱容器（代號(hào)E E） 如熱交換器、冷卻器、加熱器等。如熱交換器、冷卻器、加熱器等。分離容器（代號(hào)分離容器（代號(hào)S S） 如吸收塔、過(guò)濾器、洗滌塔、分離如吸收塔、過(guò)濾器、洗滌塔、分離器、凈化器、凈化 塔、塔、 回收塔等回收塔等儲(chǔ)運(yùn)容器（代號(hào)儲(chǔ)運(yùn)容器（代號(hào)CC，其中球罐代號(hào)，其中球罐代號(hào)B B） 如儲(chǔ)罐、儲(chǔ)槽和槽車等如儲(chǔ)罐、儲(chǔ)槽和槽車等按使用管理分類按使用管理分類使用管理使用管理移動(dòng)式移動(dòng)式壓力容器壓力容器固定式固定式壓力容器壓力容器（ 固定式容器有固定的安裝和使用地點(diǎn)固定式容器有固定的安裝和使用地點(diǎn)，工藝條件

30、和使用操作人員也比較固定，工藝條件和使用操作人員也比較固定。如合成塔、換熱容器、分離容器和儲(chǔ)。如合成塔、換熱容器、分離容器和儲(chǔ)運(yùn)容器。）運(yùn)容器。） 移動(dòng)式容器主要是儲(chǔ)存和運(yùn)輸有壓力的移動(dòng)式容器主要是儲(chǔ)存和運(yùn)輸有壓力的氣體或液化氣體的容器。在結(jié)構(gòu)、使用氣體或液化氣體的容器。在結(jié)構(gòu)、使用和安全方面均有其特殊要求。分為和安全方面均有其特殊要求。分為氣瓶氣瓶、槽（罐）車槽（罐）車兩大類。兩大類。移動(dòng)式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程移動(dòng)式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程TSG R0005-2011固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程TSG R0004-2009氣氣 瓶瓶 對(duì)用于正常環(huán)境溫度（對(duì)

31、用于正常環(huán)境溫度（-40-406060）下使）下使用的、公稱工作壓力為用的、公稱工作壓力為1.01.030MPa30MPa（表壓（表壓）、公稱容積為）、公稱容積為0.40.43000L3000L、盛裝永久氣體、盛裝永久氣體、液化氣體或混合氣體的無(wú)縫、焊接的密閉、液化氣體或混合氣體的無(wú)縫、焊接的密閉容器均稱為氣瓶。容器均稱為氣瓶。 永久氣體氣瓶永久氣體氣瓶 常用的充裝壓力為常用的充裝壓力為15MPa15MPa和和12125MPa5MPa，也有充裝，也有充裝20MPa20MPa和和30MPa30MPa的。所裝的永的。所裝的永氣體有氧、氮、空氣、氫、甲烷、一氧化碳、一氧化氮?dú)怏w有氧、氮、空氣、氫、甲

32、烷、一氧化碳、一氧化氮及氦、氖、氬、氪等惰性氣體。及氦、氖、氬、氪等惰性氣體。 液化氣體氣瓶液化氣體氣瓶 高壓液化氣體氣瓶所充裝的氣體常高壓液化氣體氣瓶所充裝的氣體常見有二氧化碳、乙烯、乙烷、氯化氫等；低壓液化氣體見有二氧化碳、乙烯、乙烷、氯化氫等；低壓液化氣體氣瓶所裝氣體種類較多，最常用的是硫化氫、氨、氯、氣瓶所裝氣體種類較多，最常用的是硫化氫、氨、氯、液化石油氣、丙烷、丁烷等。液化石油氣、丙烷、丁烷等。 溶解氣體氣瓶溶解氣體氣瓶 主要指專供盛裝乙炔氣的氣瓶。由于主要指專供盛裝乙炔氣的氣瓶。由于乙炔氣體極不穩(wěn)定，不能像其他氣體那樣以壓縮狀態(tài)裝乙炔氣體極不穩(wěn)定，不能像其他氣體那樣以壓縮狀態(tài)裝入

33、瓶?jī)?nèi)，而必須把它溶解在溶劑入瓶?jī)?nèi)，而必須把它溶解在溶劑( (常用的是丙酮常用的是丙酮) )中。中。 三類容器三類容器按安全重要程度分類按安全重要程度分類 根據(jù)壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程（根據(jù)壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程（20002000年年發(fā)布）規(guī)定，根據(jù)容器的壓力高低、介質(zhì)的危害程度發(fā)布）規(guī)定，根據(jù)容器的壓力高低、介質(zhì)的危害程度以及在生產(chǎn)過(guò)程中的重要作用分為三類以及在生產(chǎn)過(guò)程中的重要作用分為三類第一類壓力容器第一類壓力容器 第二類壓力容器第二類壓力容器 第三類壓力容器第三類壓力容器第三類壓力容器：第三類壓力容器： 毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的中壓容器和毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的中壓容器和PV

34、PV（設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)壓力容積）大于或等干容積）大于或等干0.2MPam0.2MPam3 3的低壓容器。的低壓容器。 易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且PVPV大于或等于大于或等于0.5MPam0.5MPam3 3的中壓反應(yīng)容器和的中壓反應(yīng)容器和PVPV大于或等于大于或等于10MPam10MPam3 3的中壓儲(chǔ)存容器。的中壓儲(chǔ)存容器。 高壓、中壓管殼式余熱鍋爐。高壓、中壓管殼式余熱鍋爐。 高壓容器。高壓容器。具有下列情況之一的，為第三類壓力容具有下列情況之一的，為第三類壓力容器器壓力容器分類壓力容器分類按安全重要程度分類按安全重要程度分類 中壓搪玻璃壓力容器。中壓搪玻

35、璃壓力容器。 使用按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限大于等于使用按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限大于等于540MPa540MPa的強(qiáng)度級(jí)別較高的材料制造的壓力容器。的強(qiáng)度級(jí)別較高的材料制造的壓力容器。 移動(dòng)式壓力容器。移動(dòng)式壓力容器。 容積大于等于容積大于等于50m50m3 3的球形儲(chǔ)罐的球形儲(chǔ)罐。 容積大于容積大于5m5m3 3的低溫絕熱壓力容器。的低溫絕熱壓力容器。 壓力容器分類壓力容器分類按安全重要程度分類按安全重要程度分類第二類壓力容器：第二類壓力容器： 中壓容器（第（三）規(guī)定的除外）。中壓容器（第（三）規(guī)定的除外）。 易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危

36、害介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器和儲(chǔ)存容器。和儲(chǔ)存容器。 毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的低壓容器。毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的低壓容器。 低壓管殼式余熱鍋爐。低壓管殼式余熱鍋爐。 搪玻璃壓力容器。搪玻璃壓力容器。具有下列情況之一的，為第二類壓力容具有下列情況之一的，為第二類壓力容器器壓力容器分類壓力容器分類按安全重要程度分類按安全重要程度分類第一類壓力容器：第一類壓力容器：低壓容器（第二、三類規(guī)定的除外）為第一類壓力容器低壓容器（第二、三類規(guī)定的除外）為第一類壓力容器壓力容器分類壓力容器分類按安全重要程度分類按安全重要程度分類n固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程TSG R000

37、4-2009最新要求：最新要求：n根據(jù)介質(zhì)特性，按照以下要求選擇類別根據(jù)介質(zhì)特性，按照以下要求選擇類別劃分圖，再根據(jù)設(shè)計(jì)壓力劃分圖，再根據(jù)設(shè)計(jì)壓力 p（單位（單位 MPa）和容積和容積 V（單位（單位 L） ，標(biāo)出坐標(biāo)點(diǎn)，確，標(biāo)出坐標(biāo)點(diǎn)，確定容器類別：定容器類別： 第一組介質(zhì)：毒性程度為極度危害、高度危害的化學(xué)介質(zhì)；易燃第一組介質(zhì)：毒性程度為極度危害、高度危害的化學(xué)介質(zhì)；易燃介質(zhì)；液化氣體。介質(zhì)；液化氣體。第二組介質(zhì)：由除第一組以外的介質(zhì)組成，如水蒸汽、第二組介質(zhì)：由除第一組以外的介質(zhì)組成，如水蒸汽、氮?dú)獾?。氮?dú)獾取?壓壓力力容容器器固固定定式式容容器器移移動(dòng)動(dòng)式式容容器器低壓容器低壓容器(0

38、.11.6Mpa)中壓容器中壓容器(1.610Mpa)高壓容器高壓容器(10100Mpa)超高壓容器超高壓容器(100Mpa)反應(yīng)容器反應(yīng)容器(反應(yīng)鍋、聚合釜、合成塔反應(yīng)鍋、聚合釜、合成塔)換熱容器換熱容器分離容器分離容器儲(chǔ)存容器儲(chǔ)存容器直接式直接式間接式間接式管式管式板式板式(冷卻塔、蒸煮鍋冷卻塔、蒸煮鍋)(列管式換熱器列管式換熱器)(夾套容器夾套容器)(分離器、過(guò)濾器、吸收塔分離器、過(guò)濾器、吸收塔)(儲(chǔ)罐、計(jì)量槽儲(chǔ)罐、計(jì)量槽)氣氣瓶瓶槽槽車車永久氣體氣瓶（高壓氣瓶）永久氣體氣瓶（高壓氣瓶）液化氣體氣瓶液化氣體氣瓶溶解氣體氣瓶（乙炔氣瓶）溶解氣體氣瓶（乙炔氣瓶）低壓（高臨界溫度）液化氣體氣瓶

39、低壓（高臨界溫度）液化氣體氣瓶高壓（低臨界溫度）液化氣體氣瓶高壓（低臨界溫度）液化氣體氣瓶汽車槽車汽車槽車火車槽車火車槽車 壓力容器分類壓力容器分類 壓力容器分類壓力容器分類代號(hào)標(biāo)記法代號(hào)標(biāo)記法表示第一類壓力容器；表示第一類壓力容器；表示第二類壓力容器表示第二類壓力容器 ；表示表示第三類壓力容器。第三類壓力容器。L L表示低壓；表示低壓；MM表示中壓；表示中壓；H H表示高壓；表示高壓； U U表示超壓。表示超壓。R R表示反應(yīng)容器；表示反應(yīng)容器； E E表示換熱容器；表示換熱容器；S S表示分離容器；表示分離容器；CC表示表示儲(chǔ)存容器；儲(chǔ)存容器；B B表示球形容器；表示球形容器；LALA表示

40、液化氣體汽車罐車；表示液化氣體汽車罐車；LTLT表示液化其他鐵路罐車；表示液化其他鐵路罐車；代號(hào)標(biāo)記法代號(hào)標(biāo)記法 M S第二類第二類中中 壓壓分離容器分離容器 壓力容器的基本組成壓力容器的基本組成分分 類類筒體（殼體）筒體（殼體）封頭（端蓋）封頭（端蓋）密封裝置密封裝置開孔與接管開孔與接管支座支座連接件連接件3.2.2壓力容器的結(jié)構(gòu)安全附件安全附件典型的臥式壓力容器的基本組成結(jié)構(gòu)典型的臥式壓力容器的基本組成結(jié)構(gòu)1法蘭；法蘭；2支座；支座；3-封頭拼接焊縫；封頭拼接焊縫；4 封頭；封頭；5 環(huán)焊縫；環(huán)焊縫；6 補(bǔ)強(qiáng)圈；補(bǔ)強(qiáng)圈；7 人孔；人孔；8 縱焊縫；縱焊縫；9 筒體；筒體；10 壓力表；壓力

41、表；11 安全閥；安全閥；12 液面計(jì)液面計(jì)筒體封頭密封裝置開孔接管支座連接件安全附件筒體封頭密封裝置開孔接管支座連接件安全附件壓力容器殼體壓力容器殼體儲(chǔ)運(yùn)容器儲(chǔ)運(yùn)容器內(nèi)件內(nèi)件反應(yīng)、傳熱、傳質(zhì)、分離容器反應(yīng)、傳熱、傳質(zhì)、分離容器容器本體結(jié)構(gòu)容器本體結(jié)構(gòu)形式形式：圓柱筒體、球形筒體。：圓柱筒體、球形筒體。圓筒體按圓筒體按制造方法制造方法分類分類卷焊式（無(wú)縱焊縫）卷焊式（無(wú)縱焊縫） 直徑較大直徑較大無(wú)縫鋼管式（有縱環(huán)焊縫）無(wú)縫鋼管式（有縱環(huán)焊縫） 直徑較小直徑較小整體鍛造式（可能有環(huán)焊縫）整體鍛造式（可能有環(huán)焊縫） 高壓容器高壓容器整體鑄造式（無(wú)縱環(huán)焊縫）整體鑄造式（無(wú)縱環(huán)焊縫） 高壓容器高壓容器

42、 石油化工生產(chǎn)中大量采用的中低壓容器中低壓容器，均屬于薄壁薄壁容器容器（外徑與內(nèi)徑比1.2）。最常見的結(jié)構(gòu)形式就是球形和圓筒形圓形筒體圓形筒體 單層筒體單層筒體整體鍛造式：全鍛造結(jié)構(gòu)，沒有焊縫，制造需大型設(shè)備，金屬整體鍛造式：全鍛造結(jié)構(gòu)，沒有焊縫，制造需大型設(shè)備，金屬 耗量大。耗量大。鍛鍛 焊焊 式：整體鍛造，常用于大直徑的高壓容器。式：整體鍛造，常用于大直徑的高壓容器。厚板焊接式：卷制而成。厚板焊接式：卷制而成。 除中低壓容器外，除中低壓容器外，高壓容器高壓容器一般都是圓筒體，一般都是圓筒體，分為單層、多層和繞帶式筒體分為單層、多層和繞帶式筒體。 多層板筒體多層板筒體 由數(shù)層或數(shù)十層緊密結(jié)合

43、的金屬板構(gòu)成。由數(shù)層或數(shù)十層緊密結(jié)合的金屬板構(gòu)成。分類分類：多層包扎焊接式。多層繞板式、多層卷繞焊接式、：多層包扎焊接式。多層繞板式、多層卷繞焊接式、多層熱套式筒體。多層熱套式筒體。特點(diǎn)特點(diǎn)：殼壁上應(yīng)力分布比較均勻；層板可以使用不同的材：殼壁上應(yīng)力分布比較均勻；層板可以使用不同的材料；脆性破壞的可能性??；制造不需大型鍛壓設(shè)備。大料；脆性破壞的可能性??；制造不需大型鍛壓設(shè)備。大型高壓容器多采用這種結(jié)構(gòu)。型高壓容器多采用這種結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)特點(diǎn)：本體就是一個(gè)球殼，一般是焊接結(jié)構(gòu)，直徑比：本體就是一個(gè)球殼，一般是焊接結(jié)構(gòu)，直徑比 較大，容器的單位容積所使用的板材也少。較大，容器的單位容積所使用的板材也少。

44、缺點(diǎn)缺點(diǎn)： 制造比較困難；制造比較困難； 球形容器的組裝焊接質(zhì)量一般難以保證；球形容器的組裝焊接質(zhì)量一般難以保證； 內(nèi)部不便于安放工藝過(guò)程所必須的附件裝置；內(nèi)部不便于安放工藝過(guò)程所必須的附件裝置； 一般用于儲(chǔ)存容器。常見用于儲(chǔ)存液化氣一般用于儲(chǔ)存容器。常見用于儲(chǔ)存液化氣球形筒體球形筒體封頭封頭是壓力容器的主要受壓部件，與筒體等部件形成是壓力容器的主要受壓部件，與筒體等部件形成封閉空間。封閉空間。封頭形式封頭形式凸形封頭（球形、橢圓形、碟形和球冠）凸形封頭（球形、橢圓形、碟形和球冠）錐殼錐殼平蓋平蓋封頭與筒封頭與筒體的連接體的連接不可拆式（焊接）不可拆式（焊接）可拆式（螺栓連接）可拆式（螺栓連接

45、）密封裝置密封裝置壓力容器最常見的密封方式：法蘭連接。壓力容器最常見的密封方式：法蘭連接。法蘭連接法蘭連接容器法蘭容器法蘭管道法蘭管道法蘭筒體端部筒體端部開孔與接管開孔與接管開孔類型：人孔、手孔、視鏡孔、物料進(jìn)出口接管，以及開孔類型：人孔、手孔、視鏡孔、物料進(jìn)出口接管，以及安裝壓力表、液面計(jì)、安全閥、測(cè)溫儀表等。安裝壓力表、液面計(jì)、安全閥、測(cè)溫儀表等。開孔大小開孔大小手孔手孔150mm150mm人孔人孔400mm400mm支支 座座支座類型支座類型臥式容器支座（鞍座）臥式容器支座（鞍座）立式容器支座（腿式支座、支承式支座、立式容器支座（腿式支座、支承式支座、耳式支座和裙式支座）耳式支座和裙式支

46、座）球形容器支座（柱式支座）球形容器支座（柱式支座）n連接件是容器中起連接作用的部件，如連接件是容器中起連接作用的部件，如端蓋與殼體的連接、接管與外部管道的端蓋與殼體的連接、接管與外部管道的連接等，都需要連接件。連接等，都需要連接件。連接件連接件安全附件安全附件包括包括安全閥安全閥爆破片爆破片緊急切斷閥緊急切斷閥安全連鎖裝置安全連鎖裝置壓力表壓力表液面計(jì)液面計(jì)溫度計(jì)溫度計(jì)3.3 壓力容器質(zhì)量控制n3.3.1 壓力容器的制造的主要工序1、封頭成形和筒身卷制2、總裝3、無(wú)損檢測(cè)4、熱處理n1、封頭成形和筒身卷制n（1）備料n放樣、劃線；下料n（2）成形n沖壓成形；卷制成形；旋壓成形n2、總裝n（1

47、）坡口制備n刨邊機(jī)加工坡口；立式車床加工坡口；切割坡口n（2）裝配n筒節(jié)縱縫裝配；殼體環(huán)縫的組裝；人孔、接管、支座等部件與殼體的組裝。n（3）焊接n3、無(wú)損檢測(cè)n（1）原材料無(wú)損檢測(cè)n（2）焊縫無(wú)損檢測(cè)n4、熱處理n（1）爐內(nèi)整體熱處理n（2）爐內(nèi)分段熱處理n（3）焊縫局部熱處理表面缺陷表面缺陷氣孔和夾渣氣孔和夾渣焊接裂紋焊接裂紋未焊透和未熔合未焊透和未熔合壓力容器制造過(guò)程中產(chǎn)生缺陷的主要類型：壓力容器制造過(guò)程中產(chǎn)生缺陷的主要類型：3.3.2 焊接缺陷對(duì)安全的影響及質(zhì)量要求 表面缺陷（表面缺陷（外觀缺陷外觀缺陷）是指不用借）是指不用借用于儀器，從工件表面可以發(fā)現(xiàn)的缺陷用于儀器，從工件表面可以發(fā)

48、現(xiàn)的缺陷。常見的外觀缺陷有。常見的外觀缺陷有咬邊咬邊、焊瘤焊瘤、凹陷凹陷及及焊接變形焊接變形等，有時(shí)還有等，有時(shí)還有表面氣孔表面氣孔和和表表面裂紋面裂紋，單面焊的根部，單面焊的根部未焊透未焊透也位于焊也位于焊縫表面?？p表面。1. 1. 表面缺陷表面缺陷（1）咬邊）咬邊 咬邊咬邊是指沿著焊趾，在是指沿著焊趾，在母材部分形成的凹陷或溝槽。母材部分形成的凹陷或溝槽。產(chǎn)生的主要原因是電弧熱量產(chǎn)生的主要原因是電弧熱量太高，即電流太大，運(yùn)條速太高，即電流太大，運(yùn)條速度太小造成的。焊條與工件度太小造成的。焊條與工件間角度不正確，擺動(dòng)不合理，間角度不正確，擺動(dòng)不合理，電弧過(guò)長(zhǎng)，焊接次序不合理電弧過(guò)長(zhǎng)，焊接次序

49、不合理等都會(huì)造成咬邊。等都會(huì)造成咬邊。 防止咬邊的措施：防止咬邊的措施：矯正操作姿勢(shì)，選用合理的規(guī)范，采用良好的運(yùn)條矯正操作姿勢(shì)，選用合理的規(guī)范，采用良好的運(yùn)條方式都會(huì)有利于消除咬邊。焊角焊縫時(shí)，用交流代替直流也能有效地防止方式都會(huì)有利于消除咬邊。焊角焊縫時(shí)，用交流代替直流也能有效地防止咬邊。咬邊。（2）焊瘤）焊瘤 焊接過(guò)程中金屬流溢到焊接過(guò)程中金屬流溢到加熱不足的母材或焊縫上加熱不足的母材或焊縫上,凝凝固成金屬瘤，這種未能和母固成金屬瘤，這種未能和母材或前道焊縫熔合在一起而材或前道焊縫熔合在一起而堆積的金屬瘤叫焊瘤。焊條堆積的金屬瘤叫焊瘤。焊條熔化過(guò)快、焊條質(zhì)量欠佳（熔化過(guò)快、焊條質(zhì)量欠佳（

50、如偏芯），焊接電源特性不如偏芯），焊接電源特性不穩(wěn)定及操作姿勢(shì)不當(dāng)?shù)榷既莘€(wěn)定及操作姿勢(shì)不當(dāng)?shù)榷既菀讕?lái)焊瘤。在橫、立、仰易帶來(lái)焊瘤。在橫、立、仰位置更容易形成焊瘤。位置更容易形成焊瘤。 防止焊瘤的措施：防止焊瘤的措施：使焊縫處于平焊位置，正確選用焊接使焊縫處于平焊位置，正確選用焊接工藝參數(shù)，選用無(wú)偏芯焊條，合理操作。工藝參數(shù)，選用無(wú)偏芯焊條，合理操作。 凹坑凹坑指焊縫表指焊縫表面或背面根部的低面或背面根部的低于母材的部分。凹于母材的部分。凹坑多是由于收弧時(shí)坑多是由于收弧時(shí)焊條（焊絲）未作焊條（焊絲）未作短時(shí)間停留造成的短時(shí)間停留造成的（此時(shí)的凹坑稱為弧坑），仰立、橫焊時(shí)，常在焊縫背面根（此時(shí)的

51、凹坑稱為弧坑），仰立、橫焊時(shí)，常在焊縫背面根部產(chǎn)生內(nèi)凹。部產(chǎn)生內(nèi)凹。（3）凹坑）凹坑 防止凹坑的措施：防止凹坑的措施：選用有電流表衰減系統(tǒng)的焊機(jī)，盡量選用平選用有電流表衰減系統(tǒng)的焊機(jī)，盡量選用平焊位置，選用合適的焊接規(guī)范，收弧時(shí)讓焊條在溶池內(nèi)短時(shí)焊位置，選用合適的焊接規(guī)范，收弧時(shí)讓焊條在溶池內(nèi)短時(shí)間停留或環(huán)形擺動(dòng)，填滿弧坑。間停留或環(huán)形擺動(dòng)，填滿弧坑。 未焊滿未焊滿是指焊縫表是指焊縫表面上連續(xù)的溝槽。填面上連續(xù)的溝槽。填充金屬不足是產(chǎn)生未充金屬不足是產(chǎn)生未焊滿的根本原因。規(guī)焊滿的根本原因。規(guī)范太弱，焊條過(guò)細(xì)，范太弱，焊條過(guò)細(xì)，運(yùn)條不當(dāng)?shù)葧?huì)導(dǎo)致未運(yùn)條不當(dāng)?shù)葧?huì)導(dǎo)致未焊滿。焊滿。 防止未焊滿的措施：

52、防止未焊滿的措施：加大焊接電流，加焊蓋面焊縫。加大焊接電流，加焊蓋面焊縫。 （4）未焊滿）未焊滿 燒穿燒穿是指焊接過(guò)程中，是指焊接過(guò)程中，熔深超過(guò)工件厚度，熔熔深超過(guò)工件厚度，熔化金屬自焊縫背面流出，化金屬自焊縫背面流出，形成穿孔性缺陷。焊接形成穿孔性缺陷。焊接電流過(guò)大，速度太慢，電流過(guò)大，速度太慢，電弧在焊縫處停留過(guò)久，都會(huì)產(chǎn)生燒穿缺陷。工件電弧在焊縫處停留過(guò)久，都會(huì)產(chǎn)生燒穿缺陷。工件 間隙太大，鈍邊太小也容易出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。間隙太大，鈍邊太小也容易出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。 選用較小電流并配合合適的焊接速度，減小裝配選用較小電流并配合合適的焊接速度，減小裝配間隙，在焊縫背面加設(shè)墊板或藥板，使用脈沖焊，間

53、隙，在焊縫背面加設(shè)墊板或藥板，使用脈沖焊，能有效地防止燒穿。能有效地防止燒穿。（5）燒穿）燒穿（6）其它表面缺陷）其它表面缺陷1）成形不良）成形不良 指焊縫的外觀幾何尺寸不符合要求。有焊縫超高，表面不光滑，以及指焊縫的外觀幾何尺寸不符合要求。有焊縫超高，表面不光滑，以及焊縫過(guò)寬，焊縫向母材過(guò)渡不圓滑等。焊縫過(guò)寬，焊縫向母材過(guò)渡不圓滑等。2）錯(cuò)邊）錯(cuò)邊 指兩個(gè)工件在厚度方向上錯(cuò)開一定位置，它即可視作裝配成形缺陷。指兩個(gè)工件在厚度方向上錯(cuò)開一定位置，它即可視作裝配成形缺陷。3）塌陷）塌陷 單面焊時(shí)由于輸入熱量過(guò)大，熔化金屬過(guò)大而使液態(tài)金屬向焊縫背面單面焊時(shí)由于輸入熱量過(guò)大，熔化金屬過(guò)大而使液態(tài)金屬

54、向焊縫背面塌落，成形后焊縫背面突起，正面下榻。塌落，成形后焊縫背面突起，正面下榻。5）各種焊接變形）各種焊接變形4）表面氣孔及弧坑縮孔）表面氣孔及弧坑縮孔 如角變形、扭曲、波如角變形、扭曲、波浪變形等都屬于焊接缺浪變形等都屬于焊接缺陷。角變形也屬于裝配陷。角變形也屬于裝配成形缺陷。成形缺陷。（6）其它表面缺陷（續(xù)）其它表面缺陷（續(xù)） 氣孔氣孔是指焊接時(shí)，溶池中的氣體未是指焊接時(shí)，溶池中的氣體未在金屬凝固前溢出，殘存于焊縫之中所在金屬凝固前溢出，殘存于焊縫之中所形成的空穴。其氣體可能是溶池從外界形成的空穴。其氣體可能是溶池從外界吸收的，也可能是焊接冶金過(guò)程中反應(yīng)吸收的，也可能是焊接冶金過(guò)程中反應(yīng)

55、生成的。生成的。 2. 氣孔和夾渣氣孔和夾渣（1）氣孔）氣孔1）氣孔的分類）氣孔的分類球形氣孔球形氣孔條蟲狀氣孔條蟲狀氣孔氫氣孔氫氣孔氮?dú)饪椎獨(dú)饪籽鯕饪籽鯕饪锥趸細(xì)饪锥趸細(xì)饪滓谎趸細(xì)饪滓谎趸細(xì)饪讖男螤钌戏謴男螤钌戏謴臄?shù)量上分從數(shù)量上分按氣體成分分按氣體成分分單個(gè)氣孔單個(gè)氣孔群狀氣孔群狀氣孔 常溫固態(tài)金屬中氣體的溶解度只有高溫液態(tài)金屬常溫固態(tài)金屬中氣體的溶解度只有高溫液態(tài)金屬 中氣體溶解度的幾十分之一，溶池金屬在凝固過(guò)程中中氣體溶解度的幾十分之一，溶池金屬在凝固過(guò)程中，有大量的氣體要從金屬中逸出來(lái)。當(dāng)凝固速度大于，有大量的氣體要從金屬中逸出來(lái)。當(dāng)凝固速度大于氣體逸出速度時(shí)，就形成氣孔

56、。氣體逸出速度時(shí)，就形成氣孔。2）氣孔的形成機(jī)理）氣孔的形成機(jī)理3）產(chǎn)生氣孔的主要原因）產(chǎn)生氣孔的主要原因 母材或填充金屬表面有銹、油污等，焊條及焊劑母材或填充金屬表面有銹、油污等，焊條及焊劑未烘干會(huì)增加氣孔量，因?yàn)殇P、油污及焊條藥皮、焊未烘干會(huì)增加氣孔量，因?yàn)殇P、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解氣體，增加了金屬中氣體的劑中的水分在高溫下分解氣體，增加了金屬中氣體的含量。焊接線能量過(guò)小，溶池冷卻速度大，不利于氣含量。焊接線能量過(guò)小，溶池冷卻速度大，不利于氣體逸出。焊縫金屬脫氧不足也會(huì)增加氧氣孔。體逸出。焊縫金屬脫氧不足也會(huì)增加氧氣孔。 氣孔減少了焊縫的有效截面積，使焊縫疏松，從而氣孔減

57、少了焊縫的有效截面積，使焊縫疏松，從而降低了接頭的強(qiáng)度，降低塑性，還會(huì)引起泄漏。氣體降低了接頭的強(qiáng)度，降低塑性，還會(huì)引起泄漏。氣體也在引起應(yīng)力集中的因素。氫氣孔還可能促成冷裂紋也在引起應(yīng)力集中的因素。氫氣孔還可能促成冷裂紋。4）氣孔的危害）氣孔的危害5）防止氣孔的措施）防止氣孔的措施a. 清除焊絲，工作坡口及其附件表面的油污、鐵銹清除焊絲，工作坡口及其附件表面的油污、鐵銹、水分和雜物。、水分和雜物。b. 采用堿性焊條、焊劑，并徹底烘干。采用堿性焊條、焊劑，并徹底烘干。c. 采用直流反接并用短電弧施焊。采用直流反接并用短電弧施焊。d. 焊前預(yù)熱，減緩冷卻速度。焊前預(yù)熱，減緩冷卻速度。e. 用偏強(qiáng)

58、的規(guī)范施焊。用偏強(qiáng)的規(guī)范施焊。（2）夾渣）夾渣 1）夾渣的分類）夾渣的分類金屬夾渣金屬夾渣非金屬夾渣非金屬夾渣 2）夾渣的分布與形狀）夾渣的分布與形狀單個(gè)點(diǎn)狀?yuàn)A渣單個(gè)點(diǎn)狀?yuàn)A渣條狀?yuàn)A渣條狀?yuàn)A渣鏈狀?yuàn)A渣鏈狀?yuàn)A渣密集夾渣密集夾渣夾渣夾渣是指焊后熔渣存在焊縫中的現(xiàn)象。是指焊后熔渣存在焊縫中的現(xiàn)象。3）夾渣產(chǎn)生的原因）夾渣產(chǎn)生的原因a. 坡口尺寸不合理；坡口尺寸不合理；b. b. 坡口有污物；坡口有污物；c. c. 多層焊時(shí)，層間清渣不徹底；多層焊時(shí)，層間清渣不徹底；d. d. 焊接線能量??；焊接線能量??；e. e. 焊縫散熱太快，液態(tài)金屬凝固過(guò)快；焊縫散熱太快，液態(tài)金屬凝固過(guò)快；f. f. 焊條藥皮，

59、焊劑化學(xué)成分不合理，熔點(diǎn)過(guò)高，冶金反應(yīng)不焊條藥皮，焊劑化學(xué)成分不合理，熔點(diǎn)過(guò)高，冶金反應(yīng)不完全，脫渣性不好；完全，脫渣性不好；g. g. 鎢極惰性氣體保護(hù)焊時(shí)，電源極性不當(dāng)，電流密度大，鎢鎢極惰性氣體保護(hù)焊時(shí)，電源極性不當(dāng)，電流密度大，鎢極熔化脫落于溶池中；極熔化脫落于溶池中；h. h. 手工焊時(shí)，焊條擺動(dòng)不良，不利于熔渣上浮。手工焊時(shí)，焊條擺動(dòng)不良，不利于熔渣上浮。 點(diǎn)狀?yuàn)A渣的危害與氣孔相似，帶有尖角的夾渣會(huì)產(chǎn)生尖端點(diǎn)狀?yuàn)A渣的危害與氣孔相似，帶有尖角的夾渣會(huì)產(chǎn)生尖端應(yīng)力集中，尖端還會(huì)發(fā)展為裂紋源，危害較大。應(yīng)力集中，尖端還會(huì)發(fā)展為裂紋源，危害較大。4）夾渣的危害）夾渣的危害 焊縫中原子結(jié)合遭

60、到破壞，形成新的界面而產(chǎn)焊縫中原子結(jié)合遭到破壞，形成新的界面而產(chǎn)生的縫隙稱為裂紋。生的縫隙稱為裂紋。 3. 3. 裂紋裂紋（1）裂紋的分類）裂紋的分類根據(jù)裂紋尺寸大小，分為三類：根據(jù)裂紋尺寸大小，分為三類： 1）宏觀裂紋：肉眼可見的裂紋；）宏觀裂紋：肉眼可見的裂紋； 2）微觀裂紋：在顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)；）微觀裂紋：在顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)； 3）超顯微裂紋：在高倍數(shù)顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)）超顯微裂紋：在高倍數(shù)顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)，一般指晶間裂紋和晶內(nèi)裂紋。，一般指晶間裂紋和晶內(nèi)裂紋。 從產(chǎn)生溫度看，裂紋可分為二類：從產(chǎn)生溫度看，裂紋可分為二類： 1）熱裂紋）熱裂紋 2）冷裂紋）冷裂紋按裂紋產(chǎn)生的原因分，又可把裂