化工設(shè)備基礎(chǔ)培訓(xùn)

設(shè)備基礎(chǔ)培訓(xùn)容器

化工生產(chǎn)中所用的設(shè)備雖然大小不一，形狀各異，內(nèi)部構(gòu)件千差萬別，但是它們都有一個外殼，這個外部殼體統(tǒng)稱為容器。它們一般是軸對稱的，容器是化工設(shè)備的一個基本組成部分。承受介質(zhì)壓力且與外界隔離的密閉容器稱為壓力容器。

壓力容器

壓力容器必須同時具備下列三個條件：（1）最高工作壓力大于或等于0.1MPa(不含液體靜壓力);（2）內(nèi)直徑（非圓形截面指斷面最大尺寸）大于等于0.15m，且容積大于或等于0.025m3；（3）介質(zhì)為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于或等于標(biāo)準(zhǔn)沸點的液體。

壓力容器的組成

化工廠中常用的中低壓容器大多是圓筒形容器，如圖1-1所示。它是由殼體(筒體)、封頭(端蓋)、法蘭、支座、接口管及人孔、圖1-1容器的結(jié)構(gòu)1－接管；2－人孔；3－封頭；4－筒體；5－支座；6－液面計手孔、視鏡等組成，這些統(tǒng)稱為化工設(shè)備通用零部件。容器結(jié)構(gòu)簡圖

圖1-1容器的結(jié)構(gòu)1－接管；2－人孔；3－封頭；4－筒體；5－支座；6－液面計壓力容器的分類

1.按壓力性質(zhì)分：內(nèi)壓容器是指內(nèi)部承受流體的壓力，即容器內(nèi)部壓力大于外界壓力的容器。外壓容器是指外部承受流體的壓力，即容器外界壓力大于內(nèi)部壓力的容器。2.內(nèi)壓容器按其承壓大小分：低壓容器(代號L)0.1≤p<1.6MPa；中壓容器代號M)1.6≤p<10MPa；高壓容器(代號H)10≤p<100MPa；超高壓容器（代號U）p≥100MPa。壓力容器的分類3．按容器壁厚分

薄壁容器是指器壁的厚度小于容器內(nèi)徑的1/10者，K＝D0/Di<1.2厚壁容器是指器壁的厚度大于等于容器內(nèi)徑的1/10者，即K＝D0/Di≥1.2。式中K為直徑比，D0是圓筒外徑，Di是圓筒內(nèi)徑。4．按工作溫度分常溫容器－20℃<t<300℃高溫容器t≥300℃低溫容器t≤-20℃超低溫容器t<-50℃壓力容器的分類5．根據(jù)勞動部1990年頒發(fā)的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的規(guī)定分:一類容器為下列情況之一者：非易燃或無毒介質(zhì)的低壓容器；易燃或有毒介質(zhì)的低壓分離容器和換熱容器。二類容器為下列情況之一者：中壓容器；劇毒介質(zhì)的低壓容器；易燃或有毒介質(zhì)的低壓反應(yīng)器和貯運器；內(nèi)徑小于1m的低壓廢熱鍋爐；搪玻璃壓力容器。三類容器為下列情形之一者：高壓、超高壓容器；劇毒介質(zhì)p.V(設(shè)計壓力與容積的乘積)≥０．２MPa.m3的低壓容器或劇毒介質(zhì)的中壓容器；易燃或有毒介質(zhì)，且p.V≥０．５MPａ．m3的中壓容器和p.V≥10MPａ．m3的中壓貯運器；高壓、中壓管殼式余熱鍋爐。壓力容器用鋼

碳鋼化工中最常用的是普通碳素鋼，主要用來制造壓力、溫度都不高的容器，如Q235用于制造壓力容器的殼體和封頭等。低合金鋼其所含合金總量不超過2.5％，與普通碳素鋼相比，具有高強度、高韌性和良好的可焊性，廣泛用于制造各種塔器、換熱器、容器、貯槽和管道等。低溫鋼主要用于制冷、空分和加氫設(shè)備等。低溫鋼除了具有足夠的強度指標(biāo)外，更要求具有足夠韌性和其他低溫機械性能，以防脆性破裂造成嚴(yán)重事故。不銹鋼主要指在空氣、酸、水及其他強腐蝕性的介質(zhì)中耐腐蝕的鋼或者在高溫時抗氧化抗蠕變的耐熱鋼，采用不銹鋼制造壓力容器不僅能耐蝕，而且強度、塑性、低溫(高溫)機械性能也很好，但其價格約為碳鋼的20倍，一般不宜采用。不銹鋼大部分用做設(shè)備襯里和內(nèi)件或者與碳鋼組成復(fù)合鋼板制作容器。壓力容器零部件的標(biāo)準(zhǔn)化

壓力容器零部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，這樣既增強了容器部件的互換性，又解決了加工量小、成本高、質(zhì)量差等問題，更利于專業(yè)化大批量生產(chǎn)。我國原化學(xué)工業(yè)部、機械工業(yè)部等部門對容器零部件制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)。容器零部件標(biāo)準(zhǔn)化的基本參數(shù)是公稱直徑和公稱壓力。公稱直徑是將壓力容器的直徑加以標(biāo)準(zhǔn)化以后的標(biāo)準(zhǔn)直徑，用“DN”表示。容器的公稱直徑是它的內(nèi)徑。管子的公稱直徑既不是它的內(nèi)徑也不是它的外徑，而是與兩者相近的某一個數(shù)值，故而是一個“名義”直徑。采用無縫鋼管制做筒體時其外徑為公稱直徑。公稱壓力是為了設(shè)計、制造和使用方便而人為地規(guī)定一個標(biāo)準(zhǔn)壓力，它分為若干標(biāo)準(zhǔn)壓力等級，從而使容器的壁厚和部件標(biāo)準(zhǔn)化，用“PN”表示。中低壓范圍分為0.25、0.6、1.0、2.5、4.0、5.0MPa。法蘭的公稱直徑和公稱壓力是根據(jù)與之相配的容器或管子的標(biāo)準(zhǔn)面制定的。

壓力容器基本要求化工生產(chǎn)的特殊性要求壓力容器一般要滿足化工工藝要求，二是安全可靠，結(jié)構(gòu)合理。1.強度壓力容器所有零部件都應(yīng)有足夠的強度，以保證化工生產(chǎn)的安全運行。2.剛性壓力容器要求有足夠的剛性和穩(wěn)定性。3.耐久性壓力容器的耐久性要求有足夠的耐蝕性、耐疲勞、耐蠕變及抗斷裂等性能。4.密封性在使用、安裝和檢修中應(yīng)密切關(guān)注壓力容器的密封，防止泄漏。5.制造、操作和運輸要方便在保證壓力容器安全可靠的前提下，應(yīng)盡可能減少貴重材料的消耗，盡量降低維護操作費用。容器附件化工容器除了有筒體、封頭等主要部件外還有一些附件，這些附件包括法蘭連接結(jié)構(gòu)、容器的開孔連接結(jié)構(gòu)、開孔補強以及容器的支座。法蘭連接

1.能保證在工作溫度和工作壓力下嚴(yán)密不漏。2.有足夠的強度不因可拆連接的存在而削弱設(shè)備本身的強度。3.能迅速并多次地拆開和裝配。4.成本低廉，適于大量生產(chǎn)。容器附件圖1-11法蘭連接結(jié)構(gòu)法蘭連接由一對法蘭。數(shù)個螺栓螺母合一個墊片組成，如圖1-11所示。當(dāng)法蘭連接與容器殼體、封頭或管道連接時則形圖1-11法蘭連接結(jié)構(gòu)成“法蘭螺栓墊片連接系統(tǒng)”，所以，法蘭不是獨立的承載元件。法蘭連接的失效判據(jù)應(yīng)以防止“泄漏”為原則，即與系統(tǒng)的剛度和強度相關(guān)聯(lián)。法蘭連接的密封機理1.密封機理如圖1-12所示，將法蘭的壓緊面和墊片的表面放大，可以看到兩者表面都是凸凹不平的。擰緊螺栓，使其在法蘭上產(chǎn)生壓緊力并通過法蘭的壓緊面擠壓墊片，使墊片變形填滿壓緊面間凹凸不平的空隙，即壓緊面和墊片之間構(gòu)成無數(shù)曲折的“毛細管”，使介質(zhì)通過時的阻力非常大，從而阻止介質(zhì)的泄漏。

圖1-12密封面與墊片之間的接觸影響密封的主要因素

（1）螺栓預(yù)緊力（2）墊片性能（3）密封面的型式和表面性能（4）法蘭剛度（5）操作條件法蘭的結(jié)構(gòu)型式

1.整體連接法蘭與法蘭頸部為一整體或法蘭與容器或管道的連接可視為整體結(jié)構(gòu)。圖1-13整體法蘭結(jié)構(gòu)法蘭的結(jié)構(gòu)型式2．活套法蘭法蘭不直接連接在容器或管道上，而是活套在設(shè)備接口管和接管的邊緣或卷邊上，有時也可采用螺紋連接。

圖1-14活套法蘭法蘭的結(jié)構(gòu)型式3.任意式法蘭一般指借予整體法蘭與活套法蘭之間的法蘭。這種法蘭是在法蘭上加工出坡口，套在筒體或管道上，然后將兩者焊在一起，但并不全焊透。圖1-15任意式法蘭法蘭密封面型式及墊片

1、平面型密封面2、凹凸型密封面3、榫槽型密封面4、錐形密封面5、梯形槽型密封面圖1-16法蘭密封面結(jié)構(gòu)墊片的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)型式

密封性能的好壞與墊片的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)型式有很大的關(guān)系，因為密封作用就是靠壓緊力使墊片產(chǎn)生變形而達到的。材料要求它能耐腐蝕、耐溫度和壓力的波動，具有良好的變形能力和回彈能力。

常用的墊片按材質(zhì)可分為非金屬和金屬以及金屬－非金屬組合等三大類非金屬材料墊片有橡膠板、石棉橡膠板、石棉板、紙質(zhì)板和各種塑料的成型墊片等。金屬墊片常用的有銅、軟鋼、鋁、蒙乃爾合金鋼等。金屬－非金屬組合墊片常用的有金屬包墊片、金屬纏繞墊片和帶骨架的非金屬墊片等。常用墊淡片的截單面形狀圖1-本17恭常用將墊片截姿面形狀為了安宜裝、檢輪修、防藝腐、清拍洗的需辭要，常尼在設(shè)備騙上開設(shè)膠人孔、花手孔。手孔、人梁孔與視鏡圖1-拋23撞手孔圖1-匪24儉回轉(zhuǎn)管蓋快開瘡人孔視鏡視鏡除浙了用于澤觀察設(shè)床備內(nèi)部潤介質(zhì)工臨作情況療外，也訂可用作武物料液董面指示到鏡。圖1-被25帆視鏡壓力試勉驗與致額密性試貍驗壓力容器凱經(jīng)制成或愁檢修后，問在交付使吧用前，須瀉進行高于廊工作壓力析條件下的裙壓力試驗粒。容器在制廳造過程中畝，從材料煩選取、加舍工焊接、斑組裝，直往到熱處理護，對原材距料和各工宜序雖然都著有工序檢獲查和檢驗村，但因檢菜查方法及肝范圍的局迎限性，可隆能存在材馬料缺陷和挑制造工藝后缺陷。因舒而有必要鬼在容器制腿造或檢修拌完畢后進雨行壓力試愉驗，這是摟一種直觀獎性的綜合洗檢驗。檢驗技梨術(shù)包括婆：焊縫鄙缺陷的液檢驗、核設(shè)備結(jié)界構(gòu)的檢葉驗、壓抗力試驗煤和致密咳性試驗銹等。壓力容腳器的維呀護和檢掌修壓力容器格在化工生摘產(chǎn)中數(shù)量席多，工作凈條件復(fù)雜逢，危險性狗大。壓力容述器的正紗確使用1.啟棗用壓力腥容器，對一定要量檢查各固閥門的勿開關(guān)狀勸態(tài)，壓升力表的劣數(shù)值，呆安全閥低和報警撓裝置的金靈敏性什；2.在開桐關(guān)進、出茂口閥門時政，要核實腳無誤后才紐奉能操作。電操作要平拒穩(wěn)，閥門錫的開啟與型關(guān)閉應(yīng)緩章慢進行，園使容器有惠一個預(yù)熱速過程和平做穩(wěn)升降過虹程，嚴(yán)防刑容器驟冷花驟熱而產(chǎn)憤生較大的啞溫差應(yīng)力樹；3.壓力晴容器不得因超壓、超梳溫、超負掌荷運行，聰定時查看不壓力表、冰流量表、依溫度表的窩讀數(shù)，注音意設(shè)備內(nèi)捐的工藝參肆數(shù)變化，餡發(fā)現(xiàn)異常五應(yīng)及時調(diào)量整至工藝百控制指標(biāo)攝范圍以內(nèi)圈；4.當(dāng)容怎器的主要年受壓元件花發(fā)生裂紋抹、鼓包、擠變形，容派器進出發(fā)桌生火災(zāi)或拌相鄰設(shè)備餃管道發(fā)生檢故障，安限全附件失繳效，接管達管件斷裂忠，緊固件衰損壞等情臨況之一，貧應(yīng)立即采貼取安保措爽施并及時脆向有關(guān)領(lǐng)掠導(dǎo)報告。維護檢查蒙主要內(nèi)容維護檢查甩主要使運春行中及停粥車后的維足護和檢查勒。1、設(shè)濕備操作降記錄（宮觀察、駱對比、辣分析膊）2、壓野力變化椅（堵職塞、泄歌漏）3、溫采度變化觀（觸繩感、儀膀表）4、流召量變化駁（查碼看儀表模）5、外抓觀檢查地（保次溫層毫、防腐合層、解各部連渣接螺栓銷、主宰體、支湯架附件惜、基池礎(chǔ)）6、外體部泄漏元（嗅匹、聽維、看）維護檢查影安全要點1．操幼作人員嗽應(yīng)熟悉折工作場蠟地內(nèi)的愿設(shè)備、患管道內(nèi)軌物料的協(xié)性質(zhì)，覆防止發(fā)袋生燃燒添、爆炸柴、灼傷怠和中毒傳等事故腰；2．凡嶄是在易樂燃、易戲爆、易強中毒、較易灼傷顯的情況棉下對設(shè)惜備進行脾維護檢所查和應(yīng)毫急修理烈，要嚴(yán)燃格遵守繭有關(guān)的芹安全規(guī)滔定；3．必膜要場所倡要帶防濫毒面具武、防護買眼鏡、魯穿戴橡膨膠防護她服和靴讓子等；4．對獅運行中半的壓力旅設(shè)備，傍一般不頌得強行喉上緊其餐各部連申接螺栓死，以防云拉斷螺北栓、噴厚出介質(zhì)亭；5．在敲高處進忌行維護箏檢查要籮符合高楊空作業(yè)正安全要喝求以及溪起重場商所的安辱全；6．使膜用放射資性物質(zhì)柳要嚴(yán)格夢遵守有泉關(guān)安全休規(guī)定，朱用放射濱線檢查踩時必須島做好勞繪動保護葛；7．要熟偷悉維護檢星查場所防錢火、滅火表器材存放揭的位置和叮正確使用伙方法。壓力容麥器泄漏逃原因及爭修理方晨法化工生產(chǎn)敲一般是在暈氣相和液犬相下進行乖，介質(zhì)需既用管道輸始送。在生滅產(chǎn)和輸送奏過程中，案由于設(shè)備賣和管道密羞封不良，賞腐蝕嚴(yán)重允或操作不腰當(dāng)?shù)仍蚋祝觳瘸晌锪闲箤寐?。泄漏穴通常有四嗽種類型：網(wǎng)靜密封點章泄漏、焊脹接點泄漏隸、腐蝕和鼻磨損引起副的泄漏及事鑄件缺陷勿泄漏。典型泄漏易原因及修即理方法如燈下：(1)對層高溫、高叼壓下密封肆連接結(jié)構(gòu)遣選擇不當(dāng)對于受高勉溫高壓的魂法蘭、墊興片、螺栓善等即使正煮確操作，夏緊固很好僑，仍然泄釀漏不止或煎由于熱應(yīng)算力等經(jīng)常該發(fā)生泄漏思。這就需替要重新研水究法蘭、懶墊片、螺毛栓等的結(jié)合構(gòu)和材質(zhì)農(nóng)等是否合款理。另外歸，高壓密直封連接件啊有著極高劍的配合要騾求，不能蜂調(diào)配，金否屬墊片不棉允許重復(fù)榜使用，以隔保持配合膝嚴(yán)密性從多而減少泄前漏。(2)由廁于管系的售熱應(yīng)力等考異常應(yīng)力膽而引起的葉法蘭或螺槍栓損傷這種損傷督使墊片受辛壓面發(fā)生煉變化而產(chǎn)悠生泄漏，炮修理方法獵是增加管熟系的可撓鐵性。(3)連敢接件的熱查膨脹不均恩勻由于法該蘭、墊跡片、螺來栓的熱引膨脹不蘿均，法疊蘭部位脫易產(chǎn)生深溫度梯最度，也嫩易發(fā)生源泄漏。娘因此要差緩和法偏蘭部位歌的溫度匠梯度，志均化熱光膨脹。典型泄姻漏原因傻及修理扭方法如洽下：(4)法李蘭剛性不辱足，墊片形配合面產(chǎn)裂生缺陷原因是法砌蘭變形后腐，不能均凱勻的壓緊噸墊片壓面霸而產(chǎn)生泄鐵漏。修理浸方法是提濤高法蘭的臣剛性，降衛(wèi)低墊片系部數(shù)(也稱喬殘余比壓盛系數(shù)，即碎工作密封蝴比壓與被致密封介質(zhì)您壓力的比時值)。(5)唐法蘭平飯行不好警中心偏骨差由安裝不箏當(dāng)或機械抹損傷使墊特片與密封添面不貼合售處泄漏。無修理方法石是重點加蔬工墊片配娛合面或更固換法蘭，聰校正法蘭租的平行性棉和中心線燭。(6)螺怨栓強度不留夠、松動木或腐蝕由于高溫劇螺栓易發(fā)隆生蠕變或輝因振動、甲熱變化、著應(yīng)力緩和筐而松動。關(guān)