压力容器 压力容器 1.概述 准确定义 压力容器工业生产中具有特定的工艺功能并承受一定压力的设备,称压力容器。贮运容器、反应容器、换热容器和分离容器均属压力容器。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)最高工作压力(Pw)(注1)大于等于0.1Mpa(不含液体静压力,下同);
(2)内直径(非贺形截面指其最大尺寸)大于等于0.15m,且容积(V)(注2)大于等于0.25m3;
(3)盛装介质为气体液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点液体.
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。还配有安全装置、表计及完成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。 2.分类 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:
①反应容器:用于完成介质的物理、化学反应的容器。
②换热容器:用于完成介质的热量交换的容器。
③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。
④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。
(4)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。 3.其他 压力容器内部或外部承受气体或液体压力,并对安全性有较高要求的密封容器。早期主要用于化学工业,压力多在10兆帕以下。合成氨和高压聚乙烯等高压生产工艺出现后,要求压力容器的压力达100兆帕以上 。随着化工和石油化工等工业的发展,压力容器的工作温度范围越来越宽,容量不断增大,有些还要求耐介质腐蚀。20世纪60年代开始,核电站的发展对反应堆压力容器提出了更高的安全和技术要求,从而促进了压力容器的进一步发展,广泛应用于各工业部门。压力容器主要为圆柱形,也有球形或其他形状。根据结构形式,可分为多层式压力容器,绕板式压力容器、型槽绕带式压力容器、热套式压力容器、锻焊式压力容器和厚板卷焊式压力容器等。大多数压力容器由钢制成,也有的用铝、钛等有色金属和玻璃钢、预应力混凝土等非金属材料制成。压力容器在使用中如发生爆炸,会造成灾难性事故。为了使压力容器在确保安全的前提下达到设计先进、结构合理、易于制造、使用可靠和造价经济等目的,各国都根据本国具体情况制定了有关压力容器的标准、规范和技术条件,对压力容器的设计、制造、检验和使用等提出具体和必须遵守的规定。
压力容器的检验
1、压力容器外部检查亦称运行中检查 检查的主要内容有:压力容器外表面有无裂纹、变形、泄漏、局部过热等不正常现象;安全附件是否齐全、灵敏、可靠;紧固螺栓是否完好、全部旋紧;基础有无下沉、倾斜以及防腐层有无损坏等异常现象。 外部检查既是检验人员的工作,也是操作人员日常巡回检查项目。发现危及安全现象(如受压元件产生裂纹、变形、严重泄渗等)应予停车并及时报告有关人员。2、压力容器内外部检验 压力容器内外部检验这种检验必须在停车和容器内部清洗干净后才能进行。检验的主要内容除包括外部检查的全部内容外,还要检验内外表面的腐蚀磨损现象;用肉眼和放大镜对所有焊缝、封头过渡区及其他应力集中部位检查有无裂纹,必要时采用超声波或射线探伤检查焊缝内部质量;测量壁厚。若测得壁厚小于容器最小壁厚时,应重新进行强度校核,提出降压使用或修理措施;对可能引起金属材料的金相组织变化的容器,必要时应进行金相检验;高压、超高压容器的主要螺栓应利用磁粉或着色进行有无裂纹的检查等。通过内外部检验,对检验出的缺陷要分析原因并提出处理意见。修理后要进行复验。 压力容器内外部检验周期为每三年一次,但对强烈腐蚀性介质、剧毒介质的容器检验周期应予缩短。运行中发现有严重缺陷的容器和焊接质量差、材质对介质抗腐蚀能力不明的容器也均应缩短检验周期。 3、压力容器全面检验 压力容器全面检验除了上述检验项目外,还要进行耐压试验(一般进行水压试验)。对主要焊缝进行无损探伤抽查或全部焊缝检查。但对压力很低、非易燃或无毒、无腐蚀性介质的容器,若没有发现缺陷,取得一定使用经验后,可不作无损探伤检查。 容器的全面检验周期,一般为每六年至少进行一次。对盛装空气和惰性气体的制造合格容器,在取得使用经验和一两次内外检验确认无腐蚀后,全面检验周期可适当延长。
常用压力容器国家标准:
GB150 钢制压力容器
压力容器安全技术监察规程
DL 5017-93 压力钢管制造安装及验收规
GBJ 235-82 工业管道施工及验收规范
SHS 01005-92 工业管道维护检修规程
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