壓力容器設計
① 壓力容器設計的標准體系是什麼
一.鍋爐壓力容器法規體系結構
鍋爐、壓力容器、壓力管道作為承壓的特種設備,一旦發生爆炸或泄漏,往
往並發火災、中毒等災難性事故。由於鍋爐壓力容器等特種設備具有發生爆炸或
泄漏、造成人身傷害事故的危險性,世界上各主要工業發達國家一般都制定有專
門的法律、建立了完善的法規體系進行規范和管理。中國目前還沒有特種設備的
專門法律。對於鍋爐壓力容器等承壓特種設備的安全法制,我國目前主要是依據
2009-05-01起施行的《特種設備安全監察條例》。
《特種設備安全監察條例》的頒布對於我國建立鍋爐壓力容器等承壓特種設
備安全監察制度確立了依據。此外省、自治區、直轄市人大先後頒布了有關的地方性法規。建立了我國的鍋爐壓力容器等承壓特種設備安全監察制度,形成了「法規----部門規章及規范性文件----相關標准及技術規定、要求」三個層次的法規體系結構。
1.1 第一層次:法規及法規性文件
(1) 行政法規:國務院頒布的條例 :《特種設備安全監察條例》。
(2) 法規性文件:
(3) 地方性法規:省、自治區、直轄市人大通過的條例,《江蘇省特種設備安全監察條例》
1.2 第二層次:部門規章及規范性文件
這部分內容是監察制度的主要內涵。
(1) 部門規章:以部門首長簽署命令予以公布的並經過一定方式向社會公告
的「辦法」、「規定」。如《鍋爐壓力容器壓力管道設備事故處理規定》(1997
年7 月18 日勞動部令第8 號發布)、《小型和常壓熱水鍋爐安全監察規定》(2000
年6 月15 日國家質量技術監督局令第11 號發布)、《特種設備質量監督與安全監察規定》(2000 年6 月29 日國家質量技術監督局令第13 號發布)。
(2) 規范性文件:以部門文件形式發出的「監督管理規定」、「安全技術監
察規程」、「技術檢驗規則」等。
① 監督管理規定、辦法類:
----進出口鍋爐壓力容器監督管理辦法
----進口鍋爐壓力容器安全質量許可制度實施辦法
----鍋爐壓力容器安全監察鋼印管理規則
----鍋爐壓力容器檢驗所章程
----鍋爐壓力容器檢驗機構資格認可規則
----鍋爐壓力容器檢驗單位監督考核辦法
----鍋爐壓力容器壓力管道及特種設備檢驗人員資格考核規則
----鍋爐壓力容器無損檢測人員資格考核規則
----鍋爐壓力容器焊接人員資格考核規則
----鍋爐司爐工人安全技術考核管理辦法
----鍋爐使用登記辦法
----鍋爐房安全管理規則
----鍋爐水處理監督管理規則
----壓力容器使用登記管理規則
----壓力容器設計資格管理與監督規則
----壓力容器製造資格認可與管理規則
----壓力管道安全管理與監察規定
----壓力管道設計單位資格認證與管理辦法
----壓力管道元件製造單位安全注冊與管理辦法
----壓力管道元件製造單位安全注冊與壓力管道安裝許可證評審機構資格認可
與管理辦法
----壓力管道元件製造單位安全注冊與壓力管道安裝許可證評審人員考核注冊
與管理辦法
----壓力管道元件型式試驗機構資格認可與管理辦法
----壓力管道安裝單位資格認可實施細則
② 安全監察規程類:
----蒸汽鍋爐安全技術監察規程
----熱水鍋爐安全技術監察規程
----有機熱載體爐安全技術監察規程
----固定式壓力容器安全技術監察規程
----移動式壓力容器安全技術監察規程
----超高壓容器安全技術監察規程
----氣瓶安全監察規程
----溶解乙炔氣瓶安全監察規程
----液化氣體汽車罐車安全監察規程
③ 技術檢驗規則類:
----鍋爐產品安全質量監督檢驗規則
----鍋爐定期檢驗規則
----鍋爐化學清洗規則
----壓力容器定期檢驗規則
----壓力容器產品安全質量監督檢驗規則
----氣瓶產品安全質量監督檢驗規則
1.3 第三層次:相關標准及技術規定、要求
(1) 相關標准:是指一系列與鍋爐壓力容器有關的國家及行業標准。擇其主要的
相關標准,列有:
----GB 150- 《鋼制壓力容器》
----GB151-1999《管殼式換熱器》
----GB12337 《鋼制球形儲罐》
----GB 1576 《低壓鍋爐水質》
----GB 12241 《安全閥一般要求》
----GB 9222 《水管鍋爐受壓元件強度計算》
----GB/T 16508 《鍋殼式鍋爐受壓元件強度計算》
----GB 3323《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》
----GB 11345《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》
----JB 1152 《鍋爐和鋼制壓力容器對接焊縫超聲波探傷》
----JB/T4730《承壓設備無損檢測》
----JB 1609 《鍋爐鍋筒製造技術條件》
----JB 1613 《鍋爐受壓元件焊接技術條件》
----DL 647 《電站鍋爐壓力容器監察規程》
----GB 5306 《特種作業人員安全技術考核管理規則》
……
(2) 相關技術規定、要求,是指有關部門及鍋爐壓力容器安全監察局為貫徹落實
法規的實施,提出了一些具體的技術規定、條件和要求,主要有:
----《鍋爐壓力容器檢驗員考核大綱》(勞鍋局字〔1989〕14 號)
----《鍋爐壓力容器檢驗機構〈檢驗工作質量保證手冊〉編寫導則》(勞鍋局字
[1989]46 號)
----《電力工業鍋爐壓力容器安全監察規定》(電安生〔1994〕257 號)
----《關於在用鍋爐壓力容器安全閥校驗的若干意見》(勞辦鍋字〔1992〕18 號)
----《工業鍋爐T 型接頭對接焊縫超聲波探傷規定》(質技監鍋字〔1998〕10 號)
----《關於進一步做好鍋爐安裝質量監督檢驗的通知》(質技監局鍋發[1999]162
號)……
② 求各國壓力容器設計標准介紹
為了確保壓力容器的安全,許多國家都制定自己的壓力容器規范,國外影響較廣泛並具有權威規范有:美國的ASME規范、英國的BS5500、日本的JISB8243以及德國的AD規范等。我國有國家質量技術監督局頒布的《壓力容器安全技術監察規程》、GB150《鋼制壓力容器》、GB151《管殼式換熱器》等。
這里主要介紹國外壓力容器規范
1、美國ASME規范
ASME鍋爐及壓力容器規范是由美國機械工程師學會制定的,現在已正式成為美國的國家標准。它具有以下主要特點:
(1)規模龐大,內容極其完備,它本身就構成了一個完整的標准體系,而且是當前世界上最大的封閉型標准體系。所謂封閉型標准體系的含義即基本上不必藉助於其它標准,其本身可完成壓力容器選材、設計、製造、檢驗、試驗、安裝及運行等全部工作環節。
目前ASME規范共有11卷,總計22冊,另外還有2冊規范案例,其中與壓力容器有關的有:
第Ⅱ卷 材料技術條件
A篇 鋼鐵材料
B篇 有色金屬材料
C篇 焊條、焊絲及填充金屬
第Ⅲ卷 核動力裝置設備
第V卷 無損檢測
第Ⅷ卷 壓力容器一第1分篇
壓力容器一第2分篇
第Ⅸ卷 焊接及釺焊評定 廣—
第X卷 玻璃纖維增強塑料壓力容器
第Ⅺ卷 核動力裝置設備在役檢查規程
(2)、ASME規范技術先進,修訂及時,安全可靠。能做到這一點,不僅因為它有力量雄厚的專門班子,完備的修訂制度,更主要的是因為它有龐大的科研後盾。
(3)、自從1968年公布了第Ⅷ卷第2分篇以來,ASME規范即實行了壓力容器基礎標準的雙軌制。第Ⅷ卷第亞分篇即按「常規設計」,它的安全系數較高,設計方便,製造檢驗不太嚴格,對一般壓力容器來說是足以保證安全的。但用於較苛刻的容器則難以確保其安全性。第Ⅷ卷第2分篇即按「分析設計」,安全系數低,要求對壓力容器各區域的應力進行詳細的計算,並根據各種應力對失效所起的作用予以分類,然後對不同類型的應力採用不同的應力強度條件加以限制。這種設計方法工作量極大,需藉助於電子計算機,製造檢驗嚴格。這兩部基礎標准並行,同屬有效,可以根據產品的具體情況加以選用。隨著計算機的發展和應用,分析設計在壓力容器上的應用越來越廣泛。
ASME規范由於具有上述特點,使它成為世界上影響最大的一部規范。它的先進技術和某些科學作法,經常被其他規范參照或仿效。
2、英國BS5500規范
英國的非直接火加熱壓力容器規范BS5500(1988),是由英國標准學會(BSl)負責制定的。它是由兩部規范合並而成:一部是相當於ASME第Ⅷ卷第1篇的BSl500一般用途的熔融焊壓力容器標准,另一部是近似於德國AD規范的BSl515化工及石油工業中應用的熔融焊壓力容器規范。它既包括「常規設計」也包括「分析設計」。其疲勞設計中所採用的疲勞曲線與ASME不同。BS5500採用統一的許用應力值,並且以抗拉強度為基礎的安全系數也低於ASME第Ⅷ卷第1分篇。
3、日本JISB8243和8250(8270)
日本與美國一樣,也採用基礎標準的雙軌制。一部是參照ASME第Ⅷ卷第1分篇制定的JISB 8243壓力容器的構造;另一部是參照ASME第Ⅷ卷第2分篇制定的JISB 8250壓力容器的構造(另一規則)。
4、德國AD規范
德國的工業產品標准一般是根據工業法律的要求,由各有關部門代表組成的專家委員會制定。AD規范與ASME規范相比較,具有如下特點:它只對材料的屈服極限取安全系數,且數值較小,因此產品壁厚較薄、重量輕;它允許採用較高強度級別的鋼材;在製造方面,AD規范沒有ASME詳盡,他們認為這樣可使製造廠具有較大的靈活性,易於發揮各廠的技術特長和創新。
③ 壓力容器設計
壓力容器設計的基本步驟:
以穩壓罐的設計為例,對容器設計的全過程進行講解。
首先,我們根據用戶提出的、在壓力容器規范范圍內雙方簽署的具有法律約束力的設計技術協議書,該協議書也可以經雙方同意共同修改、完善,以期達到產品使用最優化。
根據穩壓罐的設計技術協議,我們知道了容器的最高工作壓力為1.4MPa,工作溫度為200℃,工作介質為壓縮空氣,容積為2m3,要求使用壽命為10年。這些參數就是用戶提供給我們的設計依據。
有了這些參數,我們就可以開始設計。
一. 設計的第一步
就是要完成容器的技術特性表。除換熱器和塔類的容器外,一般容器的技術特性表包括
a 容器類別
b 設計壓力
c 設計溫度
d 介質
e 幾何容積
f 腐蝕裕度
j 焊縫系數
h 主要受壓元件材質等項。一般我所圖紙上沒有做強行要求寫上主要受壓元件材質
一. 確定容器類別
容器類別的劃分在國家質量技術監督局所頒發的《壓力容器安全技術監察規程》(以下簡稱容規)第一章第6條(p7)有詳細的規定,主要是根據工作壓力的大小(p75)、介質的危害性和容器破壞時的危害性來劃分(p75)。本例穩壓罐為低壓(<1.6MPa)且介質無毒不易燃,則應劃為第Ⅰ類容器。
另:具體壓力容器劃分類別見培訓教材 p4 1-11
何謂易燃介質見 p2 1-6
介質的毒性程度分級見 p3 1-7
劃分壓力容器等級見 p3 1-9
二. 確定設計壓力
我們知道容器的最高工作壓力為1.4MPa,設計壓力一般取值為最高工作壓力的1.05~1.10倍。
至於是取1.05還是取1.10,就取決於介質的危害性和容器所附帶的安全裝置。
介質無害或裝有安全閥等就可以取下限1.05,否則就取上限1.10。
本例介質為無害的壓縮空氣,且系統管路中有泄壓裝置,符合取下限的條件,則得到設計壓力為
Pc=1.05x1.4
=1.47MPa。
另:什麼叫設計壓力?計算壓力?如何確定?見p11 3-1
液化石油氣儲罐設計中,是如何確定設計壓力的?
三. 確定設計溫度
一般是在用戶提供的工作溫度的基礎上,再考慮容器環境溫度而得。
比如為華北油田設計的容器,且在工作狀態無保溫的情況下,其工作溫度為30℃,其冬季環境溫度最低可到-20℃,則設計溫度就應該按容器可能達到的最惡劣的溫度確定為-20℃。《容規》附件二(p77)提供了一些設計所需的氣象資料供參考。本例取設計溫度為200℃即可。
四. 確定幾何容積
按結構設計完成後的實際容積填寫即可。
五. 確定腐蝕裕量
由所選定受壓元件的材質、工作介質對受壓元件的腐蝕率、容器使用環境和用戶期待的使用壽命來確定,實際上應先選定受壓元件的材質,再確定腐蝕裕量。
《容規》第三章表3-3(p23)和GB150第3.5.5.2節(p5)對一些常見介質的腐蝕裕量進行了一些規定。工作介質對受壓元件的腐蝕率主要按實測數據和經驗來確定,受使用環境影響很大,變數很多,目前無現成的數據。
一般介質無腐蝕的容器,其腐蝕裕量取1~2mm即可滿足使用壽命的要求。本例取腐蝕裕量為2mm。
另:什麼叫計算厚度、設計厚度、名義厚度、有效厚度?何謂最小厚度?如何確定?見p12 3-5 3-6
六. 確定焊縫系數
焊縫系數的標准叫法叫焊接接頭系數,GB150的3.7節(p6)對其取值與焊縫檢測百分比進行了規定。
具體取值,可以按《容規》第85條(p43)所規定的10種情況選擇:
其焊縫系數取1,即焊接接頭應進行100%的無損檢測,其他情況一般選焊縫系數為0.85。
本例選焊縫系數為0.85。
七. 主要受壓元件材質的確定
材質的確定在滿足安全和使用條件的前提下,還要考慮工藝性和經濟性。
GB150第8頁材料的使用有嚴格的規定,對這些規定的掌握是非常必要的。比較常用的材料有Q235-B(Q235-C)16MnR和0Cr18Ni9這幾種材料
1. 0Cr18Ni9一般用於低於-20℃的低溫容器和
對介質有潔凈要求的容器,如低溫分離器、氟利昂蒸發器等;
2. 16MnR一般用於對安全性要求較高、使用Q235-B時壁厚較大的容器,如油、天然氣等。
3. Q235-B使用最廣也最經濟,GB150第9頁對其使用條件作了詳細規定:
● 規定設計壓力≤1.6MPa;
● 鋼板使用溫度0℃~350℃;
● 用於殼體時厚度不得大於20mm,且不得用於高度危害的介質。
就本例來說,其使用壓力、溫度和介質都符合Q235-B的條件,唯有厚度還未知,若超過了20mm則只能使用16MnR,本例就暫定使用Q235-B。
當然啦,如果我們按以下:
●規定設計壓力≤2.5MPa;
●鋼板使用溫度不得超過0℃~400℃;
●用於殼體時厚度不得大於30 mm,且不得用於高度危害的介質。
Q235-B與Q235-C的主要區別也就是沖擊試驗溫度不同,前者為在溫度20℃下做 V型沖擊試驗;後者為在0℃ 時做V型沖擊試驗
完成了技術特性表,下一步就是容器計算了。
◆ 確定容器直徑
計算時首先要確定容器直徑。除非用戶有要求,一般取長徑比為2~5,很多情況下取2~3就可以了。
本例要求容器的幾何容積為2m3 。
我們只得先設定直徑,再根據此直徑和容積求出筒體高度,驗算其長徑比。設定的直徑應符合封頭的規格。
我們設定為800mm,查標准JB/T4746《鋼制壓力容器用封頭》附錄B,得知此規格的封頭容積為0.0796 m3,
則:
筒體高度為 3664mm,
長徑比為 3664/800=4.58
若加上封頭的高度,可知其長徑比太大,我們先前設定的直徑太小。
再設定直徑為1000mm,查得封頭容積為0.1505立方。
得到:
筒體高度為 2164mm
長徑比為 2164/1000=2.16
比較理想,則我們確定本例穩壓罐的內直徑為1000mm,筒體高度圓整為2200mm。
有了容器直徑,即可按照GB150公式5-1(p26)計算出厚度為8.30mm。此厚度即為計算厚度,其名義厚度為計算厚度與腐蝕裕量之和,再向上圓整到鋼板的商品厚度。本例腐蝕裕量為2mm,與計算厚度之和為10.30mm,與之最接近的鋼板商品厚度為12mm,故確定容器厚度為12mm,並且此值符合Q235-B對厚度不超過20mm的要求。
另外本例若選擇腐蝕裕量為1mm經濟性會好得多,可以思考一下為什麼
至此,我們已得到容器外形。
◆ 下一步該是按用戶要求和《容規》的規定配置各管口的法蘭和接管。
容器上開孔要符合GB150第8.2節(p75)的規定,一般都要進行補強計算,除非滿足GB150第8.3節(p75)的條件,則可不必再計算補強。
選擇接管時應盡量滿足GB150第8.3節的條件,其安全性和經濟性都最好,避免增加補強圈。
本例要求的管口直徑都在GB150第8.3節的范圍內,因此進氣口和出氣口接管選擇φ57x5的無縫鋼管,排污口選擇φ25x3.5的無縫鋼管。法蘭按HG20592選擇1.6MPa的突面(RF)板式平焊法蘭(PL)。
◆ 法蘭及其密封面型式
法蘭及其密封面型式是設計協議書中要求的,
1. 壓力等級必須高於設計壓力;
2. 其材質一般與筒體相同;
3. 確定管口在殼體上的位置時,在空間較為緊張的情況下,一般也應保持焊縫與焊縫間的距離不小於50mm,以避免焊接熱影響區的相互疊加。
本例選定進氣口、出氣口距上下封頭環焊縫各300mm。因本例穩壓罐工作溫度為200℃,故其工作狀態下必定有保溫層,考慮到保溫層厚度以及螺栓安裝的需要,選定法蘭密封面到筒體表面的距離為150。
◆ 檢查孔
除了用戶要求的管口外,《容規》第45條(p26)還對檢查孔的設置進行了規定。
本例直徑為1000mm,按規定必須開設一個人孔。查《回轉蓋平焊法蘭人孔》標准JB580-79 壓力容器與化工設備實用手冊p614,選擇壓力1.6MPa級、公稱直徑450的人孔,密封型式為A型,其接管為φ480x10。因人孔開孔較大,所以人孔一定要使用補強圈補強,查《補強圈》標准JB/T4736,補強圈外徑為760,厚度一般等同於筒體。人孔的位置以方便出入人孔為原則,應盡量靠近下封頭。本例選定人孔中心距下封頭環焊縫500。
立式容器的支座一般選用支承式支座JB/T4724(壓力容器與化工設備實用手冊第599頁),
另:鍛件的級別如何確定?對於公稱厚度大於300mm的碳素鋼和低合金鋼鍛件應選用何級別?
◆ 管口表的填寫
◆ 技術要求的書寫
1 本設備按 GB150-1998《鋼制制壓力容器》進行製造、試驗和驗收,並接受國家質量技術監督局頒發的《壓力容器安全技術監察規程》的監督。
2 焊接採用電弧焊,焊條牌號:焊接採用J422。
3 焊接接頭型式和尺寸除圖中註明外,按HG20583的規定進行施焊:A 類和 B 類焊接接頭型式為DU3; 接管與筒體、封頭的焊接接頭型式見接管表;未注角焊縫的焊角尺寸為較薄件的厚度;法蘭的焊接按相應法蘭標準的規定。
4 容器上的 A 類和 B 類焊接接頭應進行射線探傷檢查,探傷長度不小於每條焊縫長度的20%,其結果應以符合JB4730 規定中的 Ⅲ 級為合格。
5 設備製造完畢應進行水壓試驗,試驗壓力為 MPa。
6 管口、支座及銘牌架方位按本圖。
7 設備檢驗合格後,外表面塗 C06-1 鐵紅醇酸底漆兩道,再塗 C04-42 灰色醇酸磁漆一道。
8 設備檢驗合格後,內部清理干凈,各管口用盲板封嚴。
10 設備筒體的計算厚度為 mm,封頭計算厚度為 mm。
建議使用年限為10年。
交個朋友,剛好我也要用,我是過程裝備與控制的.先給你
④ 壓力容器設計證的分類
我現在從事壓力容器設計的技術工作。
根據中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局於2008年1月8日頒布的《壓力容器壓力管道設計許可規則》:
A1級,指超高壓、高壓容器(註明單層、多層);
A2級,指第三類低、中壓容器;
A3級,指球形儲罐;
C1級,指鐵路罐車;
C2級,指汽車罐車、長管拖車;
D1級,指第一類壓力容器
D2級,指第二類壓力容器
SAD級,指壓力容器應力分析設計。
⑤ 壓力容器設計常規設計與分析設計的詳細區別
目前壓力容器的主要設計方法有常規設計法與分析設計法兩種。
常規設計法,是以彈性失效為准則,以薄膜應力為基礎,來計算元件的厚度。限定最大應力不超過一定的許用值(通常為1倍許用應力)。對容器中存在的較大的邊緣應力等局部應力以應力增強系數等形式加以體現,並對計及局部應力後的最大應力取與薄膜應力相同的強度許用值。
GB150標准中的內壓圓筒、球殼的厚度即是針對元件中的薄膜應力(一次總體薄膜應力),並控制在1倍許用應力水平進行計算的。而對橢圓封頭、碟形封頭的厚度則是計及封頭及圓筒邊緣效應的局部應力,並將其與薄膜應力疊加後的最大應力控制在1倍許用應力進行計算的。常規設計方法簡明、但不臻合理,且偏保守。
分析設計法以塑性失效及彈塑性失效准則為基礎,計及容器中的各種應力,如總體薄膜應力、邊緣應力、峰值應力,進行准確計算,並對應力加以分類,按照不同應力引起的不同破壞形式,分別予以不同的強度限制條件,以此對元件的厚度進行計算。按該法設計的容器更趨科學合理、安全可靠且可體現一定的經濟效益。
JB4732標准中對各種元件的厚度計算即是建立在應力分析基礎上並採用了第三強度理論。其中內壓圓筒、球殼的計算公式形式上雖與GB150的相應公式相同,但其計算意義是完全不同的。
分析設計由於區別了各種應力的性質和作用,充分發揮材料的承載潛力,因此對材料和製造、檢驗提出了較高的技術要求。
⑥ 壓力容器的設計文件應包括哪些內容
是這樣規定的:
壓力容器使用管理規則
第十九條
使用單位應當逐台建立壓力容器技術檔案並且由其管理部門統一保管。技術檔案至少包括以下內容:
(一)《使用登記證》;
(二)《特種設備使用登記表》(見附件b,以下簡稱《使用登記表》);
(三)壓力容器設計、製造技術文件和資料;
。
(四)壓力容器安裝、改造和維修的方案、圖樣、材料質量證明書和施工質量證明文件等技術資料;
(五)壓力容器日常維護保養和定期安全檢查記錄;
(六)壓力容器年度檢查、定期檢驗報告;
(七)安全附件校驗(檢定)、修理和更換記錄;
(八)有關事故的記錄資料和處理報告。
⑦ 壓力容器設計級別,類別劃分是怎樣的
一、壓力容器類別劃分方法:
(1)基本劃分:壓力容器類別的劃分應當根據介質特性,按照以下要求選擇類別劃分圖,再根據設計壓力p(單位MPa)和容積V(單位L),標出坐標點,確定壓力容器類別。
(2)多腔壓力容器類別劃分:多腔壓力容器(如換熱器的管程和殼程、夾套容器等)按照類別高的壓力腔作為該容器的類別並且按照該類別進行使用管理。但是應當按照每個壓力腔各自的類別分別提出設計、製造技術要求。對各壓力腔進行類別劃定時,設計壓力取本壓力腔的設計壓力,容積取本壓力腔的幾何容積。
(3)同腔多種介質壓力容器類別劃分:一個壓力腔內有多種介質時,按照組別高的介質劃分類別。
(4)介質含量極小的壓力容器類別劃分:當某一危害性物質在介質中含量極小時,應當根據其危害程度及其含量綜合考慮,按照壓力容器設計單位決定的介質組別劃分類別。
(5)特殊情況的類別劃分。
二、壓力等級劃分:壓力容器的設計壓力(p)劃分為低壓、中壓、高壓和超高壓四個壓力等級:(1)低壓(代號L),0.1MPa≤p<1.6MPa;(2)中壓(代號M),1.61MPa≤p<10.0MPa;(3)高壓(代號H),10.0MPa≤p<100.0;(4)超高壓(代號U),p≥100.0MPa。
三、壓力容器品種劃分
壓力容器按照在生產工藝過程中的作用原理,劃分為反應壓力容器、換熱壓力容器、分離壓力容器、儲存壓力容器。具體劃分如下:(1)反應壓力容器(代號R),主要是用於完成介質的物理、化學反應的壓力容器,例如各種反應器、反應釜、聚合釜、合成塔、變換爐、煤氣發生爐等;(2)換熱壓力容器(代號E),主要是用於完成介質的熱量交換的壓力容器,例如各種熱交換器、冷卻器、冷凝器、蒸發器等;(3)分離壓力容器(代號S),主要是用於完成介質的流體壓力平衡緩沖和氣體凈化分離的壓力容器,例如各種分離器、過濾器、集油器、吸收塔、銅洗塔、乾燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等;(4)儲存壓力容器(代號C,其中球罐代號B),主要是用於儲存、盛裝氣體、液體、液化氣體等介質的壓力容器,例如各種形式的儲罐、緩沖罐、消毒鍋、印染機、烘缸、蒸鍋等。在一種壓力容器中,如同時具備兩個以上的工藝作用原理時,應當按照工藝過程中的主要作用來劃分品種。
⑧ 請問壓力容器設計參數如何確定...
一、根據操作條件確定設計壓力和設計溫度
二、根據介質特性選擇主體材料
三、按照主體材料的需用應力計算出各受壓元件的結構尺寸
四、按照容器的總重(充滿水的重量)設計容器的支撐結構
五、按照計算結果繪制施工圖紙
有幾點注意事項
1)設計時的注意事項:
a)常溫下液氨的設計壓力是有明文規定的,設計壓力為2.16Mpa,設計溫度為50攝氏度。除非你的儲罐有可靠的保冷措施能確保儲罐溫度不高於20攝氏度,否則就要按規定做。
b)液氨儲罐的材料選用低碳鋼就可以。
c)由於液氨有應力腐蝕傾向,所以容器最終要做整體熱處理。
2)壓力容器設計是要有設計許可證的。而且液氨儲罐屬於最高級別的三類容器。
3)350立方米一般要做成球罐了,除非你用幾個大型卧罐。
⑨ 哪些高校有關於「壓力容器設計」相關專業
清華大學,天津大學,中南大學,北京化工大學,浙江大學等學校都有相關的專業。
與壓力容器設計直接相關的專業有的有「化工機械」(過程裝備與控制工程)、「機械設計製造及其自動化」、「材料成型及控制工程」等專業,都屬於「工學」專業大類、「機械」專業小類。
此外,「焊接技術與工程」、「金屬材料工程」等,屬「工學」專業大類、「材料」專業小類,也與壓力容器設計相關。
壓力容器設計通常會涉及兩方面:1、結構(力學)、2、材料及其加工。上述專業設置恰恰包含了這些方向。
⑩ 壓力容器設計要注意哪些
極度、高度危害:板材超探;全焊透結構;管法蘭、緊固件選用;泄漏試驗(氣密性試驗——最高允許工作);熱處理;100%探傷; 焊接試件;焊縫返修需進行熱處理;不得使用GB/T8163、GB/T12771、GB/T24593、GB/T21832及Q235B、Q235C
液化石油氣:熱處理(有應力腐蝕的——焊縫返修需進行熱處理);板材超探(含SH2);
NaOH、SH2、液氨使用介質的限制,見HG/T20581-2011的第7.8條規定(P65)
低溫容器:沖擊試驗;全焊透結構;焊縫返修需進行熱處理;試件;圓滑過度,需墊板; 需100%檢測低溫容器的A、B、C、D、E類焊接接頭需表面檢測;
定義:設計溫度低於-20℃的碳素鋼、低合金鋼、雙相不銹鋼和鐵素體不銹鋼制容器,以及設計溫度低於-196℃的奧氏體不銹鋼制 容器。(除低溫低應力工況)
低溫換熱器:壓力容器法蘭和管法蘭使用對焊法蘭(1.設計壓力≥1.6MPa用於極度、高度危害、易燃易爆介質; 2.設計壓力≥2.5MPa;3.設計溫度低於-40℃時)
換熱器:設計溫度≥300℃,採用對焊;厚度大於60mm管板用鍛件;U型管不宜熱彎,當有耐應力腐蝕要求時,冷彎U型管的彎管 段及至少包括150mm的直管段應進行熱處理。(碳鋼、低合金鋼進行消應力熱處理)
Q245R和Q345R用於殼體厚度>36mm,用於其他受壓元件厚度>50mm,需正火狀態
Q235B用於殼體厚度≤16mm,用於其他受壓元件厚度≤30mm;使用溫度:20℃—300℃;設計壓力<1.6MPa; 厚度>6mm進行沖擊試驗