容器的结构二、压力容器的标准、标准设计小结

资源说明：

《化工容器设计》ppt课件由会员上传分享，可在线免费阅读。更多相关内容可在教育资源-天天图书馆找到。

1、主要内容一、容器结构二、容器分类三、容器部件标准四、容器标准压力容器压力容器设计概要n 一、容器由结构壳体（筒体）、封头（端盖）、法兰、支架、接口管和人孔组成。常压、低压化工设备通用零部件标准直接选用。 n二、容器分类 压力容器分类 按容器形状 按承压性能 按管理 其他 按容器壁温 按金属材料 按使用情况 n按容器的形状 按容器的形状 按容器的形状名称特点 制造简单，但承压能力差。仅用于小型常压储罐球形容器弓形板的拼焊。形状或平头。制造容易，内部零件安装方便，承压性好，应用最广泛。按承压能力分

2、质量内压：内部介质压力大于外部压力 外部压力：内部介质压力小于外部压力 真空：内部压力小于绝对压力的外部压力容器表1-1 内压容器分类 容器分类 设计压力p（MPa） 低压容器0.1≤p<1.6中压容器1.6≤p<10高压容器 10 ≤p<100超高压容器p≥100n压力容器根据压力等级、介质的毒性程度和在生产中的作用可分为三类。 I 类压力容器、II 类压力容器和 III 类压力容器不包括核能、船舶专用容器和火焰直接加热的容器 n 表 1-3 毒性危险等级指数 I 类极端危险 II 高危险 III 中毒危害四 轻度危害 急性中毒吸入 <200mg/m3200mg/m3~2000mg/m3~>20

3、000mg/m3经皮<100100~500~>2500口服<2525~500~>5000急性中毒易中毒，后果严重，可中毒，恢复好，且甚至可以不中毒而中毒，但会影响慢性 中毒流行率高 偶尔会影响慢性中毒后果 持续进展 无法治愈，基本治愈，可恢复，无严重后果，无不良后果@>10.1-< @1.0->10种常见化学介质：光气、汞、氰化氢、甲醛、苯胺、氟化氢、二氧化硫、硫化氢、氨水 n 名称说明 三类容器 第三类容器（1）高压容器; (2）用于极端和高度危险介质的中压容器；(3）中度危险介质和 pV

4、≥10MPa·m3中压储存容器； (4）中度危险介质，pV≥5MPa·m3中压反应容器；(5）毒性等级大于等于极度、高度危险介质的低压容器0.@ >2MPa m3；(6）高压和中压壳管式余热锅炉；(7）中压搪玻璃压力容器；(8）材料制成的压力容器)更高强度等级；（9）移动式压力容器、铁路罐车、罐车及罐式集装箱等；（1个0）容积大于等于50m3的球形储罐；（1< @1）容积大于5m3的低温液体储存容器。二类容器secondcategoryvessel（1）中压容器；（2）极低和高度危险介质的低压

5、 容器； (3）易燃介质或中毒性介质的低压反应容器和低压储存容器；(4）低压壳管式余热锅炉；(5）低压搪玻璃压力容器。一类容器的一类容器不包括在三类和二类压力容器中。二、三种容器中的哪一种？1） p为4MPa的剧毒介质容器2）p为10MPa的乙烯储罐，V为800L。 n根据容器壁温和常温容器：壁温-20℃至200℃；高温容器：壁温达到蠕变温度，碳钢或低合金钢容器，温度超过420℃，合金钢超过450℃，奥氏体不锈钢超过550℃，均属于高温容器；中温容器：在

6、室温和高温之间；低温容器：壁温低于-20℃为-20℃至-40℃的浅冷容器玻璃钢容器壁厚计算，壁温低于-40℃为低温容器。 n 按材质分金属容器：钢、铸铁、有色金属容器非金属材料：可作为容器的内衬，也可作为独立部件。 n按材质分，应用最多的是低碳钢和普通低合金钢。不锈钢、不锈钢复合钢板、铝板和钛材用于腐蚀严重或产品纯度要求高的材料。在低温操作中，可以使用铜或铜合金；常用的非金属材料有：硬质聚氯乙烯、玻璃钢、不透水石墨、化学搪瓷、化学陶瓷和砖、板、橡胶衬里等。根据应用条件反应压力容器（R）完成物理化学反应，如反应器、反应釜、分解锅、聚合釜、变换炉等；热交换压力容器（E）热交换，如热交换

7、、管壳式余热锅炉、冷却器、冷凝器、蒸发器等；储存压力容器：（C、球罐为B）储存，盛装气体、液体、液化气等介质，如各种形式的储罐、储罐、高位罐、计量罐、罐车等。 三、容器部件标准容器部件（如封头、法兰、支架、人孔、手孔、视镜、液位计等）使许多化工设备（如储罐、热交换器、玻璃衬里和陶瓷反应器）也有相应的标准。 n 两个基本参数：公称直径DN（nominaldiameter）：指标准化后的标准直径，以DN表示，单位为m

8、m 例如，内径为1200mm的容器的公称直径标记为DN1200。公称压力PN（公称压力）：容器和管道的工作压力标准化后的标准压力称为公称压力，用PN表示，单位为MPa。 n(1)公称直径1.压力容器的公称直径是钢板卷焊的内径。 300(350)400(450)500(550)600(650)700(750)8009001000(1100)1200( 1300)1400(1500)1600(1700)1800(1900)2000(2100)2200(2300)28

9、3888006000n 容器直径小，可直接用无缝钢管制作。公称直径是指钢管的外径。 5377426 表1-4 当容器的公称直径（mm）设计为使用无缝钢管制作筒体时，应调整工艺计算初步确定的设备内径，使其符合规定的公称直径在上表中。头部的公称直径与气缸的公称直径相同。 n2.管道的公称直径也称为公称直径和公称直径。有缝管：电焊钢管玻璃钢容器壁厚计算，用于化工厂输送水、气、空气、油、加热蒸汽等流体管道。无缝管：分为热轧管和冷拔管。如输送流体用无缝钢管（GB8163-87

10、）、石油裂解用无缝钢管（GB9948-88)、化肥设备用高压无缝钢管（GB647986)等）。有缝管直径：公称直径与普通钢管内径的公称尺寸相近。公制mm，英制in，见表1-5。例如，公称直径为15mm或1/2英寸，则外径为21.3mm，壁厚为2.75mm（普通）3.25mm（加厚）n 有缝管的公称直径：每个公称直径对应一个外径，内径值随厚度而变化。有缝管按厚度可分为薄壁钢管、普通钢管和加厚钢管。管附件也用公称直径表示，表示同上。无缝钢管的公称尺寸：分为热轧管和冷拔管。无缝钢管不代表由公称直径得出，但由外径乘以厚度得出。 是公称外径和公称厚度。在管道工程中

在

11、，当管径超过57mm时，常用热轧管。当管径小于57mm时，常采用冷拔管。冷拔管最大外径200mm；热轧管最大外径为630mm。 n3.容器零件的公称直径，例如法兰和支架，是匹配气缸和封头的公称直径。 DN2000法兰、DN2000鞍座及部分零件的公称通径为与其相匹配的管道公称通径。 DN200管法兰和部分容器零件的公称直径是指结构中的一个重要尺寸，DN80（Dg80)视镜表示窥视孔的直径为80mm。n（ii）公称压力工作压力为公称通径相同的压力容器的筒体及其零部件的尺寸也不同。将压力范围划分为若干个标准压力等级，即公称压力。表1-7 压力

12、压力容器法兰和管道法兰的公称压力容器法兰0.250.61.01.62.5 4.06.4 管法兰0.250.61.01.62.5< @4.0 0.1@>0101525n 如果设计中使用标准件，必须将工作温度下的最高工作压力（或设计压力）调整到规定的公称压力水平，然后根据DN和PN来选择。调整组件大小。如果零件不是从标准件中挑选出来的，而是自行设计的，则设计压力不必符合规定的公称压力。 n四、压力容器标准介绍压力容器标准是综合总结压力容器生产、设计、安全等方面的经验，不断吸收新的科技成果而制定的。它是压力容器的设计、制造和验收必须遵循的指南。压力容器标准涉及设计方法，

13、材料选择、制造、检验方法等 n (1)国内标准 1989年，我国压力容器标准化技术委员会制定GB150-89《钢制压力容器》，修改为GB150- 1998年使1998年的标准更加完善。 n(1)国内标准GB150《钢制压力容器》包括：压力容器板壳单元的计算、容器结构单元的确定：美国ASME规范、英国压力容器规范（BS）、日本国家标准（JIS） , 德国压力容器规范 (AD)。 n1。美国 ASME 规范 美国机械工程师协会 (ASME) 制定的《锅炉和压力容器规范》。美国国家标准 规范规模大、内容丰富

14、齐全，只需一个人即可完成选材、设计、制造、检验、试验、安装、运行等所有工作环节。 n1。美国 ASME 规范与压力容器密切相关：第 II 卷材料规范、第 V 卷无损检测、第 VIII 卷压力容器和第 IX 卷焊接和钎焊资格。它每年增补一次，每三年出版一次新版本。它技术先进，及时修订。它能够迅速反映世界压力容器技术发展的最新成果，是世界上最具影响力的规范。 n2。英国压力容器规范（BS）BS5500《间接火力焊接压力容器》由英国标准协会（BSI）制定。它由两个代码组成：一个相当于ASME Volume VIII Volume 1的BS1500《通用熔焊压力容器标准》，另一个类似于德国的AD代码

15、 BS1515“用于化学和石油工业的熔焊压力容器标准”。 n3.日本国家标准（JIS）在1980年代初制定了两个基本标准，一个是参照ASME第VIII卷第1卷制定的JISB8243《压力容器结构》，另一个是根据ASME No . JISB8250《特定压力容器的构造》第VIII卷第2卷。此外，还有JISB8240《制冷压力容器》、JISB8241《无缝钢制气瓶》、JISB8242《圆筒形LPG》等压力容器相关标准储罐（卧式）结构”。 n4.德国压力容器规范（AD）AD规范在技术上有许多独特的观点，也是在世界范围内具有广泛影响的规范。 AD 代码与 ASME 代码比较

16、，特点：①AD规范只取材料屈服极限的安全系数，数量少。因此，产品厚度薄，重量轻； ② AD 规范允许使用更高强度等级的钢材 ③ 在制造要求方面，AD 规范不如 ASME 详细，这使得制造商具有更大的灵活性，易于使用技术专长和创新。压力容器安全特点 1996年12月统计显示，我国在用固定式压力容器122.220,000辆，移动式压力容器罐车16,910辆，5498.7571万辆；锅炉总数也高达51.570,000。此外，全国共有压力容器制造许可证企业2432家，设计单位1380家。自从

17、已成为国内外政府部门高度重视安全管理和监督检查的原因。 n 压力容器设计 压力容器设计 正确选材 正确设计 正确制造 严格检验 按规范要求，降低内应力，减少间断应力，无损检测，保证焊缝质量和材料韧性