夹套容器防止失稳的设计要点.pdf

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1、宁波化77．NingboChem&alIndustry2009年第3甥。【化工设计】夹套容器防止失稳的设计要点梅红波(宁波市化工研究设计院有限公州，宁波315040)摘要：本文结合实例阐述了夹套容器为丁防止失稳而应在设计参数、结构设计、强度计算等方面上所注意的要点。关键词：夹套容器；失稳；设计参数；选材中图分类号：TQ050．2文献标识码：A夹套式容器是化工单位生产过程中使用的主要什和操作方法，误定了计算压力，最终引起了容器设备，经常会由于各种不同原因而发生夹套容器内失稳。因此必须根据工艺所提供的容器设计压力P简体的失稳，给生产带米极

2、大的安全隐患，也会迫及夹套设计压力P2，分析内筒与夹套在不同【作情使某些工段停产停工，造成一定的经济损失。比如况下的工作压力组合：一台蒸汽夹套反应釜在运行中突然发生失稳爆裂，1)容器内和夹套内均为内压时：容器利夹套夹套内高压蒸汽大量喷出，同时，由于内筒发生的设计压力都按GBl50—1998一般内压容器方法选外压失稳变形，使釜内物料瞬间溢出飞溅，直接影取。在夹套壁厚计算中，夹套计算压力为Pc2_P2。响现场操作人员的安危。这种事故不仅造成该反应在正常操作情况下，如果不能保证容器设计压力和釜设备的严重破坏，形成一定的经济损失，对生产夹套设

3、计压力同时存在，容器计算乐力为PcI：Pl和安全也是一人威胁。本文对化工单位中最常用的局容器只考虑受外压作用时的Pcl：P2(外压)这两种部夹套容器(如图1)的设计要点进行分析，以防情况，分别计算容器壁厚，取人值；如果能保证容器设计压力和夹套设计压力同时存在，容器(无夹套．1卜犬稳事故的发生。部分)计算压力Pcl=Pl和容器(有夹套部分)计算压力Pcl=P2一P1，但必须在图纸上注明在任何情况_卜均保持P2一Pl的压力著时，上述两种情况，需分别计算容器壁厚，一般情况下取人值以统一壁厚，对较人设备从经济角度出发可各取所需壁厚。2)容器为

4、真空和夹套内为内压时：容器设计压力按无夹套真空容器选取Pl为0．1MPa或1．25倍最大内外压力著谢者中的较小者(内筒设有安全装置图1局部夹套式容器时)或P．为0．1MPa(内筒不设安全装置时)，夹套设计压力按内压容器正常选取。在正常操作情况1设计参数确定上的注意要点下，容器计算外压力为Pcl=P2+lPl1(有夹套部分)和1．1设计压力及计算压力(假设液柱静压力为0)PcI=Pl(无夹套部分)；夹套计算压力为Pc2=P2。夹套容器压力室至少有两个，因此合理选取夹3)容器为内压和夹套内为真空时：容器设计套容器设计压力及计算压力是涉及到

5、容器安全的压力按内压容器选取，夹套设计压力按真空容器选一个重要问题。有时对压力容器设计标准《钢制压取P，为0．1MPa或1．25倍最人内外压力差两者中的较力容器》的精神把握不准，及不了解容器的工艺条一32．宁波化YE．NingboChemicalIndustry2009年第3甥。小者(夹套设有安全装置时)或Pl为0．1MPa(夹套1．2内筒计算长度的确定应注意点不设安全装置时)。在正常操作情况下，容器计算在确定计算长度时必须严格按GB150来确定，压力为内压，其值为Pcl=Pl+IP2I(有夹套包容)an在概念上也不能理解错。比如以筒

6、体一锥壳交线为Pcl=P1(无夹套包容)；夹套计算压力为外压界确定计算长度时需注意是有条件的，必须是支撑Pc2：0．1MPa。线时即该连接处的有效惯性矩满足GB150中规定，4)除了上述组合外，还要特别注意隐藏在各否则不能为计算长度的界线。操作步骤中的设计条件，如密闭内筒因温度下降在1．3腐蚀裕量的选取应注意点简内形成负压或冈温度升高在筒内形成正压。如我1)被夹套包容的容器筒体、封头按双面腐蚀单位使川的一台带搅拌装置的缩合反应釜，其结选取腐蚀裕量。构如图2所示(以下数据假设液柱静压力为0)。2)由于容器外壁和夹套内壁接触的是同一介质，

7、当容器和夹套材质相同或相近时，它们受腐蚀情况基本相同，容器外壁和夹套内壁所取的腐蚀裕量应该是相同的。1．4其它设计温度、应力校核、稳定性校核、试验压力e等参数的计算应严格执行GB150—1998标准。在进行夹套压力试验时，若内筒不满足稳定性要求，则内筒必须进行保压，以避免在试压时引起失稳。2材料选择上的注意要点图2缩合反应釜2．1夹套材料的选择夹套一般多为通蒸汽、冷冻水、或导热油。从其操作参数为内筒内压0．25MPa，夹套内压经济角度出发，夹套的材料一般多为碳钢，需要特0．3MPa。其在设计时以内筒压力为0．33MPa(外压)别注意的

8、是碳钢的使刚温度范同及压力限制范围。及0．28MPa(内压)分别确定厚度，取其人者。夹套以0．33MPa内压确定厚度。结果在使用不久，就2．2内筒材料的选择在一次内筒通蒸汽加热后，夹套通水冷却时发生失必须根据物料及温度、