压力容器安全运行与管理1

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1、第一节压力的一般概念二、压力和压力的单位1、压力均匀垂直作用在表面上的力称为压力，均匀垂直作用在物体表面单位面积的压力称为压强。在工程技术与日常生活中，常把压强称为压力，并用符号“P”表示。2、压力的单位压力的单位是牛顿/米2（N/m2），即表示将IN的力均匀垂直地作用在1m2的面上所产生的压力，又称为帕斯卡（Pa），简称帕。1帕＝1牛顿/米2，或写作：1Pa＝1N/m2。由于“帕”这个单位太小，因而常用“兆帕”（MPa）作为压力的基本单位。即：1MPa＝106Pa。工程上，过去习惯用的压力单位是千克

2、力/厘米2（kgf/cm2）。压力的工程单位与法定计量单位之间的换算关系为：1MPa＝10.2kgf/cm2，或1kgf/cm2＝0.098MPa压力单位的换算详见表1-1。三、表压力和绝对压力表压力是指压力表上直接指示的压力值，而压力表上所指示的压力值又是指容器内的压力与容器周围大气压力的差值，这个压力值称为“表压力”，用符号“P表”表示，一般常简写为“P”。“P表”只是表明容器内部的压力比容器周围的大气压力大多少，所以是一个相对值。压力容器的设计压力、最高工作压力、最大允许工作压力及计算容器强度时

3、所用的压力都是指表压力。四、气体压力的形成在容器中，运动着的气体分子碰撞器壁产生冲击力。虽然每一个分子碰撞器壁是简断的，方向与冲击力也不一定相同，但由于无数分子无规则运动的结果，使各个方向的碰撞机会相等，由此产生一个持续而稳定的作用力，而且总的作用力总是垂直地作用与器壁。这样便形成了气体压力。由此可知，气体压力不仅仅是作用于容器的底部，而是作用与整个器壁上。五、压力容器的压力来源压力容器的压力来源可分为两大类：第一类，气体的压力是在器外产生（增大）的；第二类，气体的压力是在器内产生（增大）的。1、在器

4、外产生（增大）压力的情况容器内的气体压力产生与容器外，它的压力源一般来源于气体压缩机或蒸汽锅炉等。这些压力源一般通过缩小气体的体积、增大气体的密度、加速气体的流动速度来提高气体的压力。这类压力容器可能达到的最高压力一般只限于保持压力源出口的气体压力，除非气体在器内温度大幅度升高或产生其他物理、化学变化。2、在器内产生（增大）于器内，一般是由于器内介质的聚集状态发生改变，或者介质在器内受热而温度剧烈升高；或者是介质在器内发生体积增大的化学反应等。器内的气体受热（包括环境温度的变化）时，压力要增大，增大的

5、幅度取决于温度增高的程度。压力容器内温度小幅度的增加，一般使气体压力增大不明显，但当压力容器内出现大量化学反应热时，可引起气体压力的急剧增大。如盛装易于发生聚合反应的介质的压力容器（如某些碳氢化合物储罐），在合适的条件下，单分子气体可以局部发生聚合反应，产生大量聚合热，使器内其他气体受热，温度大幅度升高，气体压力急剧增大，在这种情况下，有时会导致容器超压，发生爆炸事故。如最常见的用碳化钙（电石）加水生成乙炔的反映，在容器内即产生较高气体压力。第二节温度的一般概念一、温度及温度的测量仪器温度是表示物体冷

6、热程度的物理量，它是对物质分子平均动能的度量，温度越高则表示分子平均动能越大。温度的测量仪器叫温度计，常见的有水银温度计、酒精温度计、电阻温度计、热电偶温度计等。二、温度的表示方法温度的表示方法有摄氏温标、华氏温标及绝对温标（开氏温标）三种。第三节压力容器的介质分类及特性一、介质分类1、易燃介质易燃介质是指空气混合的爆炸下限小于10%，或爆炸上限和下限之差值大于等于20%的气体。二、一些常见介质的物理、化学特性1、蒸汽蒸汽是水的气态形式，其分子式为H2O。纯净的蒸汽无色无味。工业生产和其他行业中常用蒸

7、汽作为加热介质。即一定的压力对应一定的饱和温度（表1-3）。如在0.1MPa绝对压力下水的饱和温度为99.09℃，在1.37MPa绝对压力下水的饱和温度为194.13℃，若继续对水加热而压力不变，则饱和温度不变，水将陆续转化为蒸汽，这种达到饱和温度的蒸汽称为饱和蒸汽。2、空气空气是一种混合物，无色、无臭、无味、其分子量约为28.96；体积百分组成为N278%，O221%，惰性气体0.94%，CO20.03%。空气易压缩，来源方便且使用安全，故常作为动力使用，如作为风枪、风镐、风铲、气动夹具等的动力；可

8、用于物料输送和料液搅拌及管道吹静等；在压力容器生产行业中用做气密性试验或气压试验的介质等。3、氧气（O2）氧气为无色无味的气体，在标准状态下，其密度为1.429kg/m3，对亏空器的相对密度为1.105；在-182.98℃时，变为天蓝色透明液体，在-218.4℃时变为蓝色凝固体结晶；临界温度为-118.37℃，临界压力为4.91MPa；氧微溶于水。氧的化学性质活泼，易和其他物质生成氧化物。即发生氧化反应，并放出热量。氧气能助燃，它与可燃气体（如H2、C2