压力容器设计文件 (2)

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1、压力容器投入运行之前，要经过设计、制造、检验、安装、运行监督和维修等多个环节，设计是其中一个十分重要的环节，遵照某实用的标准和规范。按我国标准化法的规定，标准可分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。压力容器的规范和标准为了适应设计、制造和检验各个方而的发展，必须定期进行审查并做出修订。在设计压力容器时，都应该参照有关的国家规范和标准的最新版本设计得正确、合理与否，不仅涉及到制造、检验等环节的难易程度，影响到压力容器产品的制造成本和运转费用，而且直接关系到产品运行的可靠性。一、压力容器设计基本要求石油、化学产业的生产过程非常复杂，设各生产工艺过程

2、中任何设备出了事故都会影响产品品质，或使生产尤法继续进行甚至会危及设备和人身的安全。因此石油化工用压力容器般需要满足以下几个方而的要求:（1）保证完成工艺生产。石油化工扭力容器必须能承担工艺过程所要求的压力、温度及具各工艺生产所要求的规格(直径、厚度、容积和结构(开孔接管、密封等)。以氮肥生产中的氨合成塔为例，由于氨的合成率和氨的合成压力有关，若由于种种原因，氨合成塔承受不了设计压力，只能降使用，就将导致氨的合成率下降，不仅直接影响产量，而且造成生产成本的人幅度上升。（2)运行安全可靠。化工生产的物料往往具有强烈的腐蚀性、毒性，容易燃烧引起火灾，甚至

3、发生爆炸等恶性事故压力容器工作时，内部储存着一定的能量，一旦发生破坏，容器内部储存的能量将在极短的时间释放出来，具有极大的摧毁力。此外，由十生产的连续性，一旦容器发生事故，不仅造成容器本身的损坏，往往还会危及其约束条件或结构自身变形二、压力容器设计考虑综合因素2.1设计压力设计者根据工作介质、操作温度、操作压力设备的工作状态，综合考虑确定设计压力，具体选取可按GB150-2010钢制压力容器》和《压力容器安全技术监察规程》确定执行2.2　设计温度当设计温度不可能通过传热计算或测试结果确定时,应按以下原则选取:(1)容器器壁与介质直接接触且有外保温(或

4、保冷)时。(2)容器内介质用蒸汽直接加热或被内置加热元件(如加热盘管,电热元件等)间接加热时,设计温度取正常工作过程中介质的最高温度。(3)容器器壁两侧与不同温度介质直接接触而可能出现单一介质接触时,应按较高介质确定设计温度,当任一介质温度低于-20℃时,则按较低介质温度确定最低设计温度。(4)安装在室外无保温的容器,最低设计温度可按以下规定选取:①盛装压缩气体的储罐,最低设计温度取月平均最低气温减3℃;②盛装液体体积占容器容积1/4以上的储罐,最低设计温度取月平均最低气温。(5)容器的不同部位在工作过程中可能出现不同温度时,应按不同温度选取元件相应

5、的设计温度。3(6)容器的最高(或最低)工作温度接近选用材料允许使用温度界限时,应结合具体情况慎重选取设计温度,以免增加投资或降低安全性2.3容器试验压力的确定(1)容器为液压、气压试验时可按GB150-2010要求确定(2)夹套容器应在图样上分别注明内筒和夹套的试验压力，并给出试验要求2.4焊接接头系数焊接接头系数应根据受压元件的焊接接头型式及无损检测的长度比例确定具体数值见GB150-2010第3.7条要求确定2.5腐蚀裕量(1)对有腐蚀或磨损的元件，应根据预期的容器寿命和介质对金属材料的腐蚀速率确定腐蚀裕量(2)容器各元件受到的腐蚀程度不同时，

6、可采用不同的腐蚀裕量(3)介质为压缩空气、水蒸汽或水的碳素钢或低合金钢制容器，腐蚀裕量不小于1mm(4)对两侧同时与介质接触的元件，应根据两侧不同的操作介质选取不同的腐蚀裕量，两者桑加作为总的腐蚀裕量2.5其它设计参数的确定(1)壳体材料选取壳体选材应综合考虑操作条件(如设计压力、设计温度、介质特性)，材料的焊接性能，冷热加工性能，热处理以及容器结构等，并考虑经济的合理性(2)容器类别的划分容器，分为第一类、第一类、第二类压力容器，具体划分按《压力容器安全技术监察规程》第6条规定执行(3)结构尺寸的确定确定容器结构尺寸时需考虑如下因素:（a）工艺过程

7、对容器直径的要求;（b）满足一定容积要求的前提下，尽量选择比较适宜的长径比，以降低制造成木、减少布置空间;（c）尽量选用标准直径，以便采用标准封头和标准法兰;（e）满足容器内件安装、方便制造、检验和运输等方而的要求;（f）应考虑局部腐蚀的影响，以满足压力容器安全运行要求(4)封头的选取常见的容器封头有半球形、碟形、椭圆形、无折边球而、锥形、平盖等经分析建议尽量选用椭圆形封头(匀压力容器设计应考虑的载荷设计考虑的载荷应按GB150-2010钢制压力容器》第3.5.4确定(6)容器壁厚的确定容器壁厚主要山强度和刚度来确定，其计算可按GB150-2010及

8、相关标准执行GB150-1998对容器主要壳体元件规定了不包括腐蚀裕量的最小厚度(7)开口补强采用的设计方法