化工设备维护.ppt

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1、压力容器基础知识目标：了解压力容器的类型及主要的标准规范理解压力容器设计参数的含义掌握压力容器强度计算的方法掌握压力容器主要零部件的构造一、压力容器的类型及规范介绍压力容器的分类：（一）、按工艺用途分类根据化工容器在生产工艺过程中的作用，可分为反应容器、换热容器、分离容器、储存容器。（二)按设计压力高低分类(三）按安全技术监察规程的要求分类我国的技术规范GB150-1998《钢制压力容器》GB151-1999《管壳式换热器》JB/T4710-2005《钢制塔式容器》《压力容器安全技术监察规程》二、压力容器的规范第二节、压力容器的设计计算一、容器的强度计算包括：1

2、、设计计算2、校核计算（一）圆筒和球壳的强度计算1、设计计算圆筒形容器：球形容器：2、校核计算圆筒形容器：球形容器：(二)封头的强度计算封头是压力容器的重要组成部分，常用的有半球形封头、椭圆形封头碟形封头、锥形封头、平封头。1、椭圆形封头当椭球壳的长短半轴a/b＞2时，椭球壳赤道上出现很大的应力，其绝对值远大于顶点的应力。为考虑这种应力变化对椭圆形封头强度的影响，而引入了形状系数K，国家标准规定，在工程应用中，K值不大于2.6。2、碟形封头碟形封头由三部分构成：以为半径Ri的球面，以r为半径的过渡圆弧（既折边）和高度为h0的直边。设计计算校核计算（三）、容器的最

3、小厚度在容器设计中，对于计算压力很低的容器，按强度计算公式计算出的壁厚很小，不能满足制造、运输和安装时的刚性要求。因此，对容器规定一最小壁厚。（1）碳素钢、低合金钢制容器，δmin≥3mm；（2）高合金钢制容器，δmin≥2mm。（四）容器厚度的确定容器名义厚度确定方法δ+C2+C1δmin+C2取大值按钢板厚度规格向上圆整δn比较二、设计参数的确定（1）设计压力设计压力p：设定的容器顶部的最高压力，应标在容器的名牌上，与相应的设计温度一起作为设计载荷，其值不低于工作压力。工作压力pw:正常操作情况下容器顶部可能出现的最高压力。计算压力pc：在相应的设计温度下，

4、用以确定容器元件厚度的压力。其值等于设计压力加上容器工作时所承受的液柱静压力。当元件所受的静压力小于5%设计压力时，可忽略不计。（2）设计温度设计温度t:指容器在正常工作情况下，设定的元件的金属温度（沿元件金属截面的温度平均值）。（3）许用应力和安全系数许用应力是容器壳体封头等受压元件所用材料的许用强度，它是由材料的各极限应力除以相应的安全系数来确定的（4）焊接接头系数焊缝区的强度主要决定于熔焊金属、焊缝结构和使焊质量。设计所需焊接接头系数大小主要根据焊接接头的型式和无损检测的长度比率确定。具体可按下表选取。（5）厚度附加量容器壁厚附加量包括钢板厚度的负偏差C1

5、和介质的腐蚀裕量C2。C=C1+C2（1）钢板负偏差C1，一般情况下可按表2-6选取。名义厚度δn2.8~3.03.2~3.53.8~4.04.5~5.56~78~2526~3032~3436~4042~5052~60厚度负偏差C10.220.250.30.50.60.80.91.01.11.21.3（2）腐蚀裕量C2对容器元件由于腐蚀、机械磨损而导致厚度削弱减薄影响容器使用寿命，应考虑,可根据介质的腐蚀性及容器的设计寿命来确定。三、容器的压力试验容器的压力试验是在超过设计压力的压力下，对容器进行试运行的过程。压力试验目的是检查容器的宏观强度、焊接的致密性及密封

6、结构的可靠性，及时发现容器钢材、制造及检修过程中存在的缺陷，是对材料、设计、制造及检修等各环节的综合性检查。第三节压力容器的主要零部件（一）法兰连接的密封由于法兰连接是靠多螺栓紧固，并借助于密封垫圈保证密封的，因而往往由于下列原因失去密封能力：法兰盘或垫圈表面有疵伤、污垢；介质的侵蚀作用使垫圈损伤或变质、脱落；各种原因造成的螺栓松动使压紧力减小；由于高温、载荷波动使垫圈或螺栓的弹性降低。至于法兰盘偏斜、螺栓紧固不当造成的法兰连接密封不良，则属于装配问题，这在设备试车时或投入运行后不久即可发现。一、法兰连接（二）法兰的结构类型1、压力容器法兰的结构类型压力容器法兰

7、分平焊法兰与对焊法兰两类。（1）平焊法兰平焊法兰分成甲、乙两种形式．甲型平焊法兰与乙型平焊法兰相比，区别在于乙型法兰有一个壁厚不小于16m的圆筒形短节，因而，使乙型平焊法兰的刚性比甲型平焊法兰好。同时甲型的焊缝开V型坡口，乙型的捍缝开U型坡口，从这点来看乙型也比甲型具有较高的强度和刚度（2）对焊法兰又叫高颈法兰或长颈法兰，如图4-5(c）所示。颈的存在提高了法兰刚性，同时由于颈的根部厚度比器壁厚，所以也降低了这里的弯曲应力。对焊法兰适宜应用于压力温度较高和设备直径较大的场合。2、管法兰的结构类型管法兰包括法兰盖共有七种类型。如下图，其中以板式平焊、带颈平焊和带颈

8、对焊最为常用。二、容器的