低温压力容器注意要点
低温压力容器设计要点综述及注意事项

低温压力容器设计要点综述及注意事项1.材料选择:低温环境下,材料的韧性和抗裂纹扩展能力变差,因此需要选择具有良好韧性和抗裂纹能力的材料。
常用的低温材料包括低温碳钢、不锈钢和合金钢等。
2.壁厚计算:低温环境下容器的壁厚要比常温情况下的要大,因为材料的强度和刚度在低温下降低。
根据管道和容器设计规范进行壁厚计算,并考虑到温度梯度对壁厚的影响。
3.焊接和焊缝设计:焊接是低温容器制造中重要的连接方式。
在低温条件下,焊接合金的力学性能和韧性降低,容易产生焊接缺陷。
因此,需要采用合适的焊接工艺和焊接材料,并对焊缝进行非破坏性检测和超声波探伤等检测方法。
4.密封设计:低温容器的密封设计要符合严格的要求,以确保容器在低温环境下不发生泄漏。
需要采用适当的密封材料和密封结构,同时对容器进行泄露试验以保证其安全可靠。
5.附件选择:低温容器的附件如阀门、仪表等也需要选择适用于低温环境的材料和设计。
特别是阀门,在低温环境下易发生密封不良和结冰等问题,因此需要选择低温阀门并进行密封性能测试。
6.冻结防止措施:低温容器在长期运行中易受冻结影响,冻结会导致容器变形、扩展和密封失效等问题。
需要采取合适的冻结防止措施,如加热系统和隔热材料等。
7.安全性考虑:低温容器设计必须符合相关的安全规范和标准,如ASME等。
特别需要考虑容器在低温环境下可能发生的脆性断裂、泄漏、压力失控等安全问题,并采取相应的安全措施。
8.考虑工艺需求:低温容器的设计还需要考虑工艺需求,如低温液体的进出口、排放、循环和控制等。
容器的流动性能和控制能力对工艺操作的影响需要充分考虑。
总之,低温压力容器的设计要点和注意事项包括材料选择、壁厚计算、焊接和焊缝设计、密封设计、附件选择、冻结防止措施、安全性考虑和工艺需求等方面。
在设计过程中,需要充分考虑低温环境对容器和其附件的影响,并确保设计符合相关的安全要求。
低温压力容器设计应考虑的问题

低温压力容器设计应考虑的问题一、选材。
低温压力容器应选用低温压力容器用材料(低温低应力工况除外),选材原则:1)低温容器受压元件用钢材应是镇静钢,承受载荷的非受压元件也应该是具有相当韧性且焊接性能良好的钢材;2)一般低温用钢都要求正火处理,正火处理不仅可以细化晶粒,还可以减少由于终轧温度和冷却速率不同而引起的显微组织不均匀,可降低钢材无塑性转变温度;3)对低温用碳素钢和低合金钢各类钢材,要求进行低温夏比V型缺口冲击试验;4)C2.1.2 δs>20mm逐张UT Ⅲ;C2.1.4 对不同温度进行冲击试验。
二、容器的结构设计要求均应有足够的柔性需充分考虑下列问题GB150附录C3.21)尽可能简单,减少约束。
2)应避免产生过大的温度梯度。
3)应尽量避免结构形状突变,以减少局部高应力,接管、凸缘端部应打磨成圆角,圆滑过渡。
4)容器的鞍座、耳座、支腿应设置垫板或连接板,避免与容器壳体相焊。
垫板或连接板按低温材料考虑。
垫片要选择在低温下有良好弹性的材料。
5) 容器与非受压元件或附件的连接焊缝应采用连续焊。
6)接管补强应尽可能采用整体补强或厚壁管补强,若采用补强板,应为截面全焊透结构,且焊缝圆滑过渡。
7)在结构上应避免焊缝的集中和交叉。
8)容器焊有接管及载荷复杂的附件,需焊后消除应力而不能整体进行热处理时,应考虑部件单独热处理的可能性。
三、焊缝的结构设计:GB150附录C3.31)A类焊缝应采用双面对接焊,或采用保证焊透、与双面焊具有同等质量的单面对接焊。
2)B类焊缝也应采用与A类焊缝相同的全焊透对接焊缝。
除非结构限制不得已时,允许采用不拆除垫板的带垫板单面焊。
3)C类、D类焊缝,原则均要求采用截面全焊透结构。
对于一般平焊法兰的截面非全焊透结构,规定仅用于压力较低(设计压力不大于 1.0MPa)、较高温度(设计温度不低于-30℃)的场合,且标准抗拉强度下限值低于540MPa的材料。
四、焊接接头的无损检测(NDT/NDE)C4.6.1 容器的对接接头(A、B类)凡符合下列条件之一者应进行100%RT or UT:A)容器设计温度低于-40℃;B)容器设计温度虽高于-40℃,但接头厚度大于25mm;C)10.8.2.1和10.8.2.2者1)无损检测比例为100%、50%。
低温压力容器技术要求汇总

低温压力容器技术要求汇总1.材料选择:低温压力容器的材料需要具有良好的低温强度、塑性和韧性。
常见的材料包括低温钢、不锈钢和铝合金等。
在选择材料时需要考虑介质的特性以及运行条件等因素。
2.结构设计:低温压力容器的结构设计需要满足强度和稳定性的要求。
在低温环境下,材料的强度和刚度会减小,因此需要合理设计结构,增强容器的抗弯刚度和稳定性。
3.焊接工艺:低温压力容器的焊接工艺需要选择合适的焊接材料和焊接方法,确保焊接接头的质量和可靠性。
在低温环境下,焊接接头容易产生冷裂纹和焊接残余应力,需要采取相应的预热和后热处理措施。
4.密封性能:低温压力容器的密封性要求非常高,以确保介质不泄漏和外界不进入容器。
需要采用高性能的密封材料和密封结构,并进行严格的密封性能测试。
5.热绝缘和保温:低温压力容器需要采取有效的热绝缘和保温措施,以减少介质热量的传导和散失。
常见的保温材料包括气体绝热材料、真空层和多层隔热结构等。
6.安全防护:低温压力容器需要具备良好的安全性能和可靠的防护措施。
需要设计安全阀、爆破片和泄漏报警装置等安全装置,以防止容器内部压力超过安全范围或发生泄漏事故。
7.检验和监测:低温压力容器需要进行严格的检验和监测,以确保容器的安全运行。
需要进行外观检查、尺寸检验、无损检测和压力测试等各项检验工作,并建立完善的监测系统进行容器的实时监测和故障预警。
8.缺陷评定:低温压力容器的缺陷评定需要参考相关标准和规范,对容器的缺陷进行定性和定量评定,并制定相应的修复方案。
9.记录和档案:低温压力容器需要建立完善的记录和档案,包括容器的设计、制造、检验和维护等各个环节的相关资料,以便于追溯和管理。
总之,低温压力容器技术要求极高,需要在材料选择、结构设计、焊接工艺、密封性能、热绝缘和保温、安全防护、检验和监测、缺陷评定以及记录和档案等方面进行全面考虑和实施,以确保容器在低温环境下的安全运行和可靠性。
低温压力容器的设计分析

低温压力容器的设计分析低温压力容器是指在低于零度的环境中工作的容器,通常用于存储和运输液态气体,液氮、液氧、液氩等均为常见的低温液体。
由于低温环境下物质的特性会发生变化,因此低温压力容器的设计必须考虑到这些因素,以确保容器在安全可靠地工作。
本文将对低温压力容器的设计要点和分析进行探讨。
一、设计要点1.材料选用2.结构设计3.绝热设计由于低温液体的蒸发潜热较高,容器内的温度会迅速下降,导致容器表面结霜。
为了减少热量的散失,提高容器的绝热性能是必要的。
可以采取增加绝热层厚度、使用保温材料等措施来提高容器的绝热性能。
4.安全阀设计低温液体具有较大的蒸气压,一旦容器内压力过高,就会导致容器爆炸。
因此,在设计中必须考虑安全阀的设置,确保在容器内压力超过设定值时能够及时安全地排放压力。
5.排水设计由于低温液体的存在,容器内部会有凝露水和结冰现象。
这些水汽会降低容器的强度和耐腐蚀性,因此必须设计合理的排水系统,定期排除容器内的凝露水和结冰。
6.储罐涂层为了保护容器免受腐蚀和低温影响,可以在容器表面涂上特殊的防腐涂层。
这些涂层能够增强容器的抗腐蚀性能,延长容器的使用寿命。
二、设计分析针对低温压力容器的设计,需要进行结构分析和性能测试,以验证容器的强度和安全性。
1.结构分析在设计初期,需要进行有限元分析等结构分析,评估容器的受力和变形情况。
通过模拟不同工况下的受力情况,确定容器的最大受力位置和最大应力值,以确保容器在工作过程中不会发生结构破坏。
2.强度测试设计完成后,需要进行强度测试,验证容器的最大承载能力是否符合设计要求。
常见的测试方法包括液压试验、氢氦试验、抗冲击测试等。
通过这些测试,可以验证容器的强度和安全性,确保容器在工作中不会发生泄漏或爆炸等情况。
3.低温性能测试设计完成后,还需要进行低温性能测试,评估容器在低温环境下的工作性能。
通过模拟低温环境下的工作情况,测试容器在不同温度下的性能表现,验证容器的低温抗裂性能和绝热性能。
低温压力容器设计要点

低温压力容器设计要点低温压力容器是指在低温环境下工作的压力容器,通常用于储存和输送液态或气态的低温介质,如液氧、液氮、液氢等。
由于低温介质对材料和容器的设计和性能提出了严格的要求,因此低温压力容器的设计需要考虑以下关键要点:1.材料选择:低温容器的材料选择是非常重要的。
一般情况下,常用的材料有不锈钢、铝合金、铜以及特殊合金如镍基合金。
这些材料应具有良好的低温韧性和耐蚀性,以确保容器在低温下的工作稳定性。
2.结构设计:低温压力容器的结构应具备足够的强度和刚度。
特别是对于液态低温介质的容器,由于介质的自身重力会引起应力,因此容器的顶部和底部应设计为圆弧形来分散应力。
此外,还应考虑容器的热胀冷缩问题,以及在低温下容器材料的收缩和变形。
3.绝热设计:低温压力容器需要具备良好的绝热性能,以减少介质的热量损失和外界热量对容器的影响。
绝热层通常采用多层结构,并使用低导热系数的材料,如碳纤维、泡沫塑料等。
此外,还应在绝热层与内壁之间设置避免冷桥和减少热传导。
4.安全阀和泄压装置:低温压力容器应配置安全阀和泄压装置,以确保在压力超过设计限制时能够快速泄压,避免容器的破裂和爆炸。
这些装置应根据介质和工作条件的不同,选择适当的泄压压力和速度。
5.泄漏和检测:低温容器的泄漏对安全和环保都带来很大的风险。
因此,容器设计应考虑泄漏的预防和检测。
可以采用密封性能好的接口和密封件,并配置泄漏检测装置,如压力传感器和泄漏探测器,及时发现和处理潜在的泄漏问题。
6.工作温度调节:低温容器在不同的工作条件下需要能够进行温度的调节和控制。
可以采用液体循环或蒸汽加热系统来控制容器内介质的温度,避免温度过高或过低导致容器破裂。
7.安全性设计:低温压力容器应满足相关的安全规范和标准,如ASME(美国机械工程师协会)的规定。
容器的强度和可靠性应经过充分的验证和测试,并且需要进行定期的检查和维护,以确保其安全可靠的运行。
总之,低温压力容器的设计涉及材料选择、结构设计、绝热性能、安全阀和泄压装置、泄漏和检测、工作温度调节以及安全性设计等多个方面。
低温压力容器技术要求汇总

当壳体或受压元件使用在“低温低应力工况”下,可以按设计温度加50℃(对于不要求焊后热处理的容器,加40℃)后的温度值选择材料,但不适用于Q235系列的钢板。
“低温低应力工况”不适用于钢材标准抗拉强度下限值Rm≥540Mpa的材料。“低温低应力工况”不适用于螺栓材料;螺栓材料的选用应计及螺栓和壳体设计温度间的差异。(GB150-2011)
c.钢材标准规定的最低抗拉强度Rm>540Mpa的高强度钢容器上的全部焊接接头及热影响区表面。
d.受压壳体上工装卡具、拉筋板等临时附件拆除的焊痕表面,焊补前的坡口及焊补的表面以及电弧擦伤处。
设计压力大于或等于1.60Mpa,且设计温度低于-40℃的设备法兰用紧固件材料为铁素体钢时,应逐件进行磁粉检测。(HG/T20585-2011)
低温压力容器技术要求汇总
1.钢板逐张超声检测
板厚大于20mm的16MnDR、Ni系低温钢(调质状态除外),逐张检查,不低于Ⅱ级合格。(GB150-2011)
用于制造低温压力容器筒体、凸形封头和球壳的钢板,厚度超过以下数值时,需按《承压设备无损检测》JB4730.3进行超声检测,且不低于Ⅲ级。(HG/T20585-2011)
5.逐台制备产品焊接试件
(1)低温容器应逐台制备产品焊接试件(GB150-2011)
6.锻件级别
使用温度低于-20℃且公称厚度大于200mm的低温用钢锻件,应选用Ⅲ级或Ⅳ级。(GB150-2011)
低温压力容器用锻件按《低温承压设备用低合金钢锻件》NB/T 47009和《承压设备用不锈钢和耐热钢锻件》NB/T 47010,应不低于Ⅱ级要求,设计压力大于或等于1.60Mpa时,应不低于Ⅲ级。(HG/T20585-2011)
焊接接头的超声检测按《承压设备无损检测》的规定进行,无论100%检测及局部检测均应不低于Ⅰ级要求。
低温压力容器设计要点及注意事项

低温压力容器设计要点及注意事项设计要点:1.材料选择:低温环境对材料的特性要求较高,常用的低温材料包括碳钢、不锈钢、合金钢、镍基合金等。
材料应具备良好的低温韧性和抗蠕变能力,以保证容器的安全性和耐久性。
2.结构设计:低温压力容器的结构设计应考虑到低温环境下的热应力和冷凝液的排放。
容器的结构应具备良好的抗拉性,以承受低温环境下的冷凝液和气体压力。
3.绝热设计:低温压力容器应具备良好的绝热性能,以避免冷凝液的形成和能量的损失。
绝热层的厚度和材料的选择应根据压力和温度的要求进行合理设计。
4.疏水设计:低温压力容器的疏水系统对于排放冷凝液和减少结冰现象十分重要。
疏水系统应设置在恰当的位置,以便及时排放冷凝液,并保持容器内部的干燥状态。
5.安全阀的选择:低温压力容器应配备可靠的安全阀,以防止因温度和压力过高而引发的爆炸。
安全阀的选型应根据容器的工作压力和温度范围进行合理选择。
注意事项:1.温度控制:低温压力容器的温度控制至关重要。
温度过低会导致材料的脆性增加,造成容器的破裂;温度过高则会导致冷凝液的形成和能量的损失。
应通过控制介质的流量和压力,以达到合理的温度范围。
2.泄漏检测:注意低温压力容器的泄漏检测,特别是在容器内压力变化较大的情况下。
泄漏的气体或液体会迅速蒸发,容易引发安全事故。
应定期进行泄漏检测,并及时处理泄漏问题。
3.排气与补液:低温压力容器中的气体和液体在低温条件下会发生相变,造成容器内部压力的升高或降低。
为避免容器的爆炸或变形,应定期对容器进行排气和补液操作。
4.定期维护:低温压力容器的定期维护十分重要,包括检查容器的外表面是否有损伤、是否有泄漏现象,以及定期更换和检修容器附件。
维护能够延长低温压力容器的使用寿命,保证容器的安全性。
5.安全操作:低温压力容器的操作人员应接受专业培训,并严格按照操作规程进行操作。
操作人员应时刻注意容器的温度和压力变化情况,并及时采取相应的措施。
总结:低温压力容器设计的要点包括材料选择、结构设计、绝热设计、疏水设计和安全阀的选择。
低温压力容器的“低温低应力工况”的判断及其设计、制造的注意事项

低温压力容器的“低温低应力工况”的判断及其设计、制造的注意事项低温压力容器是指设计温度低于-20℃的碳素钢、低合金钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢制容器,以及设计温度低于-196℃的奥氏体不锈钢制压力容器。
低温压力容器原则上应按照低温工况进行设计、制造、检验、使用和管理,但并不是所有设计温度低于-20℃的压力容器都按照低温压力容器进行设计、制造和检验。
GB150.3-2011《压力容器》附录E(规范性附录)《关于低温压力容器的基本设计要求》E1.4规定:对于碳素钢和低合金钢制容器,当壳体或其受压元件使用在“低温低应力工况”下,若其设计温度加50℃(对于不要求焊后热处理的容器,加40℃)后不低于-20℃,除另有规定外不必遵循关于低温压力容器的规定.从该文中可以理解为低温压力容器按照温度和应力工况可分为低温工况和低温低应力工况两类。
如何正确理解“低温低应力工况”的含义,是判断低温压力容器的工况是否属于“低温低应力工况”的基础和前提,也是进行低温容器设计、制造的前提。
本人就“低温低应力工况”下压力容器设计、制造有关事项谈一点自己的看法。
标签:低温压力容器制造注意事项一、“低温低应力工况”的含义GB150.3-2011《压力容器》附录E(规范性附录)《关于低温压力容器的基本设计要求》E1.4规定:“低温低应力工况”系指壳体或其受压元件的设计温度虽然低于-20℃,但设计压力小于或者等于钢材常温标准屈服强度的1/6,且又不大于50MPa时的工况。
(注:一次应力是为平衡压力与其他机械载荷所必须的法向应力或切向应力)压力容器的应力(GB150-89释义)分为三类:即一次应力P,二次应力σ和峰值应力F。
而一次应力P又分为三种:一次总体薄膜应力Pm,一次局部薄膜应力Pl和一次弯曲应力Pb。
一次总体薄膜应力的特点:沿壳体厚度方向均匀分布,影响范围遍及整个受压元件,一旦达到屈服点,受压元件整体产生屈服,应力不重新分布,一直到整体破坏。
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低温压力容器注意要点
1.材质的选择:低温压力容器所承受的温度和压力较高,因此选用合
适的材质非常重要。
常见的低温容器材质包括碳钢、不锈钢和合金钢。
这
些材质具有良好的耐低温性能,能够承受低温下的冷脆和热胀冷缩等问题。
2.设计压力和温度:在设计和制造低温压力容器时,需要充分考虑低
温工况下的压力和温度。
通常情况下,低温液体和气体的膨胀系数较大,
容器内部会受到较大的热胀冷缩影响,因此在计算容器的设计压力和温度
时需要考虑这些因素,并采取相应的安全措施。
3.良好的绝热性能:低温容器需要具备良好的绝热性能,以保证容器
内介质的温度能够长时间保持恒定。
对于液态介质,通常会在容器外部设
置绝热层,如保温棉或保温板等,以减少热量的传递。
对于气体介质,通
常需要采用双壁结构,并使用真空作为绝热层,以降低介质的热传导。
4.密封性能的保证:低温容器的密封性能对于避免介质泄漏至关重要。
由于低温环境会降低材质的弹性模量,容器的密封性能可能受到一定的影响。
因此,需要在设计和制造过程中采取相应的措施,如增加密封垫,采
用特殊的密封结构等,以保证容器的良好密封性。
5.排放系统的设计:低温压力容器在运行过程中会产生一定的废气,
这些废气需要经过合理的处理和排放。
通常情况下,废气会包含有害物质
和大量的水蒸气,如果废气排放不当,可能会对环境产生一定的污染。
因此,在使用低温压力容器时需要设计和配置相应的废气处理系统,以保护
环境和提高工作场所的安全性。
总之,低温压力容器在使用过程中需要特别注意材质的选择、设计压
力和温度、绝热和密封性能的保证、以及废气排放系统的设计等要点。
只
有充分考虑和满足这些要求,才能确保低温容器的安全运行和介质的正常贮存。