压力容器基础知识
压力容器基础知识
齐鲁石化公司设备管理部
6
大规模培训
压力容器基础知识 • 四、压力容器的压力来源 1、工作介质 压力容器所盛装的或在压力容器内参加反应的物质称之为工作介 质。 2、压力容器所承受的压力 按其来源可以分为两类：一类是气体或液体介质在容器之外的设备 内通过加压或增压后送入压力容器中,使容器壳体承受来自于介质对容 器单位面积上产生的垂直方向的作用力； 另一类是介质送入压力容器之前没有压力,送入容器内后,由于它在 容器内介质聚集状态发生改变,介质的密度发生变化，介质温度升高或 介质在容器内发生体积增大的化学反应 等,使容器内产生或增大压力 。 3、容器外来压力 在器外产生或增大压力的压力源一般为气体压缩机,液体泵或蒸汽锅 炉 。 压缩机和液体泵通过机械方法提高气体或液体压力 。
大规模培训 压力容器基础知识
压 力 容 器 基 础 知 识
齐鲁石化公司设备管理部
1
大规模培训
压力容器基础知识
•
•
第一部分 压力容器基础知识
一、压力容器的含义 1. 容器，顾名思义就是用以盛装物质的器皿。 2. 从广义上来讲,压力容器是指盛装气体或者液体,具有一定压力的密闭设备 。 如化工 装臵中的塔,反应器,换热器等设备的外壳绝大部分属于压力容器 。 3. 压力容器的特点：容器中的介质大部分具有一定的压力和温度,甚至是高温高压,且介 质多数具有易燃,易爆和有毒 。 4.监察要求：在压力和温度的联合作用下,容器器壁的承载能力如何,能否发生容器的爆 破,容器上的各密封点是否可靠,能否发生泄漏而造成火灾,爆炸和人员中毒 。根据压力容 器对外界产生影响的不同,为了保证压力容器操作者的人身安全以及设备安全,根据不同容 器所具有的不同特点,给予不同的设计理论和不同的监察规定。 5. 《特种设备安全监察条例》对压力容器的定义：是指盛装气体或者液体，承载一定压 力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压），且压力与容 积的乘积大于或者等于2.5MPa· L的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸 点的液体的固定式容器和移动式容器；盛装公称工作压力大于或者等于0.2MPa（表压）， 且压力与容积的乘积大于或者等于1.0MPa· L的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于 60℃液体的气瓶；氧舱等。 根据这一定义，压力容器包括：固定式容器、气瓶、铁路罐车、汽车罐车、医用氧 仓、超高压（≥100MPa）容器、非金属压力容器、简单压力容器等。
压力容器基础知识
三. 压力容器设计基础知识
2. 强度理论的选择
2.1 强度理论的作用——在外载引起的应力与材料极限应力 间建立联系，以便计算壁厚。 2.2 主要强度理论的分类及选择 第一强度理论（最大主应力理论）~是最大主应力达到 或超过材料强度极限构件即破坏（脆断）。适用于脆 性材料破坏，但ASMEⅧ-1与GB150等仍采用，主要原 因在于经验丰富、简便，采用一定的限制条件（压力、 结构、元件系数）可保证安全。
四、压力容器的基本要求 1．强度：金属抵抗永久变形和断裂的能力。常用的强度 判据如屈服强度、抗拉强度。强度是是涉及安全的主要 问题。 2．刚度：刚性是在外力作用（制造、运输、安装与使用） 下产 生不允许的弹性变形，如法兰（密封）、管板等； 3．稳定性：在外力作用下防止突然失去原有形状的稳定 性，如外压及真空容器。 4．耐久性 5．密封性
2. 强度理论的选择
2.2 主要强度理论的分类及选择
第三强度理论（最大剪应力理论）~ 最大剪应力达到 或超过材料屈服极限构件即破坏（塑性屈服），较适 用于压力容器，ASMEⅧ-2与JB4732采用。 第四强度理论（能量理论）~均方根剪应力（考虑最大 剪应力的同时，兼顾其他剪应力对安全的影响）达到 或超过材料屈服极限构件即破坏（塑性屈服），最适 用压力容器，但需试算使用不便。
（二）温度 1．介质温度，系指容器内工作介质的温度，可以用测 温仪表测得． 2.设计温度；压力容器的设计温度不同于其内部介质可 能达到的温度，系容器在正常工作过程中，在相应设计 压力下，表壁或元件金属可能达到的最高或最低温度。 《设计规定》，对设计温度的选取有如下规定： (1)当容器的各个部位在工作过程中可能产生不同温度 时，可取预计的不同温度作为各相应部位的设计温度。 (2)对有内保温的容器，应作壁温计算或以工作条件相 似容器的实测壁温作为设计温度。
压力容器基本知识
第一部复习提纲第一章压力容器基本知识一、基本概念（应知）1、压力：垂直作用于物体表面上的力。
单位是“帕斯卡”，简称“帕”，用“Pa”表示。
表压：压力表的读数；表示压力容器内介质压力高出大气压力的部分。
真空度：真空表的读数；表示压力容器内介质压力低出大气压力的部分。
绝对压力：以绝对零压为基础的压力。
P绝＝P表+P大气P绝＝P大气–P真空一、基本概念（应知）2、压力容器：所有承受压力的密闭容器。
3、工作压力：系指容器顶部在正常工艺操作时的压力。
4、设计压力：系指在相应设计温度下用以确定容器计算壁厚及其元件尺寸的压力。
一、基本概念（应知）5、强度：对于某种材料所能承受的压力有一定的限度，超过了这个限度，物体就会破坏，这一限度称为强度。
6、设计温度：系指压力容器在正常操作过程中，在相应设计压力下，表壁或元件金属可能达到的最高或最低温度。
（只有当元件金属的温度低于-20℃时，在按最低温度确定设计温度）二、基本知识（应知）1、压力容器的分类：压力容器分类主要考虑事故发生的可能性与事故危害性的大小两个方面。
（1）按最高工作压力分：低压容器L（0.1≤P W＜1.6MPa）、中压容器M（1.6≤P W＜10Ma）、高压H（10≤P W＜100MPa）容器、超高压容器U(P W≥100MPa)。
（2）按壳体承压方式分：内压容器、外压容器。
1、压力容器的分类（3）按设计温度分：低温容器（t≤－20℃）、常温容器（－20℃＜t＜450℃）、高温容器（t≥450℃）。
（4）按作用原理分：反应容器、换热器、分离器、贮运容器。
1、压力容器的分类（5）《容规》根据容器的压力高低、介质的危害程度及在生成过程中的重要作用将压容器分为三类：第一类容器：低压容器（非易燃、无毒、低压，属于第二、第三类的除外）；第二类容器：中圧（属于第三类除外）、低压锅炉、毒性低压容器等。
第三类容器：高压、超高圧、毒性中圧、移动式、球形等。
2、确定设计压力的方法（1）当容器装有安全泄放装置时，设计压力应不小于安全的开启压力。
压力容器基础知识
设计、制造级别范围一览表
级别 分 类 A1 容 器 种 类 超高压容器、高压容器
A2
A A3 A4
第三类低、中压容器
压力容器的范围
二、气瓶 1、介质：气体、液化气体、液体（标准沸 点小于等于60度）。 2 、 公 称 工 作 压 力 P≥0.2MPa （ 表 压 ） （《瓶规》P：1.0-30MPa） 3、压力×容积≥0.2MPa.L （《瓶规》V：0.4-3000L） 三、 载人压力容器——氧舱
注： 1、最高工作压力：一般指容器顶部出现的最高压力。 2、公称工作压力： （1）永久气体：基准温度（20℃）时所盛装气 体的限定充装压力。 （2）液化气体：60℃时瓶内气体压力的上限值 3、(1)永久气体：临界温度小于-10℃ 如：氢、氧、氮、氩 （2）液化气体： 高压-10℃≤Tc<≤70℃ （如：氯化氢、乙烯） 低压 Tc>70℃（如：LPG、氨、氯 ）
3、法兰：是容器与管道连接的重要部件， 通过螺柱与密封元件的连接与密封，保 证系统不致泄漏。 4、密封元件：是于筒体与封头或两法兰接 触面之间，借助螺柱等连接件压紧，使 容器内的液体或气体不致泄漏。 5、开孔与接管：为检查和工艺（如检验内 部、进出料、装压力表、安全阀等）要 求而开孔或接管。 6、支座：将容器支承在基础上。
4、蠕变 压力容器长期在恒温、恒应力作用下工作， 即使应力低于屈服点，由于材料产生缓慢而连 续的塑性变形，使容器几何尺寸逐渐增大，形 成微裂纹，最后导致断裂（比较少见，主要原 因是选材不当，结构不合理等）。 5、腐蚀 压力容器最常见的失效形式，三分之一属于 腐蚀失效。 腐蚀类型常见的有均匀腐蚀、点腐蚀、晶间 腐蚀、应力腐蚀、氢腐蚀等，最危险的是应力 腐蚀开裂。
h、材料强度级别较高（抗拉强度下限值 ≥540MPa）压力容器 I、移动式压力容器（包括铁路罐车、罐式汽车和罐 式集装箱等） J、球形储罐（V≥50m3） k、低温液体储存容器（V>5m3） 深圳Ⅲ类容器主要是LPG罐、低温罐、槽车为主。 特例： A、介质为混合介质时，按毒性危害程度、易燃爆 炸危险程度最高的介质确定。 B、多腔压力容器按照类别高的压力腔来确定。 多腔压力容器：受压密闭容积多于1个，如换热 器的管程、壳程、夹套容器，余热锅炉的汽包和 换热室等。
压力容器基本知识
富华加气母站对压力容器的安全操作规程
4、压力容器工作压力、介质温度或壁温超过许用值，采取措施仍得不到有效 控制时要立即上报； 5、压力容器安全附件失效、受压元件漏气、接头损坏、管道振动严重、发生 火灾威胁压力容器时，要立即采用应急措施，并上报值班领导。
富华加气母站对压力容器的维修保养和定期检验规程
压力容器基本知识
六、压力容器常用安全附件 1、安全阀 是一种超压防护装置，安全阀按照整体结构以及加载结构的形式可 以分为：杠杆式、弹簧式安全阀两种。安全阀的选用应根据容器的工艺条件 和工作介质的特性，从容器的安全泄放量，介质的物理化学性质以及工作压 力范围等方面考虑 2、爆破片 是一种断裂型的超压保护装置，来装设在那些不适宜装设安全阀的 压力容器上，当压力容器中的压力超过正常的工作压力并达到设计压力时即 自行爆破泄压。 3、压力表 的选用根据压力表的量程、压力表的精度、压力表的表盘直径有关。 4、液位计 5、温度计 6、紧急切断阀 7、常用阀门： 截止阀、节流阀、闸阀、止回阀、减压阀、紧急切断阀、过流阀
比如：我们加气站中的干燥撬、储气瓶、压缩机缓冲罐、中压罐车、高压罐车气 瓶
压力容器基本知识
三、压力容器的工艺参数 压力容器的工艺参数是由生产的工艺要求决定的，是进行压力容器设计和安 全操作的主要依据。我们加气站的各压力容器主要工艺参数为： 1、压力 压力容器工作介质的压力 2、温度 容器内工作介质的温度 3、压力的分类定义： （1）工作压力，也称为操作压力是指容器顶部在正常工艺操作时的压力。 （2）最高工作压力，容器顶部在工艺操作过程中可能产生的最大表压力。 （3）设计压力，是指相应设计温度下用以确定计算容器壁厚及其元件尺寸的 压力。 例如：冷却器，中压罐车，高压罐车 所以在日常的压力容器加载中，速度不应过快，严禁超压、超温使用，加压时要 注意压力表、温度计的变化、如加载过程中发现压力或者温度的异常变化， 要及时停止检查原因，及时采取措施。
压力容器安全管理培训资料
⑴最高工作压力不小于等于0.1 MPa（不涉及液体静压力，下同）； ⑵内直径不小于等于0.15m，且容积（V）不小于等于0.025m3； ⑶介质为气体、液化气体和最高工作温度高于等于原则沸点（指1个大气压
下 旳沸点）旳液体。
2、 压力容器旳工艺参数 压力容器旳工艺参数是根据生产工艺要求所拟定旳，是进行压力容器设计和 安全操作旳主要根据。压力容器旳主要工艺参数为压力、温度和介质。
爆破片旳装设应符合下列三种情况： ⑴容器内旳介质易于结晶或聚合，或带有较多旳粘性（或粉状）物质。 ⑵容器内旳压力因为化学反应或其他原因迅猛上升，装设安全阀难以即使排除过高旳 压力。 ⑶容器内旳介质为剧毒气体或不允许微量泄漏旳气体，用安全阀难以确保这 些气体不 泄漏。 防爆片旳结构形式、安装使用以及它与安全阀旳组合应用见书P29-30。 6、压力表
按其性质又可分为易燃、易爆、腐蚀性和毒性介质。
3、 压力容器旳基本要求
压力容器除必须符合工艺要求旳特定使用性能外，还应安全可靠；同步应具
有制造安装简朴，构造先进，维修以便和经济合理等方面旳特点，故设计时
必须满足强度、刚度、稳定性、耐久性和密封性五个方面旳要求。
4、压力容器旳分类
4.1、按压力分类
可分为低压容器、中压容器、高压容器和超高压容器，详细划分为：
应加强安全阀旳日常维护和保养，以确保其动作敏捷可靠和密封性能良好；
压力容器基础知识
主讲:陶广峰
一、压力容器的定义
压力的概念： 在压力容器设计中，谈及压力，如果没 有特别指明，通常是指表压力，即指该容器 的内部压力与环境大气压力的差值。如果容 器内部压力高于大气压力，则表压力为正， 表示该容器承受内压作用；如果容器内部压 力低于大气压力，则表压力为负，表示该容 器承受外部压力作用，其绝对值又称为真空 度。
四、压力容器的分类
压力容器的形式、品种繁多。根据不同的要求， 压力容器的分类方法有很多种： 1.按壁厚分： 薄壁容器（容器外径与内径之比小于等于1.2） 和厚壁容器（容器外径与内径之比大于1.2）。 2.按材质分： 钢制压力容器、铝制焊接容器、钛制焊接容器 和非金属容器。
四、压力容器的分类
3.按承压方式分： 内压容器和外压容器。 当容器内部承受压力时称为内压容器，当容 器外部承受压力时称外压容器，如夹套容器、真 空容器等。 4.按工作温度分： 高温容器、常温容器、低温容器。 一般情况下，当工作温度低于或等于-20℃时称 为低温容器，当压力容器的工作温度高于或等于 金属材料的蠕变开始温度时称为高温容器。
四、压力容器的分类
8.按压力容器在生产过程中的作用原理分： 反应压力容器（代号R，如反应器、反应釜、 分解锅、分解塔等）； 换热压力容器（代号E，如管壳式余热锅炉、 热交换器、冷却器等）； 分离压力容器（代号S，如分离器、过滤器、 集油器、洗涤器、缓冲器、吸收塔等） 储存压力容器（代号C，其中球罐代号B，如 液化石油气球罐）。
四、压力容器的分类
5.按壳体的几何形状分： 球形容器、圆筒形容器、圆锥形容器。 6.按设计压力分： 低压（L）0.1MPa≤p＜1.6MPa； 中压（M）1.6MPa ≤p＜ 10MPa； 高压（H） 10MPa ≤p＜ 100MPa ； 超高压（U） p≥ 100MPa 。 7.按盛装介质毒性分： 轻度危害、中度危害、高度危害、和极度危害。
压力容器基础知识
制造过程的数字化和 智能化
数字化和智能化技术可以实现压力容 器制造过程的自动化、信息化和智能 化，提高生产效率和质量。
定制化服务
根据客户需求，提供定制化的压力容 器产品和服务，满足不同领域和行业 的需求。
压力容器在未来的应用前景与挑战
应用前景
随着能源、石油化工、医药等领域的发展，压力容器在未来 的应用前景非常广阔。例如，氢能源储存和运输、二氧化碳 捕获和封存等领域的压力容器具有重要作用。
压力容器的设计计算
01
容器壁厚的计算
根据容器的工作压力、温度、材料和 制造工艺等因素，对容器壁厚进行计 算。
02
压力容器受力分析计 算
通过对容器进行受力分析，计算出容 器在操作过程中的各种受力，如内压 、外压、自重等，为容器的设计和制 造提供依据。
03
容器封头的设计与计 算
根据容器的使用条件和结构特点，对 容器封头进行设计和计算，以满足容 器的密封性和强度要求。
禁止对压力容器进行焊接、修补 或改造。
在使用过程中如遇到紧急情况， 应立即采取相应的应急措施，并 及时联系专业人员进行处置。
06
压力容器的常见故障与排除方法
压力容器常见故障的分析
裂纹
由于压力容器使用的材料或工 艺不符合要求，或者受到高温 、高压等恶劣工作条件的影响
，容易出现裂纹。
变形
由于压力容器内部介质压力的变 化、支撑结构失稳等原因，导致 容器形状发生变化。
检查与维修
定期对容器的各个部件进行检查， 发现损坏或异常及时进行维修。
防腐与防冻
针对腐蚀或结冰情况，采取相应的 防腐或防冻措施。
压力容器的安全使用注意事项
注意压力容器的工作压力和温度 范围，不得超压超温使用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
编订：__________________
审核：__________________
单位：__________________
压力容器基础知识
Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.
Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-5769-36 压力容器基础知识
使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
下载后就可自由编辑。
1)压力容器的操作条件
(1)压力。
压力容器的压力可以来自两个方面，一是来自压力容器外，一是来自压力容器内。
压力容器的最高工作压力，对于承受内压的压力容器，是指压力容器在正常使用过程中，容器顶部可能出现的最高压力；对于承受外压的压力容器，是指压力容器在正常使用过程中，夹套顶部可能出现的最高压力。
压力容器的设计压力，是指在相应设计温度下用以确定容器壳体厚度的压力，亦即标注在铭牌上的容器设计压力，其值不得小于最大工作压力。
当容器各
部位或受压元件所承受的液桂静压力达到5％设计压力时，则应取设计压力和液柱静压力之和进行该部位或元件的设计计算；装有安全泄放装置的压力容器，其设计压力不得低于安全泄放装置的开启压力或爆破压力。
容器的设计压力应按GB150的相应规定确定。
(2)温度。
金属温度，系指容器受压元件沿截面厚度的平均温度。
任何情况下，元件金属的表面温度不得超过钢材的允许使用温度。
设计温度，系指容器在正常操作情况下，在相应设计压力下设定的受压元件的金属温度，其值不得低于元件金属可能达到的最高金属温度；对于0℃以下的金属温度，则设计温度不得高于元件金属可能达到的最低金属温度。
容器设计温度(即标注在容器铭牌上的设计介质温度)是指壳体的设计温度。
(3)介质。
生产工艺过程所涉及的工艺介质品种繁
多，分类方法也有多种。
按物质状态分类，有气体、液体、液化气体、单质和混合物等；按化学特性分类，则有可燃、易燃、惰性和助燃四种；按它们对人类毒害程度，又可分为极度危害(Ⅰ)、高度危害(Ⅱ)、中度危害(Ⅲ)、轻度危害(Ⅳ)四级。
易燃介质：是指与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，如一甲胺、乙烷、乙烯等。
毒性介质：《压力容器安全技术监察规程》(以下简称《容规》)对介质毒性程度的划分参照GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》分为四级。
其最高容许浓度分别为：极度危害(Ⅰ级)＜0．1mg／m3；高度危害(Ⅱ级)0．1～＜1．0mg／m3；中度危害(Ⅲ级)1．0～＜10mg／m3；轻度危害(Ⅳ级)≥10mg／m3。
压力容器中的介质为混合物质时，应以介质的组
成并按毒性程度或易燃介质的划分原则，由设计单位的工艺设计部门或使用单位的生产技术部门决定介质毒性程度或是否属于易燃介质。
腐蚀介质：石油化工介质对压力容器用材具有耐腐蚀性要求。
有时是因介质中有杂质，使腐蚀剧烈地增加。
腐蚀介质的种类和性质各不相同，加上工艺条件不同，介质的腐蚀性也不相同。
这就要求在选用压力容器用材时，除了应满足使用条件下的力学性能要求外，还要具备足够的耐腐蚀性，必要时还要采取一定的防腐措施。
2)压力容器的分类
压力容器分类方法很多，为利于安全技术监察和管理，《容规》将压力容器划分为3类。
(1)下列情况之一为第三类压力容器：高压容器；中压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质)；中压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且
pV大于等于10MPa·m3)；中压反应容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV大于等于0．5MPa·m3)；低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害的介质，且pV大于等于0．2MPa·m3)；高压、中压管壳式余热锅炉；中压搪玻璃压力容器；使用强度级别较高(指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa)的材料制造的压力容器；移动式压力容器，包括铁路罐车(介质为液化气体、低温液体)、罐式汽车[液化气体运输(半挂)车、低温液体运输(半挂)车、永久气体运输(半挂)车]和罐式集装箱(介质为液化气体、低温液体)等；球形储罐(容积大于等于50m3)；低温液体储存容器(容积大于5m3)。
(2)下列情况之一为第二类压力容器：中压容器；低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质)；低压反应容器和低压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质)；低压管壳式余热锅炉；低压搪玻璃压力容器。
(3)低压容器为第一类压力容器。
请在这里输入公司或组织的名字
Enter The Name Of The Company Or Organization Here。