關(guān)于壓力容器的知識(shí)問答

壓力容器，英文：pressure vessel。是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設(shè)備。

關(guān)于壓力容器的常見問題很多，同新源化工機(jī)械與你一起逐個(gè)攻破吧......

1、壓力容器類別、品種和壓力級(jí)別是如何劃分的？

答：

一、壓力容器類別劃分方法：

(1)基本劃分：壓力容器類別的劃分應(yīng)當(dāng)根據(jù)介質(zhì)特性，按照以下要求選擇類別劃分圖，再根據(jù)設(shè)計(jì)壓力p(單位MPa)和容積V(單位L)，標(biāo)出坐標(biāo)點(diǎn)，確定壓力容器類別。

(2)多腔壓力容器類別劃分：多腔壓力容器(如換熱器的管程和殼程、夾套容器等)按照類別高的壓力腔作為該容器的類別并且按照該類別進(jìn)行使用管理。但是應(yīng)當(dāng)按照每個(gè)壓力腔各自的類別分別提出設(shè)計(jì)、制造技術(shù)要求。對(duì)各壓力腔進(jìn)行類別劃定時(shí)，設(shè)計(jì)壓力取本壓力腔的設(shè)計(jì)壓力，容積取本壓力腔的幾何容積。

(3)同腔多種介質(zhì)壓力容器類別劃分：一個(gè)壓力腔內(nèi)有多種介質(zhì)時(shí)，按照組別高的介質(zhì)劃分類別。

(4)介質(zhì)含量極小的壓力容器類別劃分：當(dāng)某一危害性物質(zhì)在介質(zhì)中含量極小時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)其危害程度及其含量綜合考慮，按照壓力容器設(shè)計(jì)單位決定的介質(zhì)組別劃分類別。

(5)特殊情況的類別劃分。

二、壓力等級(jí)劃分：

壓力容器的設(shè)計(jì)壓力(p)劃分為低壓、中壓、高壓和超高壓四個(gè)壓力等級(jí)：

(1)低壓(代號(hào)L)，0.1MPa≤p＜1.6MPa；

(2)中壓(代號(hào)M),1.61MPa≤p＜10.0MPa；

(3)高壓(代號(hào)H),10.0MPa≤p＜100.0；

(4)超高壓(代號(hào)U),p≥100.0MPa。

三、壓力容器品種劃分

壓力容器按照在生產(chǎn)工藝過程中的作用原理，劃分為反應(yīng)壓力容器、換熱壓力容器、分離壓力容器、儲(chǔ)存壓力容器。具體劃分如下：

(1)反應(yīng)壓力容器(代號(hào)R)，主要是用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的壓力容器，例如各種反應(yīng)器、反應(yīng)釜、聚合釜、合成塔、變換爐、煤氣發(fā)生爐等；

(2)換熱壓力容器(代號(hào)E)，主要是用于完成介質(zhì)的熱量交換的壓力容器，例如各種熱交換器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器等；

(3)分離壓力容器(代號(hào)S)，主要是用于完成介質(zhì)的流體壓力平衡緩沖和氣體凈化分離的壓力容器，例如各種分離器、過濾器、集油器、吸收塔、銅洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等；

(4)儲(chǔ)存壓力容器(代號(hào)C，其中球罐代號(hào)B)，主要是用于儲(chǔ)存、盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)的壓力容器，例如各種形式的儲(chǔ)罐、緩沖罐、消毒鍋、印染機(jī)、烘缸、蒸鍋等。在一種壓力容器中，如同時(shí)具備兩個(gè)以上的工藝作用原理時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照工藝過程中的主要作用來劃分品種。

2、封頭成形后最小厚度如何確定？

答：封頭最小成形厚度，不得小于名義厚度減鋼板負(fù)偏差，應(yīng)標(biāo)注在封頭過渡區(qū)域。

3、《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定什么條件下接管與殼體之間的焊接接頭應(yīng)當(dāng)采用全焊透結(jié)構(gòu)？

答：有下列情況之一的，應(yīng)采用全焊透型式：

1．介質(zhì)為易燃或毒性為極度或高度危害的壓力容器。

2．做氣壓試驗(yàn)的壓力容器。

3．第三類壓力容器。

4．低溫壓力容器。

5．按疲勞準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的壓力容器。

6．直接受火焰加熱的壓力容器。

7．移動(dòng)式壓力容器。

4、按《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定，壓力容器的設(shè)計(jì)總圖上，至少應(yīng)注明哪些內(nèi)容？

答：

⑴ 壓力容器的名稱、類別。

⑵ 設(shè)計(jì)條件和特定情況下的補(bǔ)充條件。

⑶ 主要受壓元件的材料牌號(hào)及材料要求。

⑷ 主要特性參數(shù)。

⑸ 制造要求。

⑹ 熱處理要求。

⑺ 防腐蝕處理要求。

⑻ 無損檢測要求。

⑼ 耐壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)要求。

⑽ 安全附件的規(guī)格和訂購特殊要求。

⑾ 壓力容器銘牌的位置。

⑿ 包裝、運(yùn)輸、現(xiàn)場組焊和安裝要求。

⒀ 特殊要求。

5、《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》對(duì)設(shè)計(jì)壓力容器時(shí)的腐蝕裕量選取時(shí)，應(yīng)考慮哪些條件？

答：設(shè)計(jì)壓力容器時(shí)，應(yīng)有足夠的腐蝕裕量。腐蝕裕量應(yīng)根據(jù)預(yù)期的壓力容器使用壽命和介質(zhì)對(duì)材料的腐蝕速率確定，還應(yīng)考慮介質(zhì)流動(dòng)時(shí)對(duì)壓力容器或受壓元件的沖蝕量和磨損量。

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)考慮局部腐蝕的影響，以滿足壓力容器安全運(yùn)行要求。

為防止壓力容器超壽命運(yùn)行引起安全問題，設(shè)計(jì)單位一般應(yīng)在設(shè)計(jì)圖樣上注明壓力容器設(shè)計(jì)使用年限。

6、GB150根據(jù)焊接接頭位置及該焊接接頭所連接兩元件的結(jié)構(gòu)類型以及應(yīng)力水平，把接頭分成A、B、C、D四類，目的是什么？

答：目的是為了將對(duì)口錯(cuò)邊量、熱處理、無損檢測、焊縫尺寸等方面有針對(duì)性地提出不同的要求。

7、鍛件的級(jí)別如何確定？對(duì)于公稱厚度大于300 mm的碳素鋼和低合金鋼鍛件應(yīng)選用什么級(jí)別？

答：鍛件級(jí)別按NB/T47008-2010《承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件》技術(shù)要求中的規(guī)定，對(duì)于公稱厚度大于300 mm的碳素鋼和低合金鋼鍛件應(yīng)選用Ⅲ級(jí)或Ⅳ級(jí)。

8、圖樣的設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度是如何確定的？

答:設(shè)計(jì)壓力指設(shè)定的容器頂部的最高壓力，與相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度一起作為設(shè)計(jì)載荷條件，其值不低于工作壓力。設(shè)計(jì)溫度指容器在正常工作情況下，設(shè)定的金屬溫度（沿元件金屬截面的溫度平均值）。設(shè)計(jì)溫度與設(shè)計(jì)壓力一起作為設(shè)計(jì)載荷條件。設(shè)計(jì)壓力及設(shè)計(jì)溫度的確定分別參照HG20580-1998《鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定》4、5條款的規(guī)定執(zhí)行。

9、GB150中規(guī)定用于殼體的碳素鋼和低合金鋼板在什么情況下應(yīng)使用正火板和逐張進(jìn)行超聲檢測？

答:殼體厚度大于30mm的Q245R和Q345R;其它受壓元件(法蘭、管板、平蓋 等)厚度大于50mm的Q245R和Q345R，以及厚度大于16mm的15MnVR，應(yīng)在正 火狀態(tài)下使用。滿足以上條件凡符合下列條件之一的，還應(yīng)逐張進(jìn)行超聲檢測:

1.盛裝介質(zhì)毒性程度為極度、高度危害的壓力容器;

2.盛裝介質(zhì)為液化石油氣且硫化氫含量大于100mg/L的壓力容器; 3.最高工作壓力大于等于lOMPa的壓力容器;

4. GB150第2章和附錄C, GB151《管殼式換熱器》,GB12337《鋼制球形儲(chǔ)罐》及其他國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定應(yīng)逐張進(jìn)行超聲檢測的鋼板(詳見各標(biāo)準(zhǔn));

5.移動(dòng)式壓力容器。

10、壓力容器使用法蘭連接的第一個(gè)法蘭密封面形式如何選擇？各種形式的法蘭密封面有什么特點(diǎn)？

答：壓力容器筒體上接出來的接管與法蘭焊接的那個(gè)法蘭為壓力容器法蘭連接的第一個(gè)法蘭,和其配對(duì)的法蘭就不算第一個(gè)法蘭,以及其它的法蘭就不在本臺(tái)壓力容器范圍內(nèi)�？捎玫拿芊庑问接腥�平面(FF),突面型(RF),凹凸面型(MFM),榫槽面型(TG),一般最常用的密封是突面型(RF)。

平（凸）面法蘭密封面具有結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，且便于進(jìn)行防腐襯里等的優(yōu)點(diǎn)，由于這種密封面和墊片的接觸面積較大，如預(yù)緊不當(dāng)，墊片易被擠出密封面。也不易壓緊，密封性能較差，適用于壓力不高的場合，一般使用在PN≤2.5MPa的壓力下。

凹凸面法蘭密封面相配的兩個(gè)法蘭接合面一個(gè)是凸面一個(gè)是凹面。安裝時(shí)易于對(duì)中，能有效地防止墊片被擠出密封面，密封性能比平面密封面要好。

榫槽面法蘭密封面由一個(gè)榫面一個(gè)槽面相配而成，因此，密封面更窄。由于 受槽面的阻擋，墊片不會(huì)被擠出壓緊面，且少受介質(zhì)的沖刷和腐蝕。安裝時(shí)易于 對(duì)中，墊片受力均勻，密封可靠，適用于易燃、易爆和有毒介質(zhì)的運(yùn)用。只是由于墊片很窄，更換時(shí)較為困難。

11、為什么要設(shè)置接地板？

答：對(duì)于有防雷擊和靜電要求的場合，容器(設(shè)備)應(yīng)采取靜電接地措施。為了達(dá)到防靜電的目的，應(yīng)設(shè)置靜電接地板結(jié)構(gòu)，接地板用不銹鋼制成，并設(shè)兩鉆孔，分別用于接頭焊接和導(dǎo)線固定。

對(duì)于容器設(shè)備直徑≥2.5m、或容積≥50m3的場合，其接地點(diǎn)（接地板）應(yīng)設(shè)兩處以上，并沿設(shè)備外圍均勻布置。

12、哪些壓力容器應(yīng)做爐內(nèi)整體消除應(yīng)力熱處理？

答：高壓容器、中壓反應(yīng)容器和儲(chǔ)存容器、盛裝混合液化石油氣的臥式儲(chǔ)罐、移動(dòng)式壓力容器應(yīng)采用爐內(nèi)整體消除應(yīng)力熱處理。

13、Q345R鋼板設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力值如何選取？

答：按質(zhì)檢特函（2010）86號(hào)文件附件一中表一 碳素鋼和低合金鋼鋼板須用應(yīng)力根據(jù)板厚范圍及溫度適用范圍直接選取或按內(nèi)插值法進(jìn)行選取。

14、多腔容器的容器類別是如何劃分的？其設(shè)計(jì)、制造技術(shù)要求如何制定？

答：多腔壓力容器（如換熱器的管程和殼程、余熱鍋爐的汽包和換熱室、夾套容器等）按類別高的壓力腔的類別作為該多腔容器的類別，但應(yīng)按每個(gè)壓力腔各自的類別分別提出設(shè)計(jì)、制造技術(shù)要求。

15、管殼式換熱器主要元件腐蝕裕量的考慮原則是什么？

答：管殼式換熱器主要元件腐蝕裕量的考慮原則：

a）管板、浮頭法蘭、球冠形封頭和鉤圈兩面均應(yīng)考慮腐蝕裕量； b）平蓋、凸形封頭、管箱和圓筒的內(nèi)表面應(yīng)考慮腐蝕裕量； c）管板和平蓋上開槽時(shí)，可把高出隔板槽底面的金屬作為腐蝕裕量，但當(dāng)腐蝕裕量大于槽深時(shí)，還應(yīng)加上兩者的差值；

d）壓力容器法蘭和管法蘭的內(nèi)直徑面上應(yīng)考慮腐蝕裕量；

e）換熱管不考慮腐蝕裕量；

f）拉桿、定距管、折流板和支持板等非受壓元件，一般不考慮腐蝕裕量。

16、管板管孔加工后，GB151為何規(guī)定要在管板的終鉆端進(jìn)行管孔的檢驗(yàn)？

答：由于從管板的終鉆端進(jìn)行管孔的檢驗(yàn)既能控制孔橋?qū)挾鹊钠�差，也考慮了管板厚度對(duì)鉆孔的影響，同時(shí)也便于檢查測量。較JB/T1147-1973只限制孔心偏差而未考慮管板厚度的影響的方法更為合理。

17、脹焊并用的適用范圍？

答：在下列情況下管板與換熱管之間的連接應(yīng)脹焊并用：

1．密封性能要求較高的場合；

2．承受振動(dòng)或疲勞載荷的場合。

3．有間隙腐蝕的場合；

4．采用復(fù)合管板的場合。

18、設(shè)計(jì)圖樣為何要求注明壓力容器的設(shè)計(jì)使用年限？

答：為防止壓力容器超使用年限運(yùn)行引發(fā)安全問題，設(shè)計(jì)單位一般應(yīng)在設(shè)計(jì)圖樣上注明壓力容器設(shè)計(jì)使用年限。壓力容器的設(shè)計(jì)使用年限不一定等于實(shí)際適用年限，注明設(shè)計(jì)使用年限只是提醒用戶，容器超過設(shè)計(jì)使用年限時(shí)，它的安全裕度會(huì)降低，安全等級(jí)評(píng)級(jí)也會(huì)降低。此時(shí)應(yīng)當(dāng)設(shè)立必要的監(jiān)護(hù)措施和縮短檢驗(yàn)周期。