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壓力容器

一、壓力容器的定義:
壓力容器的英文:pressure vessel,是指盛裝氣體或者液體,承載一定壓力的密閉設備。江蘇千里機械有限公司是一家生產高端、高壓容器的生產型企業,是中國化工裝備協會會員單位,中國石油的入網企業,擁有先進的生產工藝和技術企業。

江蘇千里機械有限公司是:
江蘇省定點生產高壓容器廠家
是中國化工裝備協會會員單位
中國發酵工業協會會員單位
具備一、二、三類高壓壓力容器的生產資質,江蘇千里千里機械有限公司的制造許可證號碼
:(TS221OM28-2020)

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 二、壓力容器制造工序一般可以分為:
原材料驗收工序、劃線工序、切割工序、除銹工序、機加工(含刨邊等)工序、滾制工序、組對工序、焊接工序(產品焊接試板)、無損檢測工序、開孔劃線工序、總檢工序、熱處理工序、壓力試驗工序、防腐工序。


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 三、壓力容器的焊接工藝:
不同的焊接方法有不同的焊接工藝。焊接工藝主要根據被焊工件的材質、牌號、化學成分,焊件結構類型,焊接性能要求來確定。首先要確定焊接方法,如手弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊、
熔化極氣體保護焊等等,焊接方法的種類非常多,只能根據具體情況選擇。確定焊接方法后,再制定焊接工藝參數,焊接工藝參數的種類各不相同,如手弧焊主要包括:焊條型號(或牌號)、直徑、電流、電壓、焊接電源種類、極性接法、焊接層數、道數、檢驗方法等等。


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四、壓力容器是指同時具備下列三個條件: 
1.工作壓力(PW) ≥ 0.1MPa(不含液體靜壓力)。
2.內直經(非圓形截面積指最大尺寸) ≥ 0.15M 且容積 V≥ 0.025M3。
3.盛裝介質為氣體、液化氣體或最高工作溫度大于等于標準沸點的液體

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  五、壓力容器的分類: 
1.按設計壓分為:低壓,中壓、高壓、超高壓四個壓力等級。
(1)低壓容器(代號 L):0.1MPa ≤P<1.6MPa。 
(2)中壓容器(代號 M):1.6MPa ≤P<10MPa。 

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(3)高壓容器(代號 H):10MPa ≤P<100MPa。
(4)超高壓容器(代號 U):P≥100MPa。

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六、按壓力容器在生產工藝過程中的作用原理分類:
(1)反應壓力容器(代號 R),主要用于介質的物理、化學反應的壓力容器,如反應塔等。
(2)換熱壓力容器(代號 E),主要是用于完成介質熱量交換的壓力 容器,如熱交換器,冷凝器。


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(3)分離壓力容器(代號 S),主要是用于完成介質的流體壓力緩沖和氣體凈化分離,如分離 器、緩沖器、分汽缸等。
(4)儲存壓力容器(代號 C,其中球罐代號 B),主要是用于儲存、盛裝氣體、液體,液化氣體 等介質的壓力容器,如各種型式的儲罐。

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七、壓力容器品種劃分:
壓力容器按在生產工藝過程中的作用原理,分為反應壓力容器、換熱壓力容器、分離壓力容器、儲存壓力容器。具體劃分如下:
(1)反應壓力容器(代號R):主要是用于完成介質的物理、
化學反應的壓力容器,如反應器反應釜、分解鍋、硫化罐、分解塔、聚合釜高壓釜、超高壓釜、合成塔、變換爐、蒸煮鍋、蒸球蒸壓釜煤氣發生爐等。

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(2)換熱壓力容器(代號E):主要是用于完成介質的熱量交換的壓力容器,如管殼式余熱鍋爐、熱交換器冷卻器冷凝器加熱器、消毒鍋、染色器、烘缸、蒸炒鍋、預熱鍋、溶劑預熱器、蒸鍋、蒸脫機、電熱蒸汽發生器、煤氣發生爐水夾套等。
(3)分離壓力容器(代號S):主要是用于完成介質的流體壓力平衡緩沖和氣體
凈化分離的壓力容器,如分離器過濾器集油器、緩沖器、洗滌器吸收塔、銅洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸除氧器等。

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(4)儲存壓力容器(代號C,其中
球罐代號B):主要是用于儲存、盛裝氣體、液體、液化氣體等介質的壓力容器,如各種型式的儲罐。
在一種壓力容器中,如同時具備兩個以上的工藝作用原理時,應當按工藝過程中的主要作用來劃分品種。

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八、壓力的定義:
壓力容器的壓力可以來自兩個方面,一是壓力是容器外產生(增大)的,二是壓力是容器內產生(增大)的。
最高工作壓力,多指在正常操作情況下,容器頂部可能出現的最高壓力。
設計壓力,系是指在相應
設計溫度下用以確定容器殼體厚度的壓力,亦即標注在銘牌上的容器設計壓力,壓力容器的設計壓力值不得低于最高工作壓力;當容器各部位或受壓元件所承受的液柱靜壓力達到5%設計壓力時,則應取設計壓力和液柱靜壓力之和進行該部位或元件的設計計算;裝有安全閥的壓力容器,其設計壓力不得低于安全閥的開啟壓力或爆破壓力。容器的設計壓力確定應按GB 150的相應規定。

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九、壓力容器溫度:
金屬溫度,系指容器受壓元件沿截面厚度的平均溫度。任何情況下,元件金屬的表面溫度不得超過鋼材的允許使用溫度。
設計溫度,系指容器在正常操作情況下,在相應
設計壓力下,殼壁或元件金屬可能達到的最高或最低溫度。當殼壁或元件金屬的溫度低于—20℃,按最低溫度確定設計溫度;除此之外,設計溫度一律按最高溫度選取。設計溫度值不得低于元件金屬可能達到的最高金屬溫度;對于0℃以下的金屬溫度,則設計溫度不得高于元件金屬可能達到的最低金屬溫度。容器設計溫度(即標注在容器銘牌上的設計介質溫度)是指殼體的設計溫度。

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十、壓力容器介質:

生產過程所涉及的介質品種繁多,分類方法也有多種。按物質狀態分類,有氣體、液體、液化氣體、單質和混合物等;按化學特性分類,則有可燃、易燃、惰性和助燃四種;按它們對人類毒害程度,又可分為極度危害(I)、高度危害(Ⅱ)、中度危害(Ⅲ)、輕度危害(Ⅳ)四級。
易燃介質:是指與空氣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%的氣體,如一甲胺、乙烷、乙烯等。
毒性介質:《壓力容器安全技術監察規程》(以下簡稱《容規》)對介質毒性程度的劃分參照GB 5044《職業性接觸毒物危害程度分級》分為四級。其最高容許濃度分別為:極度危害(I級)<0.1 mg/m3;高度危害(Ⅱ級)0. 1 ~<1.0 mg/m3;中度危害(Ⅲ級)1.0 ~<10 mg/m3;輕度危害(1V級)≥10 mg/m3。
 
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十一、加工誤差變形
1.下料誤差變形
由于下料尺寸不準,使成型后的部件形狀超出了標準規定。下料尺寸不準主要是由于計算或放大樣有誤,除了提高下料人員的技術水平,還應施行下料尺寸校對制,并盡可能采取下料尺寸計算機軟件管理。
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2.成型誤差變形
壓力容器部件在加工成型中,由于操作不當或模具不標準而產生變形:熱成型封頭脫模溫度有一定要求,如溫度尚高就過早脫模會導致封頭收縮較大,嚴重時可使其幾何尺寸超標;機械輥制或壓制的容器部件,因操作不當使之產生變形;模具設計考慮不周或有誤,使成型后壓力容器部件的幾何尺寸不符合要求。主要預防措施有:
(1)成型操作嚴格按工藝技術要求進行。
(2)用檢查樣板嚴格控制加工件的形狀。


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壓力容器中的介質為混合物質時,應以介質的組成并按毒性程度或易燃介質的劃分原則,由設計單位的工藝設計部門或使用單位的生產技術部門決定介質毒性程度或是否屬于易燃介質。
腐蝕性介質,石油化工介質對壓力容器用材具有耐腐蝕性要求。有時是因介質中有雜質,使腐蝕性加劇。腐蝕介質的種類和性質各不相同,加上工藝條件不同,介質的腐蝕性也不相同。這就要求壓力容器在選用材料時,除了應滿足使用條件下的力學性能要求外,還要具備足夠的耐腐蝕性,必要時還要采取一定的防腐措施。

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十二、技術條件:
1)使用條件比較苛刻。壓力容器不但承受著大小不同的壓力載荷(在一般情況下還是脈動載荷)和其他載荷,而且有的還是在高溫或深冷的條件下運行,
工作介質又往往具有腐蝕性,工況環境比較惡劣。
2)容易超負荷。容器內的壓力常常會因操作失誤或發生異常反應而迅速升高,而且往往在尚未發現的情況下,容器即已破裂。
3)局部
應力比較復雜。例如,在容器開孔周圍及其他結構不連續處,常會因過高的局部應力和反復的加載卸載而造成疲勞破裂。
4)常隱藏有嚴重缺陷。焊接或鍛制的容器,常會在制造時留下微小裂紋等嚴重缺陷,這些缺陷若在運行中不斷擴大,或在適當的條件(如使用溫度、工作介質性質等)下都會使容器突然破裂。

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十三、壓力容器使用管理:

1)使用不合法。購買一些沒有壓力容器制造資質的工廠生產的設備作為承壓設備,并非法當壓力容器使用,以避開報裝、使用注冊登記和檢驗等安全監察管理,留下無窮后患。
2)容器雖合法而管理操作不符合要求。企業不配備或缺乏懂得壓力容器專業知識和了解國家對壓力容器的有關法規、標準的技術管理人員。壓力容器操作人員未經必要的專業培訓和考核,無證上崗,極易造成操作事故。
 

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3)壓力容器管理處于“四無”狀態。即一無安全操作規程,二無建立壓力容器技術檔案,三無壓力容器持證上崗人員和相關管理人員,四無定期檢驗管理。使壓力容器和安全附件處于盲目使用、盲目管理的失控狀態。
4)擅自改變使用條件,擅自修理改造。經營者無視壓力容器安全,為了適應某種工藝的需要而隨意改變壓力容器的用途和使用條件,甚至帶“病”操作,違規超負荷超壓生產等造成嚴重后果。
5)地方政府的安全監察管理部門和相關行政執法部門管理不到位。安全監察管理部門和相關行政執法部門的工作未能使用社會主義市場經濟的發展,特別是規模小、分布廣的民營和私營企業的激增,使壓力容器的安全監察管理存在盲區和管理不到位的現象,助長了壓力容器的違規使用和違規管理。
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十五、應力變形及預防
1.火焰切割變形
(1)筒節:大直徑殼體短筒節下料(料較長且較窄)時,其端口的火焰切割加工邊易發生變形。因切割高溫冷卻后,加工邊產生收縮,直線邊變為“弧線”邊,筒節輥圓后,其端口就不在一個水平面上,誤差較大時,滿足不了組對和焊接的要求。應采取對稱切割或機械加工等方法避免產生變形。
(2)封頭:成型封頭火焰凈料切割后,其端口周邊會產生收縮,使封頭口徑變小。嚴重時,收縮后的封頭口徑滿足不了尺寸要求。對整體成型的封頭端口加工,如采取火焰切割,則其成型模具設計時要考慮切割后的收縮量;對瓣片式組合封頭的端口加工,如采取火焰切割,則封頭組裝時口徑要適當放大,以彌補切割后的收縮量。也可采取機械加工的方法避免產生變形。

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(3)
機加工件坯料(主要是鋼板坯料):這種坯料多用于壓力容器上的大型法蘭或密封圈等。火焰切割后,由于鋼板脹縮不均,致使坯料板面不平,嚴重時造成坯料面的加工量不夠。應在坯料板切割后進行平整矯形,對難以矯形的坯料板,可適當增大其加工余量。
2.加工失穩變形
加工失穩變形往往是在已成型的封頭或筒節上開大型孔(如容器的裝卸孔)、由于開孔區及其附近穩定性減弱,造成殼體局部或部件的變形。盡量避免在單獨筒節或單獨封頭上直接開大孔,可視情況將殼體組裝成大段或整體后再開大孔;開大孔前將開孔區用緊貼殼體的筋板進行加強,組焊接管后殼體處于整體穩定狀態時,再把加強板撤掉。


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 3.焊接變形
焊接工藝是容器焊接的技術要求和操作規定,包括:采用的焊接方法、焊接坡口、焊條種類及直徑,焊接工藝參數、焊接順序、焊道層數、焊前和焊后的處理、焊接環境要求以及防變形、反變形措施等。焊接工藝必須經過工藝評定達到合格,而且在焊接操作過程中必須嚴格執行工藝要求。
根據壓力容器和大型部件的焊接條件和焊接量,預先分析焊接將要產生的變形大小和形態,有針對性地制定的控制措施
(1)對多焊道的大型壓力容器,例如球形容器,應先組裝聯結成整體后再進行焊接,焊接應對稱進行,并要遵守規定的焊接順序。
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(2)對多焊道的大型部件,如瓜瓣式組合封頭和由瓣片組合的殼體過渡段,除執行上述要求外,還應在施焊場地設口形固定卡具。
(3)較長且分多節組焊的壓力容器,其筒節下料時尺寸要適當放出焊接收縮量,以避免出現焊后殼體縮短現象。
(4)對壓力容器,特別對結構復雜的壓力容器的組焊,要采取合理的組裝順序和焊接防變形措施,確保其制造中不變形。
(5)反變形措施:根據實踐經驗或推算,預先在焊接件上向焊接變形相反的方向給以變形,焊接后這個預變形量剛好得到抵消,具體做法是:壓力容器筒節的縱縫對接處兩端頭壓弧時,在發生焊接變形方向的相反向留出反變形量;組合式瓣形封頭和過渡段模具尺寸考慮抵消焊接變形的反變形量。
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4.熱處理變形的預防措施
(1)熱處理爐必須符合規范要求,爐內溫度均勻準確,爐壁火焰噴嘴處應設擋火墻,嚴禁火焰直接接觸或接近熱處理件。
(2)長度較大的壓力容器進爐后,要加臨時支座支墊,所用數量視容器具體尺度而定。
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(3)直徑較大、厚度較薄的殼體,一般應進行內部加強。
(4)分段預制的壓力容器,分段端口處應設加強支撐。
(5)對受高溫易失去穩定的壓力容器部件,也應根據具體情況進行加固加強。

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(3)模具設計在依照加工件的理論尺寸形狀的基礎上,充分考慮壓力容器部件加工成型中和成型后發生的變化,冷成型模具要考慮成型件的回彈量,熱成型模具要考慮成型件冷卻后的收縮量。
3.組裝誤差變形
壓力容器殼體組裝時由于錯口或不直度誤差等超標所產生的變形,稱組裝變形。其預防措施:
(1)殼體組裝應使用定位卡具,直徑較大、厚度較薄的殼體,組裝時筒節還要加支撐,嚴格限制殼體對接邊的錯口。
(2)殼體臥式組裝應在托輥上進行,并用直線檢查其不直度。
(3)分段預制的壓力容器,安裝時要設定位卡具,并用經緯儀檢查其不直度。

十六、聯系方式:

1、商務聯系:
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 2、技術聯系:
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