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【特種設(shè)備】壓力容器的基本概念及應(yīng)用

【特種設(shè)備】壓力容器的基本概念及應(yīng)用

  • 分類:企業(yè)資訊
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  • 發(fā)布時間:2024-02-27
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【概要描述】根據(jù)2009年1月24日《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》,特種設(shè)備是指涉及生命安全、危險(xiǎn)性較大的鍋爐、壓力容器(含氣瓶,下同)、壓力管道、電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂設(shè)施和場(廠)內(nèi)專用機(jī)動車輛。(共有八個種類,其中包括所用材料、附屬的安全附件、安全保護(hù)裝置和與安全保護(hù)裝置相關(guān)的設(shè)施)。

【特種設(shè)備】壓力容器的基本概念及應(yīng)用

【概要描述】根據(jù)2009年1月24日《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》,特種設(shè)備是指涉及生命安全、危險(xiǎn)性較大的鍋爐、壓力容器(含氣瓶,下同)、壓力管道、電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂設(shè)施和場(廠)內(nèi)專用機(jī)動車輛。(共有八個種類,其中包括所用材料、附屬的安全附件、安全保護(hù)裝置和與安全保護(hù)裝置相關(guān)的設(shè)施)。

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根據(jù)2009年1月24日《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》,特種設(shè)備是指涉及生命安全、危險(xiǎn)性較大的鍋爐、壓力容器(含氣瓶,下同)、壓力管道、電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂設(shè)施和場(廠)內(nèi)專用機(jī)動車輛。(共有八個種類,其中包括所用材料、附屬的安全附件、安全保護(hù)裝置和與安全保護(hù)裝置相關(guān)的設(shè)施)。

國務(wù)院特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門負(fù)責(zé)全國特種設(shè)備的安全監(jiān)察工作,縣以上地方負(fù)責(zé)特種設(shè)備安全監(jiān)督管理的部門對本行政區(qū)域內(nèi)特種設(shè)備實(shí)施安全監(jiān)察。

特種設(shè)備有哪些特點(diǎn)?

1.高風(fēng)險(xiǎn)性:特種設(shè)備涉及生命安全和危險(xiǎn)性較大的生產(chǎn)和生活領(lǐng)域,一旦發(fā)生事故,往往會造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

2.設(shè)備種類繁多:特種設(shè)備的種類繁多,包括鍋爐、壓力容器、電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂設(shè)施等,每種設(shè)備都有其特定的操作和管理要求。

一張圖概述其分類

3.使用環(huán)境多樣:特種設(shè)備的使用環(huán)境多樣,包括工廠、公共場所、住宅小區(qū)等不同的使用環(huán)境對設(shè)備的操作和管理提出了不同的要求。

4.專業(yè)性強(qiáng):操作和管理人員的專業(yè)素質(zhì)直接影響到設(shè)備的安全和性能。

本文主要對壓力容器的基本概念進(jìn)行闡述:

一、壓力容器的基本概念

廣義上,壓力容器是一種設(shè)計(jì)用來盛(shèng)裝各種物料(也稱作介質(zhì))的腔體設(shè)備,在運(yùn)行時保持結(jié)構(gòu)密封性,不與外界大氣相通,同時能夠承受內(nèi)部和外部壓力。這種容器確保物料在特定的壓力環(huán)境下安全存儲或運(yùn)輸。

壓力容器的也可以定義為是指一種用于工業(yè)生產(chǎn)中完成反應(yīng)、傳熱傳質(zhì)、分離、貯存等工藝過程的裝置設(shè)備。

壓力容器需要承受超過0.1MPa(表壓)的壓力,所以具備密閉形式。根據(jù)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》的規(guī)定,壓力容器還需要滿足一定的設(shè)計(jì)壓力、壓力與容積乘積以及工作溫度的要求。壓力容器常見于儲罐和盛載流體化工品的反應(yīng),具有危險(xiǎn)系數(shù),涉及到危險(xiǎn)化學(xué)品的生產(chǎn)、儲存、運(yùn)輸和使用。

壓力容器

二、壓力容器的應(yīng)用情況

壓力容器常見于工業(yè)領(lǐng)域。在化工行業(yè)生產(chǎn)中,壓力容器是必不可少的設(shè)備之一。由于化工生產(chǎn)中涉及到大量的化學(xué)物質(zhì)和高溫高壓等條件,因此對壓力容器的安全性能要求非常高。同時,壓力容器在食品、制藥等領(lǐng)域,用于儲存物料、反應(yīng)、滅菌等功能。因?yàn)閴毫θ萜饕惺芤欢ǖ膲毫?,有安全系?shù)要求,所以對材料、焊接、結(jié)構(gòu)等方面有嚴(yán)格的要求,因此在設(shè)計(jì)和使用中需要嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。

壓力容器化工行業(yè)應(yīng)用

三、壓力容器的構(gòu)造、分類和主要參數(shù)

壓力容器一般由筒體、封頭、密封元件、開孔與接管(如人孔、手孔、視鏡孔、物料進(jìn)出口接管、液位計(jì)、流量計(jì)、測溫管、安全閥等)、支座以及其他各種內(nèi)部組件組成。

壓力容器封頭構(gòu)造

按壁厚分類:可分為薄壁、中厚壁、厚壁等容器,壁厚決定一定壓力下的安全性能和使用壽命有不同的影響。

按受壓情況分類:可分為內(nèi)壓和外壓,內(nèi)壓容器根據(jù)承壓能力又可分為超高壓、高壓、中壓、低壓等不同壓力等級。

按外觀幾何形狀分類:可分為圓筒形、球形、矩形等多種形狀,圓筒形比較常見。

按制造所用材料分類:可分為鋼制、有色金屬制、非金屬制等壓力容器。

按安裝方式分類:又可分為固定式和移動式等,還可以根據(jù)安裝位置的不同再進(jìn)行細(xì)分。

按工藝過程中作用原理分類:可分為反應(yīng)、換熱、分離、儲存等,不同的工藝需求,壓力容器可以發(fā)揮不同的作用。

按操作溫度分類:可分為常溫容器(t>-20~150°C)、高溫容器(t≥450°C)、低溫容器(t≤-20°C)等。

壓力容器的分類方式很多,這些分類方法有助于我們了解和認(rèn)識壓力容器的特性,但實(shí)用設(shè)計(jì)制造過程中一般是根據(jù)壓力容器的用途、生產(chǎn)工藝、設(shè)備大小、使用環(huán)境等因素來劃分應(yīng)用。所以會涉及到具體的參數(shù)。

國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(質(zhì)技監(jiān)局發(fā)[1999]154號,根據(jù)壓力容器操作壓力、介質(zhì)危害程度、容器功能、結(jié)構(gòu)特性材料和對容器安全性能的綜合影響程度等,將壓力容器分為以下三類:

1. 第一類壓力容器:低壓容器,除第二類和第三類壓力容器的規(guī)定之外。

2. 第二類壓力容器:包括以下情況之一(除第三類壓力容器的規(guī)定之外)

   (1) 中壓容器;

   (2) 低壓容器(僅適用于毒性程度為極度和高度危害的介質(zhì));

   (3) 低壓反應(yīng)容器和低壓儲存容器(僅適用于易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害的介質(zhì));

   (4) 低壓管殼式余熱鍋爐;

   (5) 低壓搪玻璃壓力容器。

3. 第三類壓力容器:包括以下情況之一:

   (1) 高壓容器;

   (2) 中壓容器(僅適用于毒性程度為極度和高度危害的介質(zhì));

   (3) 中壓儲存容器(僅適用于易燃或毒性程度為中度危害的介質(zhì),且壓力與容積乘積(pV)大于或等于10MPa·m3);

   (4) 中壓反應(yīng)容器(僅適用于易燃或毒性程度為中度危害的介質(zhì),且pV大于或等于0.5MPa·m3);

   (5) 低壓容器(僅適用于毒性程度為極度和高度危害的介質(zhì),且pV大于或等于0.2MPa·m3)。

這些分類標(biāo)準(zhǔn)考慮了操作壓力、介質(zhì)危害程度、容器功能、結(jié)構(gòu)特性材料和對容器安全性能的綜合影響程度等因素,以保障壓力容器的安全使用。

四、壓力容器的主要參數(shù)

最高工作壓力:壓力容器在正常工作過程中可能產(chǎn)生的最高表壓力。

設(shè)計(jì)壓力:壓力容器在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下,用以確定容器殼壁計(jì)算壁厚及其元件尺寸的壓力。設(shè)計(jì)壓力不得低于最高工作壓力。

工作壓力:壓力容器在滿足工藝要求的條件下所產(chǎn)生的表壓力。

試驗(yàn)壓力:壓力容器在壓力試驗(yàn)時,容器頂部的壓力。

設(shè)計(jì)溫度:壓力容器在正常工作情況下設(shè)定的元件的金屬溫度。設(shè)計(jì)溫度應(yīng)是殼體設(shè)計(jì)溫度的最高值或最低值。

試驗(yàn)溫度:壓力容器在壓力試驗(yàn)時殼體的金屬溫度。

計(jì)算厚度:壓力容器各部分元件按公式計(jì)算出的厚度。

設(shè)計(jì)厚度:計(jì)算厚度與腐蝕裕量之和。

名義厚度:設(shè)計(jì)厚度加鋼材負(fù)偏差后向上圓整至鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的厚度。

有效厚度:名義厚度減去鋼材負(fù)偏差和腐蝕裕量之后的厚度。

實(shí)測厚度:壓力容器在檢驗(yàn)時用測厚儀所測出的實(shí)際厚度。

外徑:圓柱、球形壓力容器的外直徑。

內(nèi)徑:圓柱形、球形壓力容器的內(nèi)直徑。

容器規(guī)格的表示:內(nèi)徑 x 壁厚 x 長度(高度),單位為mm,用符號表示。

壓力容器參數(shù)銘牌

五、簡單了解壓力容器的安全附件

安全附件是為防止容器超溫、超壓、超負(fù)荷等情況下發(fā)生事故,而裝設(shè)在設(shè)備上的一種安全裝置。常見的包括安全閥、爆破片、防爆帽、壓力表、液位計(jì)等。

壓力容器上的各類閥門附件

六、壓力容器的制造材料

壓力容器絕大多數(shù)是鋼制的,比較常用的有以下幾種:

1. 碳鋼類: 

Q235-A:普通碳素結(jié)構(gòu)鋼,適用于低壓容器。

20g:用于鍋爐和中壓容器,適用于中等溫度條件。

16MnR:低合金容器鋼,適用于制造中低壓容器。

345R:低合金鋼,適用于中低溫度和一般壓力情況。

2. 不銹鋼類:

304/304L:常用的不銹鋼,具有良好的耐腐蝕性,適用于一般壓力容器制造。

316/316L:耐腐蝕性更好的不銹鋼,適用于具有較高腐蝕性介質(zhì)的壓力容器。 

321/321H:具有耐高溫性能的不銹鋼,適用于高溫環(huán)境下的壓力容器。

904L:耐酸性能較好的不銹鋼,適用于強(qiáng)酸腐蝕環(huán)境。

Duplex不銹鋼:如2205、2507等,具有良好的耐腐蝕性和強(qiáng)度,常用于特殊工況下的壓力容器。

3. 高合金鋼類:

15CrMoR:適用于高溫高壓容器,如鍋爐、反應(yīng)器等。

12Cr2Mo1R:耐高溫、耐腐蝕的合金鋼,用于高溫壓力容器。

A387G2:鉻鉬合金鋼,適用于高溫高壓容器。

以上所提到的制造材料選擇需要綜合考慮各種因素,不同的壓力容器在材料選擇上可能存在差異,需要根據(jù)具體情況進(jìn)行優(yōu)化決策。一般材料的選擇需要考慮以下幾個因素:強(qiáng)度和韌性、耐腐蝕性、溫度適應(yīng)性、工藝性能和經(jīng)濟(jì)性。

七、壓力容器管理相關(guān)法規(guī)管控

根據(jù)國務(wù)院第373號令《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》和質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》,從事壓力容器相關(guān)工作的單位必須遵守以下要求:

1. 壓力容器的設(shè)計(jì):壓力容器的設(shè)計(jì)單位必須取得國務(wù)院特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門許可,并經(jīng)核準(zhǔn)的檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)鑒定后方可進(jìn)行制造。設(shè)計(jì)單位還必須具備相適應(yīng)的設(shè)計(jì)人員、設(shè)計(jì)審核人員以及健全的管理制度和責(zé)任制度。

特種設(shè)備生產(chǎn)許可

2. 壓力容器的制造、安裝、改造:從事壓力容器的制造、安裝和改造的單位以及相關(guān)壓力管道元件的制造單位必須取得國務(wù)院特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門許可。同時,這些單位還必須具備相適應(yīng)的專業(yè)技術(shù)人員、技術(shù)工人、生產(chǎn)條件和檢測手段,以及健全的質(zhì)量管理制度和責(zé)任制度。 

壓力容器水壓試驗(yàn)

3. 壓力容器的定期檢驗(yàn):定期檢驗(yàn)是在使用過程中對容器的各個承壓部件和安全裝置進(jìn)行檢查和試驗(yàn)。根據(jù)實(shí)際情況,對壓力容器的安全狀況進(jìn)行評級。

南通賽孚機(jī)械設(shè)備有限公司是壓力容器專業(yè)生產(chǎn)廠家??梢苑菢?biāo)定制,包括但不僅于各類換熱器、分離器、塔器、儲罐、反應(yīng)釜及其它類型等。我們擁有專業(yè)的團(tuán)隊(duì)和豐富的經(jīng)驗(yàn),無論是產(chǎn)品選型、安裝調(diào)試還是后期,能夠?yàn)槟峁﹥?yōu)質(zhì)的服務(wù)和支持。在產(chǎn)品性能方面,我們能夠從客戶需求出發(fā),通過設(shè)計(jì)計(jì)算,幫助客戶節(jié)省經(jīng)濟(jì)和能源成本,提高生產(chǎn)效率。

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