工业特种设备安全完整课件教学作者蒋军成第三章压力容器.ppt

（2）按壳体承压方式不同，压力容器可分为内压容器（壳体内部承受介质压力）和外压容器（壳体外部承受介质压力）两大类。 （3）按设计温度分类 按设计温度t的高低，压力容器可分低温容器（（t≤-20℃）、常温容器（-20℃＜t＜450℃）和高温容器（t≥450℃）。 （4）按安全技术管理角度分类 按安全技术管理分类，压力容器可分为固定式容器和移动式容器两大类。 （5）按在生产工艺过程中的作用原理分类 按在生产工艺过程中的作用原理分类，压力容器可分为反应容器、换热容 器、分离容器和贮运存器。 ① 反应压力容器（代号R） 主要是用于完成介质的物理、化学反应的压力容器，如反应器、反应釜、分解锅、硫化罐、分解塔、聚合釜、高压釜、超高压釜、合成塔、变换炉、蒸煮锅、蒸球、煤气发生炉等。 （6）压力容器的安全综合分类 为有利于安全技术管理和监督检查，根据容器的压力高低、介质的危害程度以及在生产过程中的重要作用，可将压力容器划分为三类。 ①三类压力容器 1）高压容器。 2）中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）。 3）中压储存容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且PV乘积大于等于10 MPa?m3）。 4）中压反应容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且PV乘积大于等于0.5MPa?m3）。 ②厚壁圆筒壳 高压容器一般都不是贮存容器，除少数是球体外，绝大部分是圆筒形容器。因为工作压力高，所以壳壁较厚，同样是由圆筒体和封头构成。厚壁圆筒的结构可分为单层筒体、多层板筒体和绕带式筒体等三种形状。 ③ 封头 在中、低压压力容器中，与筒体焊接连接而不可拆的端部结构称为封头，与筒体以法兰等连接的可拆端部结构称为端盖。压力容器的封头或端盖，按其形状可以分为三类，即凸形封头、锥形封头和平板封头。 （a）凸形封头 凸形封头有半球形封头、碟形封头、椭球形封头和无折边球形封头等四种，其形状如3-1图所示。 椭球形封头是中低压容器中使用得最为普通的封头结构形式，它一般由半椭球体和圆筒体两部分组成，见图3-1（c）。半椭球体的纵剖面中线是半个椭圆，它的曲率半径是连续变化的。椭球形封头的深度取决于椭圆长短轴之比（即封头直径与封头深度的两倍之比）。椭圆长短铀之比越大，封头深度越小。标准椭球封头的长短轴之比（）为2，即封头深度（不包括直边部分）为其直径的。 无折边球形封头是一块深度很小的球面壳体（球缺），如图3-l（d）所示。这种封头结构简单，制造容易，成本也较低。但是由于它与筒体连接处结构不连续，存在很高的局部应力，一般只用于直径较小、压力很低的低压容器上。 ②最高工作压力 系指容器顶部在正常工艺操作时的压力（即不包括液体静压力）。 ③设计压力 其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。 （2）温度 ①介质温度 其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，器壁或元件金属可能达到的最高或最低温度。 使用性能要求主要包括以下几个方面： 1）钢材应具有较高的强度，包括常温及使用温度下的强度。 2）钢材应具有良好的塑性、韧性和较低的时效敏感性。 3）钢材应具有较低的缺口敏感性。缺口敏感性是指在带有一定应力集中的缺口条件下，材料抵抗裂纹扩展的能力。锅筒及容器上要开孔并焊接管接头，造成应力集中，故要求钢材的缺口敏感性应低一些。 4）钢材应具有良好的抗腐蚀性能及组织稳定性。 ②加工工艺性能要求 所用钢材应具有良好的加工工艺性能及焊接性能。在制造过程中，钢材要经过各种冷、热加工并产生较大的塑性交形，加工变形后的钢材不应产生缺陷。 （2）压力容器常用钢材 ①低碳钢 低碳钢中的含碳量虽然在0.25％以下，还含有锰、硅、磷、硫等元素。 低碳钢具有良好的塑性和韧性，便于进行各种冷热加工；可焊性良好，易于获得优质焊接接头。低碳钢强度虽较低，但采用适当壁厚可满足低、中压元件及部分高压元件对强度的要求。 2．金属机械性能 　 所谓金属的机械性能是指在一定的温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力，如强度、硬度、塑性、韧性等，也称力学性能。 （1）强度 　　金属强度是指在外力作用下，抵抗变形和破坏的能力。应用最普遍的是强度指标。强度指标主要是屈服极限（σs或σ0.2）和抗拉强度极限（σb）。 （2）塑性 　　金属的塑性是指在外力作用下，能引起永久变形而不发生破裂，并在外力取消后，仍能保持变形后形状的能力。材料的塑性值也