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压力容器基础知识

第一节压力容器及安全的重要性

一、压力的概念

压力容器中压力的一个概念是垂直作用于物体单位面积上的

力。确切名称应叫压力强度，只不过习惯上都叫压力。压力的单

位一般用大气压，在工程单位制中用公斤力/厘米2表示，压力较

低时也用水柱或水银柱表示。国际上所采用的压力单位不尽相同，

有用“巴”（bar）、“帕”（Pa）、牛顿（N）或磅等。

受压容器中的压力是用压力表来测量的，压力表上所指示的压

力叫做表压，它是表示容器内部介质超过大气压力的压力值。容器

内的绝对压力应是压力表指示的压力加上周围的大气压力。

二、容器与压力容器

（一）容器容器是由曲面构成用于盛装物料的空间构件，

它是化工、炼油、医药、食品等生产所用的各种设备外部壳体的

总称。容器大体上由筒体、封头（端盖）、法兰、支座、接管、人

孔、手孔及视镜等组成。

（二）压力容器压力容器泛指在工业生产中用于完成反应、传

质、传热、分离和储存等生产工艺过程，并能承受压力的密闭容

器。即盛装压力介质的密闭容器统称为压力容器。

三压力容器安全的重要性

、

由于压力容器是承压设备，是在各种介质和环境条件下操作，所

以一旦发生事故其破坏性往往是很严重的。为了安全生产，许多

工业国家都把锅炉和压力容器作为一种特殊设备，设专门机构进

行安全监督，并要求严格按规定的规范进行设计、制造和使用、

运行。我国涉及压力容器的基本法规和标准有：

（1）《特种设备安全监察条例》（2）《压力容器安全技术监察规程》

（3）《压力容器、压力管道设计单位资格许可与管理规则》

（4）《锅炉压力容器制造监督管理办法》

（5）GB150《钢制压力容器》（6）GB151《管壳式换热器

》

（7）JB4732《钢制压力容器—分析设计标准》

第二节压力容器的主要技术参数和基本要求

一、压力容器的主要技术参数

压力容器的技术参数是它在设计、制造、使用和检验等方面的

主要依据。这些参数主要为设计压力、设计温度、工程直径等。

1、设计压力

压力容器的设计压力指设定的容器顶部的最高压力，与相应的

设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力。

2、设计温度

设计温度指容器在正常工作情况下，设定的元件的金属温度

（沿元件金属截面的温度平均值）。设计温度与设计压力一起作为

设计载荷条件。标志在铬牌上的设计温度应是壳体设计温度的

最高值或最低值。

3、公称直径

压力容器的公称直径是按容器零部件标准化系列而选定的壳

体直径。焊接的圆筒形容器公称直径指它的内径，无缝钢管制作的

圆筒形容器公称直径指它的外径。

4、另外介绍几个相关的概念：

①工作压力指在正常工作情况下，容器顶部可能达到的最高压

力．

②计算压力指在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压力，

其中包括液柱静压力。当元件所承受的液柱静压力小于5％设计

压力时，可忽略不计。

③试验压力指在压力试验时，容器顶部的压力。

④试验温度指压力试验时，壳体的金属温度。

⑤最高工作压力是在工作过程中容器顶部可能产生的最高表压。

二、压力容器的基本要求

对压力容器最主要、最基本的要求必须最大限度地保证工艺

生产有效、安全地实施，换句话说，压力容器必需具备工艺要求

的特定使用性能，安全可靠；制造安装简单；结构先进，维修方

便和经济合理等方面的特点。因此，压力容器必须满足以下要求：

（1）强度

强度是指容器在确定的压力或其他外部载荷作用下抵抗破裂

或过量塑性变形的能力。例如反应器或分离器的筒体会因强度设

计不足，在压力作用下产生塑性变形，使其直径增大，壁厚变薄，

最后导致容器破裂失效。

（2）刚度

容器或容器的受压部件虽然不会因强度不足而发生破裂和过

量的塑性变形，但由于弹性变形过大也会使其丧