压力容器设计绪言.ppt

3、按安全管理分类《压力容器安全监察规程》：3）三类容器高压、超高压容器；剧毒介质且P·V≥0.2m3·MPa的低压容器或剧毒介质的中压容器；易燃或有毒介质且P·V≥0.5m3·MPa的中压反应容器，或P·V≥5m3·MPa的中压贮运容器;中压废热锅炉或内径大于1米的低压废热锅炉。2.压力容器基础2.1压力容器的结构与分类压力容器基础2.2压力容器设计的基本要求压力容器的基本要求是安全性和经济性。安全是核心问题，在充分保证安全的前提下，尽可能的做到经济。经济性包括材料的节约，经济的制造过程，经济的安装维修。容器的长期安全运行，就是最大的经济。充分保证安全不等于保守。不必要的采用过厚的壁厚，不仅浪费材料，而且厚板的材质与焊接质量效果极差。特别重要的压力容器（如核容器），采取“按分析设计”的方法，不仅提高了安全可靠性也节约了材料，降低了制造成本。下图所示的压力容器是分别按照美国机械工程师学会（ASME）锅炉与压力容器规范第VIII篇，第1分篇和第2分篇设计，可以看出“按分析设计”不仅降低了重量，并且使壁厚减薄，有利于提高制造质量。2.压力容器基础2.2压力容器设计的基本要求图1-1按不同ASME规范设计的核容器比较压力容器基础2.3压力容器的安全当前压力容器向大容量、高参数发展，如核电站一个1500MW压水堆压力壳，工作压力为14～16MPa，工作温度为250～330oC，容器内直径7800mm，壁厚317mm，重650吨；又如煤气化液化装置中的压力容器工作压力为17.5～25MPa，工作温度为450～550oC，内直径为3000～5000mm，壁厚为200～400mm，重400～2600吨，对这类容器的工艺要求和运行可靠性要求更高，显然比一般压力容器又有更高更严格的安全性要求。?国内1998年共发生锅炉、压力容器、气瓶爆炸事故132起，严重事故274起，共死亡104人，受伤371人，直接经济损失2813.58万元。锅炉、压力容器、气瓶的爆炸事故率分别为1.07次/万台，0.28次/万台，0.65次/万台。?2.压力容器基础2.3压力容器的安全压力容器基础2.3压力容器的安全1979年9月7日国内某电化厂415升液氯钢瓶爆炸，击穿5个，爆炸5个，10200公斤液氯外泄，波及7公里范围，59人死亡，779人严重中毒。1979年12月18日国内某液化气站400M3储罐爆炸，引发3个球罐和一个卧罐爆炸，5000只气瓶爆炸，600吨液化气燃烧，32人死亡，54人伤。1986年4月28日前苏联切尔诺贝利核电站压力壳发生核泄漏，31人死亡，20个国家4亿人受害。压力容器基础2.3压力容器的安全1984年12月3日印度博帕尔市农药厂异氰甲酸脂储罐发生泄漏，2580人死亡，125000人中毒，5万人失明。压力容器基础2.3压力容器的安全(1)制造与制造过程中的检验a.焊接方法：焊接方法由用户、设计师与制造厂协商确定。实际上设计时，必须考虑焊接方法，否则无法确定焊接接头的细节。焊接方法包括其结构设计、焊接材料及焊条或焊丝焊剂的选用等。焊接方法确定以后，焊接的工艺规程则由制造厂根据经验或试验确定。对于重要的容器必须有焊接工艺试验来确定最合适的焊接工艺规程。2.压力容器基础2.4压力容器的检验和监控b.焊后热处理是否需要焊后热处理根据板厚和焊位的约束程度来确定。焊后热处理的作用有：消除或部分消除焊接残余内应力，消除焊接区的脆化等。01压力容器基础2.4压力容器的检验和监控02压力容器基础2.4压力容器的检验和监控c.焊接区的力学性能力求使焊缝、热影响区和母材的力学性能相等。除做焊接工艺评定时需要试板测试之外还要求在筒体纵焊缝的末端附装试板，与组焊缝同时焊完，取下供以后做检验用。重要的容器需保留一部分试板，以防若干年后再做金相、化学成分、及其力学性能检验。d.制造过程中的检验容器各部分在组焊之前必须通过各种检验，其中最重要的是焊缝质量检验，方法主要是以射线探伤与超声波探伤，辅以磁粉法和着色法以检查是否存在表面裂纹。探伤中发现的裂纹应全部消除，方法为补焊。压力容器基础2.4压力容器的检验和监控12在役检验与监控实践证明，压力容器的爆破事故绝大多数起源与裂纹或其它缺陷的扩张。裂纹的萌生与扩展有一个过程，在投入运行前通过了检查的容器，在服役一定时间后，往往在定期检修中发现了裂纹。裂纹的萌生与扩张的原因可能