濟南華博換熱設(shè)備有限公司
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地址:濟南市長清區(qū)張夏工業(yè)園
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壓力容器廠家的壓力容器在各行各業(yè)廣泛使用,是具有爆炸危險的特種設(shè)備,生產(chǎn)工藝要求高,使用條件比較惡劣,并承受多種載荷,操作要求也高,這就決定了壓力容器的使用不同于其他設(shè)備。現(xiàn)簡述如下:
一、生產(chǎn)工藝要求高
許多壓力容器使用單位,特別是石油、化工等行業(yè),生產(chǎn)線長、容器種類多、數(shù)量多、相互關(guān)聯(lián),且多為連續(xù)性生產(chǎn)。隨著生產(chǎn)的發(fā)展、科技的進步,集中控制、自動調(diào)節(jié)日趨廣泛,對設(shè)備運行的可靠性要求愈來愈高。
二、使用條件比較惡劣
為適應生產(chǎn)工藝的需要,壓力容器要承受一定的壓力,甚至是較高壓力;還由于間歇式操作或交替加入不同介質(zhì)的原因,承受的壓力大幅度波動;另外壓力容器還要承受不同的溫度,有些需要在-20℃以下的低溫狀態(tài)工作,有些需要在450℃以上的高溫狀態(tài)下工作。間歇式操作的容器以及一些加熱、冷卻交替進行的容器還要受到溫度大幅度變化的影響;此外,壓力容器還受到介質(zhì)對它的腐蝕影響,壓力容器內(nèi)的介質(zhì),有的具有一定的腐蝕性,腐蝕性介質(zhì)會對容器產(chǎn)生不同程度的腐蝕;有的壓力容器內(nèi)介質(zhì)有易燃易爆性或毒性程度高,一旦泄漏或遇到火源,就會造成人員中毒或引起燃燒、爆炸等。
三、承受多種載荷
(1)介質(zhì)的壓力(內(nèi)壓、外壓或壓差)和壓力波動,這里主要是載荷;
(2)液體的靜壓力;
(3)容器的自重(包括內(nèi)件和填料等)以及正常操作條件下或試驗狀態(tài)下,內(nèi)裝物料的重力載荷;
(4)裝在容器上的附屬設(shè)備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺等的重力載荷;
(5)風載荷、雪載荷及地震載荷,尤其是室外安裝的高大塔類設(shè)備;
(6)其他因素的載荷;
1支座及支撐件的反作用力;
2連接管道及其他部件振動引起的載荷;
3溫差引起的載荷,特別是間歇操作的容器和交替使用冷熱的容器,各部位的溫度不同,同時受鄰近部件的約束,不能自由伸縮造成的載荷;
4沖擊反力,如流體沖擊引起的反力等;
5運輸或吊裝時的作用力。
四、操作要求高
容器的運行主要依靠儀表監(jiān)視。容器內(nèi)的溫度、壓力的變化往往在瞬間發(fā)生,且影響因素較多,一旦操作失誤,就會發(fā)生事故,嚴重時會導致設(shè)備爆炸事故。
因此,這就要求壓力容器的操作人員有高度的責任心和一定的技術(shù)素質(zhì),嚴格執(zhí)行設(shè)備操作規(guī)程,遇到緊急情況時能及時排除,防止事故發(fā)生。
五、壓力容器的參數(shù)
1、壓力
(1)最高工作壓力:對承受內(nèi)壓的容器指在正常使用過程中,頂部可能出現(xiàn)的最高壓力;對承受外壓的容器,指在正常使用過程中,可能出現(xiàn)的最高壓力差值;對夾套容器指夾套頂部可能出現(xiàn)的最高壓力差值。最高工作壓力在容器出廠時已做了規(guī)定,在出廠的《壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量證明書》中已明確,產(chǎn)品銘牌和注冊銘牌中也有注明。在使用中有些容器經(jīng)檢驗后發(fā)現(xiàn)缺陷,檢驗單位又重新核定其允許運行的壓力(簡稱P允),壓力容器操作人員操作壓力容器時,不得高于上述壓力。壓力容器的最高工作壓力應不大于該壓力容器的設(shè)計壓力或檢驗單位核定的壓力標準。
(2)設(shè)計壓力:指設(shè)定的容器頂部的最高壓力,并與相應的設(shè)計溫度一起作為設(shè)計載荷條件,其值不低于最高工作壓力(即標注在銘牌上的容器設(shè)計壓力)。
壓力容器的“設(shè)計壓力”不得低于容器的“最高工作壓力”。對裝有安全泄放裝置的壓力容器,其“設(shè)計壓力”不得低于安全泄放裝置的開啟壓力或爆破片的爆破壓力。對盛裝液化氣體的固定式壓力容器的設(shè)計壓力,應遵循《容規(guī)》等有關(guān)規(guī)定。
(3)最大允許工作壓力:指在設(shè)計溫度下,容器頂部所允許承受的最大表壓力。該壓力是根據(jù)容器受壓元件的有效厚度計算所得,且取其最小值。使用最大允許工作壓力時,應在圖樣和銘牌中注明。
(4)試驗壓力:指壓力容器在壓力試驗時,容器頂部的壓力。
2、溫度
(1)金屬溫度: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容許使用溫度。
(2)設(shè)計溫度:指容器在正常操作情況和在相應設(shè)計壓力下,設(shè)定的受壓元件的金屬溫度。容器設(shè)計溫度(即標注在容器銘牌上的設(shè)計溫度)不得低于元件金屬在工作狀態(tài)可能達到的最高溫度;對于0℃以下的金屬溫度,設(shè)計溫度不得高于元件金屬可能達到的最低溫度。
(3)試驗溫度:指壓力試驗時,容器殼體的金屬溫度。
3、直徑
(1)直徑:一般指壓力容器的內(nèi)徑,是確定壓力容器容積的主要尺寸之一。
(2)公稱直徑:指經(jīng)標準化、系列化后的尺寸,以適應容器標準化、系列化的需要。
六、壓力容器的應力來源
1、應力與變形的基本概念
壓力容器在運行時,由于受到各種載荷作用,會改變原來的形狀即產(chǎn)生變形,而且在其內(nèi)部要產(chǎn)生反抗外力作用的內(nèi)力,作用的外力與截面內(nèi)力的總和相等。一般情況下內(nèi)力與變形隨外力的增大而增加。內(nèi)力在截面上的分布與一定均勻,因此有必要求得截面上每一塊微小單位面積的內(nèi)力,作用在單位面積上的內(nèi)力即稱為應力。應力的單位也為MPa。
2、壓力容器的應力來源
壓力容器的應力主要來源有:
(1)由壓力(內(nèi)壓或外壓)而產(chǎn)生的應力,是壓力容器的最主要應力,而且是確定容器壁厚的主要因素。受內(nèi)壓的容器由于殼體在壓力作用下要向外擴張,因而在器壁上總是產(chǎn)生拉伸應力。
另外,壓力容器在運行時,由于壓力的波動以及開停車、水壓試驗等都會產(chǎn)生應力。
(2)由重量而產(chǎn)生的應力。壓力容器除容器本體具有一定的重量以外,器內(nèi)的介質(zhì)、工藝裝置附件以及器外的其他附加裝置也常有較大的重量,所有這些重量作用在器壁上也會使器壁產(chǎn)生應力。
(3)其他外載荷引起的應力。除上面江的壓力和重力等載荷以外,還有其他一些載荷也會使殼壁產(chǎn)生應力。如風載荷、雪載荷、地震載荷等。另外還有接管力矩等附加力矩產(chǎn)生的應力等。
(4)由溫度而引起的應力。由于溫度的變化使容器構(gòu)件受熱膨脹、遇冷收縮,但它同時又會受到相鄰部分或其他構(gòu)件的牽制約束而不能按照熱脹冷縮的規(guī)律產(chǎn)生變形,因此構(gòu)件內(nèi)部就要產(chǎn)生應力。
(5)封頭與筒體連接時,在連接外邊界區(qū)域,附加彎矩也會引起軸向、環(huán)向應力。