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壓力容器范文第1篇

關(guān)鍵詞:設(shè)計壓力容器計算

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

1、概述

近年來壓力容器的應(yīng)用率越來越高，在整個設(shè)備從設(shè)計到投入運行，要經(jīng)過設(shè)計，制造，檢驗，安裝，運行監(jiān)督等多個環(huán)節(jié)，設(shè)計是最為關(guān)鍵的一個步驟，設(shè)計的正確合理與否，不僅設(shè)計到制造，檢驗的復(fù)雜程度，也影響到制造的成本和運轉(zhuǎn)費用，并且直接關(guān)系到產(chǎn)品運行的可靠性。從事設(shè)計的工作人員，必須是一個精通各方面專業(yè)知識的人才，比如說，設(shè)計人員要詳細了解壓力容器的內(nèi)部構(gòu)造，構(gòu)成材料的性質(zhì)，對零部件的受力情況進行分析，甚至對容器制造的過程進行監(jiān)督和檢驗。

2、壓力容器的設(shè)計

壓力容器的設(shè)計要求

（1）保證滿足工藝生產(chǎn)。這就涉及到TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的要求，設(shè)計委托方應(yīng)書面提供壓力容器的設(shè)計條件，包括操作條件，使用地及自然條件，介質(zhì)組分與特征，預(yù)期使用年限，幾何參數(shù)和管口方位等設(shè)計需要的必要條件。

（2）保證安全可靠。這是設(shè)計的核心，即設(shè)計計算，強度計算。設(shè)計時不僅必須保證每個承壓元件都具有足夠的強度，剛度和穩(wěn)定性，而且還要滿足不同工況條件下能安全可靠的運行。

（3）保證合理的經(jīng)濟成本。在當今節(jié)能時代，合理節(jié)約能源成為各行各業(yè)必須遵循的守則。壓力容器的設(shè)計要盡量結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，重量輕，節(jié)約材料，以降低制造成本和維修費用。

3、壓力容器的設(shè)計過程（以低壓空氣儲罐為例）

（1）設(shè)計壓力的確定

根據(jù)設(shè)計委托方提供條件，設(shè)備上是否安裝安全閥（管道上安裝也可），無安全泄放裝置的，設(shè)計壓力取1.0-1.1倍工作壓力；有安全閥的，取不低于安全閥開啟壓力（開啟壓力取1.05-1.10倍工作壓力）。

（2）設(shè)計溫度的確定

根據(jù)HG/T 20580-2011第16頁的規(guī)定確定設(shè)計溫度，一般這種低壓空氣儲罐取和工作溫度相同的常溫即可。

（3）腐蝕余量的確定

根據(jù)GB 150-2011第11頁的規(guī)定確定，低壓空氣儲罐取不小于1mm即可。

（4）焊接接頭系數(shù)的確定

焊接接頭系數(shù)的確定取決于焊縫形式以及無損檢測的長度比例兩個因素，一般采用雙面全焊透對接接頭，且據(jù)GB150采用20%無損檢測，故焊接接頭系數(shù)取0.85.

（5）壓力試驗的確定

假設(shè)此罐為內(nèi)壓容器，則采用液壓試驗即可，根據(jù)GB150第14頁，計算出容器主要受壓元件材料在耐壓試驗溫度下的許用應(yīng)力和在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力，二者之比再乘以1.25倍的設(shè)計壓力即是試驗壓力。

（6）材料的確定

像這種低壓的空氣儲罐，如果設(shè)計條件滿足GB150對Q235B鋼板的使用規(guī)定，一般建議選Q235B，該鋼板便宜且易買。當設(shè)計壓力較高，結(jié)構(gòu)尺寸較大且計算得壁厚較大時，如還采用Q235B，將浪費材料，而且運輸，安裝，土建基礎(chǔ)等費用均提高，成本大大增高。這時建議采用低合金鋼。

（7）厚度的確定

以筒體厚度為例，根據(jù)GB150第94頁公式計算出計算厚度，然后根據(jù)腐蝕余量，材料的負偏差，可以分別求出設(shè)計厚度，有效厚度，名義厚度。關(guān)于這四種厚度，初學(xué)者一開始可能容易混淆，公式算出來那個叫計算厚度；設(shè)計厚度是計算厚度與腐蝕余量之和；名義厚度是設(shè)計厚度加上材料厚度負偏差后向上圓整至材料標準規(guī)格的厚度；有效厚度是名義厚度減去腐蝕余量和材料厚度負偏差。（關(guān)于材料的厚度負偏差，相關(guān)材料標準及HG/T20580上均可查出）

（8）封頭的確定

根據(jù)GB150第116頁公式計算出計算厚度；根據(jù)標準橢圓形封頭有限厚度應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的0.15%，計算出一個厚度；再查GB150第11頁殼體加工成形后不包括腐蝕余量的最小厚度；取以上三個厚度的最大值作為封頭最終的計算厚度，然后根據(jù)腐蝕余量和負偏差算出名義厚度。參照GB/T 25198選取對應(yīng)的標準封頭。

（9）開孔補強的計算

一般建議采用接管補強，即選擇合理的接管厚度滿足開孔補強的要求。滿足GB150第153頁的接管可以不另行補強。如果接管壁厚滿足不了補強要求可采用補強圈，一般建議補強圈厚度與殼體同厚。整體補強除特殊情況才采用，因為整體補強制造成本大大增強，不經(jīng)濟。

（10）法蘭的選用

我國的管法蘭，容器法蘭標準都有系列規(guī)格，在壓力容器的設(shè)計中法蘭的選用應(yīng)根據(jù)不同的情況合理選擇，并且要統(tǒng)一標準，以免安裝時出現(xiàn)尺寸不統(tǒng)一的情況。管法蘭的公稱直徑就是管口的公稱尺寸，壓力等級一定要大于所選用法蘭材料在設(shè)計溫度下的最大無沖擊壓力。一般選用HG/T 20592《鋼制管法蘭》上法蘭，一般選用比試驗壓力大的等級法蘭即可，但是也要考慮材料問題，HG/T 20592上法蘭規(guī)格是統(tǒng)一的，不同材質(zhì)的法蘭各個等級和規(guī)格相同，是統(tǒng)一按照Q345R材料計算所得的，如果是Q235B的法蘭，可能16公斤的就不一定能承受16公斤的壓力。這在標準上均能查到，至于螺栓螺母就選配套的就行了。

（11）其他部件的確定

容器的其他部件包括支座等參照相應(yīng)的標準選取，不再列舉。

通過上邊的十個步驟，我們基本上可以繪制完整的圖樣，但是有一個步驟是我們必須要做的，那就是強度校核。目前我們強度校核的軟件有兩種，一個是Lansys,一個是SW6，我們只要把以上得到的數(shù)據(jù)輸入到計算軟件即可自動進行計算，校核數(shù)據(jù)是否合格。

現(xiàn)在，我們可以繪制圖樣了，完整的圖紙出來以后，壓力容器就可以開始制造使用了。

結(jié)束語

此文簡單扼要的介紹了壓力容器的設(shè)計步驟，希望可以給初學(xué)者提供一些參考，壓力容器的設(shè)計過程還是要細心，而且需要不斷的學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗。在遵循現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范和法規(guī)的基礎(chǔ)上，在滿足設(shè)計條件和設(shè)計任務(wù)的前提下，提出最佳的設(shè)計方案，使其滿足功能需要，安全可靠，節(jié)約成本。

參考文獻

（1）TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》

（2）GB 150-2011《壓力容器》

（3）HG/T 20580-2011《鋼制化工容器設(shè)計基礎(chǔ)規(guī)定》

壓力容器范文第2篇

關(guān)鍵詞：鍋爐 壓力檢驗預(yù)防辦法

中圖分類號：TK229文獻標識碼：A

一 鍋爐壓力容器檢驗的重要性

鍋爐壓力容器被廣泛應(yīng)用于日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中，由于其特殊的結(jié)構(gòu)，密封，承壓及介質(zhì)等原因，極易發(fā)生爆炸，不僅會破壞日常生活設(shè)備，造成環(huán)境的污染，還會給人們的生命財產(chǎn)造成嚴重的威脅。為此，開展鍋爐壓力容器檢驗工作有著非常重要的意義。在開展鍋爐壓力容器檢驗過程中，檢驗機構(gòu)一定要嚴格遵循國家相關(guān)法律規(guī)定，按照有關(guān)檢查程序來開展日常檢驗工作，唯有如此，才能夠?qū)㈠仩t壓力容器檢驗工作高質(zhì)量完成，以避免各類事故的發(fā)生。

二 鍋爐檢驗與分析

2.1 常見的鍋爐事故分類

鍋爐在運行過程中，通常依據(jù)鍋爐事故的危害程度，將其劃分為以下幾種類型：

2.1.1一般事故 鍋爐在正常運行過程當中產(chǎn)生故障或者損壞，在故障不嚴重的情況下不需立馬停止鍋爐運行。

2.1.2重大事故 鍋爐部件受到巨大損壞，不得不停止其正常使用來對其進行修理。這就是‘強制停爐事故’。

2.2 鍋爐的檢驗

鍋爐檢驗一定要嚴格的按照國家有關(guān)規(guī)定來進行，最終要確保鍋爐能夠投入到正常的工作中去。鍋爐定期檢驗工作包括外部檢驗、內(nèi)部檢驗及水壓試驗三種。鍋爐檢驗前，應(yīng)充分做好準備工作，仔細查詢鍋爐登記技術(shù)檔案和充分了解鍋爐使用情況；詳細檢查停爐前的準備；準備檢驗工具和照明工具等。

2.2.1鍋爐的外部檢驗

鍋爐外部檢驗指的是鍋爐在運行狀態(tài)下對鍋爐安全狀況進行的檢驗，通常一年檢查一次。

2.2.2鍋爐的內(nèi)部檢驗

鍋爐內(nèi)部檢驗是指鍋爐在停爐狀態(tài)下對鍋爐安全狀況進行的檢驗。內(nèi)部檢驗一般兩年進行一次，在需要的狀況下應(yīng)該根據(jù)具體的問題開展相關(guān)檢驗工作。

2.2.3關(guān)于水壓試驗

水壓試驗是指通過利用水作為中間介質(zhì)選用適當?shù)膲毫﹀仩t內(nèi)部開展嚴格的強度檢驗，每六年進行一次。假設(shè)有關(guān)檢驗報告不符合有關(guān)規(guī)定的話，鍋爐是不應(yīng)該投入正常使用的。

2.3 鍋爐檢驗的方法

除進行正常的定期檢驗外，鍋爐有下列情況之一時，也應(yīng)進行內(nèi)外部檢驗：移裝鍋爐投運前；鍋爐停止使用一年以上重新需要投入或恢復(fù)運行前；受壓元件經(jīng)過重大修理或改造后及重新運行一年后；根據(jù)鍋爐實際運行情況，對設(shè)備安全可靠性沒有把握時。鍋爐檢驗辦法通常包括使用有關(guān)工具開展的相關(guān)測量、運用設(shè)備或者儀器對鍋爐開展有關(guān)檢驗、利用化學(xué)及金相分析方法開展有關(guān)檢測。在進行鍋爐檢驗的時候可以選用檢測設(shè)備開展有關(guān)檢測，比如可以運用錘擊檢查法或樣板檢查法等辦法。

三 壓力容器定期檢驗

工業(yè)生產(chǎn)中具有特定的工藝功能并承受一定壓力的設(shè)備，稱壓力容器。用途十分廣泛，可應(yīng)用于石油化學(xué)工業(yè)、能源工業(yè)等國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，由于其密封、承壓及介質(zhì)等特性，容易發(fā)生爆炸、燃燒、起火等事故而危及人員、設(shè)備和生命財產(chǎn)的安全。 為使壓力容器發(fā)揮更大的作用，對其進行的檢驗通常是年度檢查、耐壓試驗和全面檢驗。當全面檢驗、耐壓試驗和年度檢查在同一年度進行時，應(yīng)當依次進行全面檢驗、耐壓試驗和年度檢查。在檢驗前，應(yīng)做好以下準備工作：詳細了解壓力容器的制造時間、使用情況；在檢驗前做好停運準備。其內(nèi)部介質(zhì)要排除干凈；對槽、罐車進行檢驗時，應(yīng)采取措施防止車體滑動；檢測儀器和修整工具必須具有良好的絕緣，電路有可靠的接地。

3.1 壓力容器容易損壞的原因

3.1.1容器由于受溫度、壓力的波動或因為頻繁加載、卸壓等均會導(dǎo)致壓力容器遭受巨大的交變應(yīng)力，為此在容器結(jié)構(gòu)不連續(xù)的地方特別容易形成疲勞裂紋；

3.1.2腐蝕介質(zhì)導(dǎo)致器壁減薄，造成容器薄膜應(yīng)力增加，同時會使得材料塑性、韌性變差；

3.1.3 用碳素鋼、普通低合金鋼等制造低溫容器時，因這類鋼材的韌性在低溫下會大大降低，有脆性破裂的可能；

3.1.4 由于容器的支座、管道等安裝不當或受震動造成容器附加應(yīng)力增大；

3.1.5壓力容器停用時維護保養(yǎng)不當，器壁內(nèi)外部都將受到腐蝕，而且腐蝕速度又往往比使用時更快；

3.1.6壓力容器因不合理的結(jié)構(gòu)或者在制造的時候有一些缺陷，會導(dǎo)致在使用過程中易出現(xiàn)很多問題。

3.2 壓力容器檢驗的常見缺陷

3.2.1凹陷、鼓包、溝槽、機械損傷、工夾具焊跡、電弧灼燒等缺陷，這類缺陷可用肉眼直接觀察到。

3.2.2結(jié)構(gòu)缺陷如不等厚度板對接接頭，沒有嚴格按照有關(guān)規(guī)定開展削薄處理、選用“十”字焊縫、焊縫間距小于規(guī)定值，沒有按照規(guī)定選用全焊透結(jié)構(gòu)的角接焊縫或者接管角焊縫，開孔位置不當?shù)热毕荨?/p>

3.3 壓力容器的常見腐蝕

3.3.1全面腐蝕

針對全面腐蝕的有效處理，可用超聲波測厚儀檢測剩余壁厚，計算壓力容器的腐蝕量、年腐蝕速率，同時對剩下的壁厚開展有關(guān)強度的檢測，不會對設(shè)備安全運行形成任何影響；針對強度校核不合格的可以依據(jù)腐蝕速率縮短檢驗周期、降壓運行或補焊處理，經(jīng)過補焊合格的不影響安全運行。

3.3.2局部腐蝕通常指的是金屬表面局部區(qū)域的腐蝕破壞比其余表面大得多，從而形成坑洼、溝槽、分層、穿孔、破裂等破壞形態(tài)。局部腐蝕區(qū)域小、腐蝕速率快、難以預(yù)防。在腐蝕現(xiàn)象中局部腐蝕占80%，在對壓力容器腐蝕度檢驗工作中局部檢驗是重點工作。

四 鍋爐壓力容器檢驗中經(jīng)常出現(xiàn)問題的有效預(yù)防

由于鍋爐壓力容器應(yīng)用的范圍是國計民生，和人民的生活息息相關(guān)，所以一定要嚴防事故的發(fā)生。為此，開展鍋爐壓力容器檢驗的有效預(yù)防就變得非常的重要。

鍋爐壓力容器檢驗中經(jīng)常出現(xiàn)問題的有效預(yù)防措施包括以下幾個方面：

第一，在鍋爐壓力容器正常使用之前需要對其進行全方位的檢查，針對部件連接的地方進行詳細的檢測，這是特別需要關(guān)注的地方。

第二，謹防漏電、雷電及輻射帶來的傷害。相關(guān)設(shè)備一定要裝上漏電防護裝置。檢驗人員一定要使用安全電壓或者絕緣工具開展容器的有關(guān)檢查，謹防因漏電、雷電及輻射對身體造成不必要的傷害。同時在容器上要安裝避雷裝置確保設(shè)備可以在正常的狀態(tài)下投入到工作當中，最好不要在雷雨天工作。進行鍋爐壓力容器檢驗工作一定要嚴格遵循相關(guān)操作標準來進行。

第三，鍋爐壓力容器檢驗人員在工作過程中不能亂扔?xùn)|西，更不可以隨意攜帶其他物質(zhì)進入容器中，對于一些具有危害性質(zhì)的物質(zhì)需派專門的人員進行保管。

第四，需進一步加強工作人員對操作環(huán)境的控制，促使有關(guān)工作人員可以保證在最佳的狀態(tài)下開展鍋爐壓力容器的檢驗工作。在工作當中一定要嚴格遵循有關(guān)方面的操作規(guī)定，從多方面考慮以確保鍋爐壓力容器檢測工作的完成。

結(jié)束語

鍋爐壓力容器定期檢驗工作不論是對于工作人員的生命安全，還是對企業(yè)的整體效益來講都有著非常重要的意義，為此，確保鍋爐壓力容器檢驗工作的順利開展，預(yù)防容器檢驗工作中危險事故的發(fā)生對檢驗工作來講極為關(guān)鍵。上述是對于鍋爐壓力容器定期檢驗進行的有關(guān)分析，望能夠?qū)ν袠I(yè)有一定的參考借鑒價值。

參考文獻：

[1]包貴林.鍋爐及壓力容器焊接接頭外觀質(zhì)量檢驗淺析[J].裝備制造技術(shù).2010.

[2]張春雷.電站鍋爐高溫壓力管道對接焊縫裂紋分析及處理[J].焊接.2009.

[3]邱燕，劉志超等.電站煤粉鍋爐爐內(nèi)壓力波動的非線性特性分析[J].2009.

[4]楊昭.工業(yè)蒸汽鍋爐監(jiān)督檢驗中射線檢測比例探討[J].石油化工設(shè)備.2010.

壓力容器范文第3篇

關(guān)鍵詞：壓力容器；焊縫；微裂紋；檢測

凡密閉盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)，具有一定容積，承受一定壓力，承擔(dān)儲存、反應(yīng)、熱交換和分離等功能的設(shè)備均屬壓力容器。壓力容器作為工業(yè)生產(chǎn)中的常用設(shè)備，也是一種比較容易發(fā)生燃燒爆炸事故的特種設(shè)備。

一、常用無損檢測方法

常用的無損檢測方法：射線照相檢驗(RT)、超聲檢測(UT)、磁粉檢測(MT)和滲透檢測(PT) 四種。其他無損檢測方法：渦流檢測(ET)、聲發(fā)射檢測（AT）、熱像/紅外（TIR）、泄漏試驗（LT）、交流場測量技術(shù)（ACFMT）、漏磁檢驗（MFL)、遠場測試檢測方法（RFT)等。

應(yīng)用無損檢測技術(shù)可以探測到肉眼無法看到的試件內(nèi)部的缺陷，在對試件表面質(zhì)量檢測時也能查出許多肉眼很難察覺的細小缺陷，對在用設(shè)備定期檢驗時能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備中原來存在允許小缺陷的擴展開裂及其預(yù)后，確保容器安全使用。無損檢測的最大特點就是能在不損壞試件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的前提下進行檢測，所以實施無損檢測后，產(chǎn)品的檢查率可以達到100%。但是，并不是所有需要測試的項目和指標都能進行無損檢測，無損檢測技術(shù)也有自身的局限性。任何一種無損檢測方法都不是萬能的，每種方法都有自己的優(yōu)點和缺點。應(yīng)盡可能多用幾種檢測方法，互相取長補短，以保障承壓設(shè)備安全運行。此外在無損檢測的應(yīng)用中，還應(yīng)充分認識到，檢測的目的不是片面追求過高要求的“高質(zhì)量”，而是應(yīng)在充分保證安全性和合適風(fēng)險率的前提下，著重考慮其經(jīng)濟性。只有這樣，無損檢測在承壓設(shè)備的應(yīng)用才能達到預(yù)期目的。正確地運用無損檢測方法，及時檢測出壓力容器設(shè)備構(gòu)件和焊縫中的各種缺陷，并進行修整，完全可避免有缺陷的壓力容器服役。JB4730-2005《承壓設(shè)備無損檢測》提供了無損檢測工藝以及檢測結(jié)果評級標準，而《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和GB150《鋼制壓力容器》則明確了在何種情況下應(yīng)進行無損檢測、采用什么樣的方法、檢測的部位和比例以及在什么情況下產(chǎn)品是合格的問題。

1、檢測方法 優(yōu)點和局限性

射線檢測 可以獲得缺陷的直觀圖像，定性準確，對長度、寬度尺寸的定量也比較準確；檢測結(jié)果有直接記錄，可長期保存；對體積型缺陷（氣孔、夾渣、夾鎢、燒穿、咬邊、焊瘤、凹坑等）檢出率很高，對面積型缺陷（未焊透、未熔合、裂紋等），如果照相角度不適當，容易漏檢。適宜檢驗厚度較薄的工件檢測成本高，速度慢。

超聲檢測 適用于金屬、非金屬和復(fù)合材料等多種制件的無損檢測；穿透能力強，可對較大厚度范圍內(nèi)的試件內(nèi)部缺陷進行檢測。如對金屬材料，可檢測厚度為1～2mm的薄壁管材和板材，也可檢測幾米長的鋼鍛件；缺陷定位較準確；對面積型缺陷的檢出率較高。能較靈敏地檢測裂紋，檢測周期短，檢測成本低，適宜檢驗厚度較大的工件，適用范圍廣，可用于各種工件，對體積型缺陷的檢出率較射線檢測低，不適宜檢測較薄的工件，檢測結(jié)果無法得到缺陷直觀圖像，對缺陷定性難，定量精度不高，檢測結(jié)果無直接見證記錄。

磁粉檢測 只能檢測出表面和近表面缺陷，不能用于檢查內(nèi)部缺陷，只適宜鐵磁性材料探傷。不能檢測奧氏體不銹鋼材料和用奧氏體不銹鋼焊條焊接的焊縫，也不能檢測銅、鋁、鎂、鈦等非磁性材料。對于表面淺的劃傷、埋藏較深的孔洞和與工件表面夾角小于20°的分層和折疊難以發(fā)現(xiàn)。檢測靈敏度很高，在常用4種方法中，磁粉檢測對表面裂紋檢測靈敏度最高。檢測成本低，檢測速度。

滲透檢測 適用除疏松多孔性材料外任何種類的材料，只能檢測出表面開口的缺陷，對埋藏缺陷或閉合性表面缺陷無法檢出，檢測工序多，速度慢，檢測靈敏度比磁粉檢測低，檢測結(jié)果受試件表面光潔度影響大，可檢測形狀復(fù)雜的工件。只能檢出缺陷的表面分布，難以確定缺陷的實際深度，因而很難對缺陷做出定量評價。檢出結(jié)果受操作者的影響也較大。

二、壓力容器焊縫及其附近微裂紋檢測

為了保證壓力容器制造質(zhì)量和使用安全，對其焊接的焊縫質(zhì)量采用無損檢測方法進行檢查。實施無損檢測應(yīng)根據(jù)檢測的目的正確選擇檢測的時機，如封頭拼接的焊縫檢測應(yīng)在封頭壓制成型后進行，這樣才能檢查出焊縫在壓制過程中產(chǎn)生的危險性缺陷；拼接焊縫應(yīng)進行100%射線或超聲波檢測，合格級別隨設(shè)備殼體走。最后成型的焊縫檢測級別、比例與設(shè)備殼體相同。正確的做法是：下料(劃線)-小板拼成大板-成型-無損檢測。如在未成型之前做檢測是不對的，因為它保證不了成型之后還合格。也就是說無損檢測是指最終的步驟。又如對利用高強鋼制造的壓力容器，要檢查高強鋼焊縫有無延遲裂紋，這時無損檢測實施的時機就應(yīng)安排在焊接完成24h以后進行。由于微裂紋多產(chǎn)生在焊縫及熱影響區(qū)內(nèi)，且多數(shù)在試件的表面看不到。所以，要想準確地對其進行檢測，就必須采用綜合測試的方法。只有這樣，才能使容器內(nèi)的微裂紋缺陷盡可能地被發(fā)現(xiàn)，從而達到徹底清除的目的。

對壓力容器焊縫及其附近微裂紋進行超聲波檢測時，應(yīng)注意探頭應(yīng)保持一個合適的傾斜角度，探頭傾斜角度過高會使波程增加，從而消耗波能，影響探傷的靈敏度，探頭傾斜過低不易發(fā)現(xiàn)裂紋和未熔合等缺陷。應(yīng)注意焊縫的掃描死角，探頭可做鋸齒形運動，并調(diào)整好傾斜角度。同時，掃描位置與掃描訊號有很大關(guān)系，對焊縫進行接掃描時，焊縫波紋會造成一些干擾，可將涂有耦合劑的手指按在超聲波反射面的焊縫波紋處，若是該處的表層缺陷，訊號不會發(fā)生變化，反之是干擾。注意對焊接接頭熱影響區(qū)進行掃描，焊接接頭熱影響區(qū)與焊縫區(qū)有不同的缺陷類型，這有助于針對性判斷該區(qū)可能出現(xiàn)的缺陷性質(zhì)。對壓力容器常規(guī)檢驗時，首先對容器的內(nèi)外表面及焊縫用肉眼認真普查一遍。必要時可用10倍以上的放大鏡仔細查看，對有懷疑的部位做好標記。

接下來對容器的焊縫及熱影響區(qū)進行100%的磁粉探傷。對于人孔、支柱、接管等處受空間限制，磁粉探傷難以做到的地方，采用表面著色的方法進行檢測。用磁粉穿探傷能有效地檢出焊縫及其附近的微裂紋，所以這項工作要認真細致的進行。對于出現(xiàn)裂紋磁痕的地方要做好記錄。然后用超聲波探傷儀進一步確定所發(fā)現(xiàn)的裂紋磁痕是否屬實。認為裂紋確實存在后，可用射線探傷法從不同的角度對裂紋處進行拍片復(fù)查。一般情況下，淺表面微裂紋在底片上是發(fā)現(xiàn)不了的，只有裂紋的深度達到一定成度后，底片上才可顯現(xiàn)出來。對于射線檢測不到的淺表面微裂紋一般不需要進行補焊處理，只需用角磨機將其磨掉即可。

在打磨之前，先用測厚儀測一下裂紋附近的容器壁厚，然后根據(jù)公式核算。最后進行一下表面著色檢驗，未發(fā)現(xiàn)任何裂紋顯示即可。這樣處理表面微裂紋有兩個好處。首先，它可以大大縮短了缺陷的修復(fù)時間。其次，避免了焊后的熱處理工序。對于射線檢驗?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)的裂紋不宜采用打磨去除的方法。因為它具有一定的深度，應(yīng)在裂紋兩端鉆孔，磨削補焊。最后進行熱處理，消除殘余應(yīng)力。

壓力容器范文第4篇

（中國核動力研究設(shè)計院，四川 成都 610041）

【摘　要】常規(guī)的設(shè)計方法由于主觀隨意性較強，安全系數(shù)的可信度較低。在壓力容器設(shè)計中應(yīng)用可靠性設(shè)計，不僅可以克服常規(guī)設(shè)計方法的弊端，還能提高容器的可靠性，保障容器的經(jīng)濟性以及安全性，因此需要大力地普及。

關(guān)鍵詞 壓力容器；設(shè)計；可靠性

為了可以更好地推動我國壓力容器的穩(wěn)步發(fā)展，這就必須要提升我國自行設(shè)計壓力容器的技術(shù)水平，才能更好地加強壓力容器在生產(chǎn)中的重要性。在我國20世紀的70年代以來，我國已經(jīng)逐漸意識到應(yīng)用力學(xué)理論對壓力容器設(shè)計的重要研究價值，并開始著手開始相應(yīng)的工作，并且經(jīng)過四十多年的努力，我國工業(yè)領(lǐng)域在壓力容器的設(shè)計方面取得很大的進步和發(fā)展。

1　壓力容器的科學(xué)定義

一般來說，壓力容器與一般的容器相比，主要有三個方面的不同，其一，工作壓力。其二，內(nèi)直徑，其三，工作介質(zhì)。只有滿足以上三種條件，才是壓力容器。

同時，壓力容器的用途方面非常廣泛，其中主要是在石化，能源以及科研等多個國民經(jīng)濟部門都有著非常重要的作用，從內(nèi)部結(jié)構(gòu)上看，壓力容器本體上可以分為筒體、封頭、法蘭以及密封元件，以及開孔、接管以及支座等幾個方面共同組成的，此外，還需要有配置安全裝置，表計以及一些不同生產(chǎn)工藝作用的內(nèi)件，如果是壓力容器由于密封和承壓等原因，很容易受到外界影響，就會發(fā)生一系列的爆炸，甚至?xí)＜艾F(xiàn)場的工作人員和設(shè)備以及財產(chǎn)的安全，從國內(nèi)外的發(fā)展過程中來看，世界各國都已經(jīng)將其列為重要的檢查產(chǎn)品，并能由國家制定相應(yīng)的機構(gòu)按照國家相應(yīng)的標準進行監(jiān)督和技術(shù)檢驗。

2　壓力容器設(shè)計的可靠性要求

在當前的石油化學(xué)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)環(huán)節(jié)都是非常復(fù)雜的，一些設(shè)備生產(chǎn)工藝工程中任何設(shè)備出現(xiàn)的故障都會影響產(chǎn)品的質(zhì)量，或者使得生產(chǎn)根本就無法進行，危及到人身設(shè)備運行的穩(wěn)定性，但是，隨著我國石化工業(yè)的快速發(fā)展，壓力容器在各個領(lǐng)域都得到廣泛的運用，但是我們也應(yīng)該要知道，在工業(yè)應(yīng)用的高溫、高壓容器都需要承受較大的壓力和溫度的介質(zhì)，并且，操作條件非?？量?，為此，在設(shè)計壓力容器對材料選擇和強度計算等方面要求較高。

2.1　設(shè)備運行的可靠性

在壓力容器的設(shè)計過程中，其中最為重要的便是設(shè)計的安全性，只有這樣，才能進一步確保完成相應(yīng)的生產(chǎn)活動，而且，石油化工壓力容器一定要承受工藝生成過程中所需要的壓力，以及溫度和具備工藝生成過程中需要的規(guī)格和結(jié)構(gòu)，同樣的，一般的化工生產(chǎn)物料是具有強烈的毒性和腐蝕性，如果是處理不好，就很容易引發(fā)火災(zāi)，甚至是爆炸安全事故，只要壓力容器工作中能夠存儲一定的能量，如果是一旦被釋放出來，壓力容器的內(nèi)部存儲功能就會在很短時間內(nèi)進行釋放，具有很大的破壞力。

2.2　使用壽命的操作維修方便

在整體上看，化工物料能夠?qū)んw結(jié)構(gòu)材料進行腐蝕，這是影響石油化工的壓力容器壽命的主要因素，如果是沒有對殼體結(jié)構(gòu)進行研究，化工物料能使得容器器壁減薄，所以，在進行壓力容器進行設(shè)計壓力時，就必須要深入分析附加腐蝕的因素，只有這樣，才能確保壓力容器設(shè)計壓力的可靠性，同時，為了能更好地滿足某些特殊要求，我們就可以對頂蓋需要裝拆的實驗容器進行設(shè)計，盡量采用快拆的密封結(jié)構(gòu)，這樣就能夠有效地避免使用笨重的主螺栓進行銜接，這樣就能夠在一定程度上避免容器的制造成本。

2.3　經(jīng)濟實用性

為了能夠更好地加強壓力容器的設(shè)計，這就必須要加強對安全性得到考慮，同時，在設(shè)計壓力容器上，一定要盡量考慮到其結(jié)構(gòu)上的簡單，能夠便于制造和探傷，如果是存在一些一些超標，也能夠及時的發(fā)現(xiàn)，并得到妥善的處理，不單單能夠有效地降低壓力容器的制造成本，還能夠極大節(jié)約原料和減少維修費用。

3　壓力容器的設(shè)計壓力可靠性問題

在壓力容器的設(shè)計過程中，必須要設(shè)計出安全、可靠和經(jīng)濟的容器。在系統(tǒng)設(shè)置的安全閥，壓力容器的設(shè)計壓力與工作壓力這是我們必須要考慮的問題之一，但是，在對安全閥整定的壓力設(shè)計上可以選取容器的工作壓力，這樣，壓力容器的安全性就能夠得到保證，但是，如何來進一步加強技術(shù)上的可靠性，這是一個非常值得探討的問題，而且，在實際設(shè)計中，設(shè)計壓力以及安全閥的整定壓力可靠性已經(jīng)成為系統(tǒng)化的工程，例如，P與PZ和PW關(guān)系上的具體數(shù)值和工藝流程有關(guān)，也就是在最高的工作壓力的選取和安全閥的回座壓力有著密切的關(guān)系。如果是安全閥在壓力容器的正常運行狀態(tài)下處于泄露，或者是開啟之后不能正常的回歸到原位，這樣就會成為系統(tǒng)安全的一個壓力控制器，卻并不能起到一個防止壓力超額安全值的作用。

3.1　壓力特征和壓力差

在很多的研究過程中，相應(yīng)的論述了容器的變化以及氣體安全閥壓力特性的關(guān)系，切實根據(jù)自身的標準的規(guī)定，從安全性的考慮上看，壓力容器的設(shè)計壓力應(yīng)該要能夠整體上大于安全閥的整定壓力，這樣就能夠確保安全閥的壓力保持在一定的范圍內(nèi)，壓力容器在短時期內(nèi)能夠允許的工作壓力大于安全閥的排放壓力，同時，壓力容器所設(shè)計的壓力基本是上等于安全閥的整定壓力，這是現(xiàn)階段最為經(jīng)濟性的選擇。另外，我們還需要注意，在安全閥回座壓力是安全閥排放后可以重新進行與閥座進行接觸，也就是能夠開啟高度變?yōu)榱銜r，安全閥進口靜壓力，如果是泄露之后的壓力，就是通常在安全閥密封試驗壓力或者是密封喪失的壓力，這是當前安全閥芯和閥座之間的密封保證值。

從以上情況分析中可以看出，為了能夠確保壓力容器設(shè)計的安全性，就必須要確保壓力容器的正常工作壓力，其中就包括是正常運行的一切工況，例如是啟動、停車和流程波動等壓力變化，并能夠使得最高的工作壓力小于安全閥的回座壓力。第二，在壓力容器在最高的正常工作壓力小于安全閥的密封試驗壓力，這樣就能夠確保安全閥的正常運行狀態(tài)，確保安全閥的各項正常功能，而不應(yīng)該將安全閥變?yōu)橄到y(tǒng)的一個壓力控制器。

3.2　壓力容器設(shè)計過程中需注意的問題

在我國目前的壓力容器設(shè)計過程中，常規(guī)的設(shè)計就是計算的電算化以及畫圖電腦化，設(shè)計者不僅僅要通過依賴電算，還要對國際相應(yīng)的標準進行理解，如果是忽視計算過程，只是注重計算結(jié)果，這樣就會容易產(chǎn)生錯誤的結(jié)論和安全隱患。

尤其是在材料化工選用鋼材時，就必須要考慮到設(shè)備的設(shè)計壓力和設(shè)計溫度，能夠巧妙地處理好材料的焊接性能，另外，為了能夠考慮到經(jīng)濟的合理性，就不能夠盲目提高鋼板等級，在設(shè)計壓力較大時，以及結(jié)構(gòu)尺寸過大時，如果是選用碳素鋼作為殼體材料，這樣不僅僅會嚴重導(dǎo)致了設(shè)備殼體壁厚增大，質(zhì)量上的增加，還會增加制造運輸和安裝土建等基礎(chǔ)性的建設(shè)費用，所以，我們就必須要注重選用材料，才能更好確保壓力容器的設(shè)計壓力可靠性。

4　結(jié)束語

總的來說，為了能夠更好地加強壓力容器的設(shè)計可靠性，這就必須要注重設(shè)計過程中所出現(xiàn)的問題，并提出相應(yīng)的解決策略分析，只有這樣，才能穩(wěn)步推進壓力容器設(shè)計的科學(xué)高效性。

參考文獻

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壓力容器范文第5篇

關(guān)鍵詞：多層包扎；壓力容器；壓力容器設(shè)計

目前，我國經(jīng)濟水平快速增長，工業(yè)化事業(yè)得到了很大進步，在工業(yè)生產(chǎn)過程中壓力容器是必不可少的一項內(nèi)容，隨著快節(jié)奏的生產(chǎn)需求，對壓力容器的質(zhì)量和性能也提出了更高的標準，在這種環(huán)境中壓力容器的設(shè)計工作面臨嚴峻考驗，逐漸向著參數(shù)化、標準化、模式化的方向轉(zhuǎn)變。當前生產(chǎn)中所使用的壓力容器有單層、多層等選擇。近年來，多層包扎壓力容器在使用上發(fā)生較多的安全事故，設(shè)計及制造工藝引起社會各界的廣泛關(guān)注，在工業(yè)生產(chǎn)中合成氨、尿素、煤氣化等裝置上都得到了廣泛應(yīng)用，很多設(shè)備采用多層包扎結(jié)構(gòu)形式。

1殼體設(shè)計

1.1殼體內(nèi)筒的確定與層板厚度的選擇

在進行殼體設(shè)計的過程中應(yīng)該按照國家規(guī)定的相關(guān)標準進行多層包扎壓力容器設(shè)計，根據(jù)殼體材料的不同，對厚度要求也有所區(qū)別，當殼體材料選擇為低合金鋼或者碳鋼材料時，需要將厚度控制在24mm，當殼體材料為不銹鋼或者有色金屬的情況時，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)的實際情況進行相應(yīng)的設(shè)計，厚度不應(yīng)該低于8mm。殼體的厚度選擇對其性能和使用具有直接影響，如果厚度偏大，在容器制造、焊接、探傷等方面都不能很好的控制，甚至?xí)すに囋斐捎绊?；如果厚度太薄，又達不到殼體強度和剛性要求，在使用中很容易造成安全事故，不僅對操作人員的生命造成威脅還會影響企業(yè)效益與發(fā)展。在當前設(shè)計中，多層包扎壓力容器的殼體通常為選擇8mm-20mm的鋼板材料。

1.2多層包扎壓力容器的殼體設(shè)計

多層包扎壓力容器的殼體內(nèi)筒利用鋼板材料進行卷制處理形成，制作過程中應(yīng)該進行相應(yīng)的力學(xué)檢測和無損傷檢測，確保力學(xué)性能和整體結(jié)構(gòu)能夠滿足設(shè)計要求。對殼體進行焊接施工合格后，對殼體焊接處進行消應(yīng)力熱處理。卷筒鋼板制作中可以采取拼接方式，但是需要注意焊縫不宜過多，禁止超過2條。當容器中涉及到腐蝕性液體的時候，應(yīng)該設(shè)置檢漏系統(tǒng)，確保安全使用。加強層板相互之間的縫隙和松動，在制造過程中盡量保持較大的包扎力，加強設(shè)備的水壓試驗的管理和控制。

1.3殼體開孔設(shè)計

設(shè)計人員在進行多層包扎壓力容器設(shè)計中應(yīng)該盡量減小開孔數(shù)量，特別是對于一些較大孔徑的開孔是嚴厲禁止的。對于必須要進行開孔部位，應(yīng)該盡量減小對殼體的傷害，選擇在上下封頭處或者法蘭處進行操作。開孔過程中禁止在同一層板上超過2個開孔數(shù)量，積極采取有效的補強措施，提高整體結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)。其次，對不同直徑的接管孔進行焊接時，需要采取相應(yīng)的方式，比如：50mm以下，可以采取殼體內(nèi)筒與層板之間的直接焊接；50mm以上，可以將層板與殼體內(nèi)筒分層焊接，不管是那種方法，都必須注意焊接質(zhì)量。

2殼體與封頭(端部)連接結(jié)構(gòu)設(shè)計

因多層包扎壓力容器為多層結(jié)構(gòu)，其上下封頭處或者法蘭處為單層結(jié)構(gòu)，所以兩端為較為薄弱的部分，在設(shè)計中應(yīng)該重點考慮。目前，相關(guān)設(shè)計標準中對于封頭部位與連接部分的焊接方法主要表現(xiàn)在兩種形式。一種是深環(huán)焊縫直接相焊結(jié)構(gòu)，另一種是階梯焊結(jié)構(gòu)，除了上面這兩種方法根據(jù)實際情況還可以采取斜向結(jié)構(gòu)。通過對以往的設(shè)計案例和使用情況進行分析，階梯焊結(jié)構(gòu)是焊接操作中最為有效的一種方法（見圖1）。通過對圖片進行分析，在這種結(jié)構(gòu)中沒有存在深環(huán)焊縫的情況。并且在操作中應(yīng)該注意焊接焊縫，保持一定的有效距離，降低可能由焊接不合理造成的整體結(jié)構(gòu)問題。注意焊接操作的整個過程，對于存在的缺陷問題及時處理，將裂紋控制在合理的范圍內(nèi)，避免擴大損害的可能性。圖中的結(jié)構(gòu)具有很好的抗疲勞特性，當存在裂縫問題時，可以通過壓板檢漏系統(tǒng)降低損害，得到有效的保護效果，提高設(shè)備的安全性。

3支撐結(jié)構(gòu)和吊耳的設(shè)計

多層包扎壓力容器自身具有一定的重量，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，設(shè)計人員在進行支撐部位和吊耳的設(shè)計過程中應(yīng)該提高對支座形式的重視。通常情況下，可以采取一般支座形式，在進行設(shè)計的過程中多層包扎壓力容器主要表現(xiàn)在立式結(jié)構(gòu)，支撐件在設(shè)計的過程中應(yīng)該盡量不進行外側(cè)層板設(shè)計，如果有需要可以采取必要措施，將負荷進行轉(zhuǎn)移，傳遞到其他部位環(huán)節(jié)，降低問題現(xiàn)象。在對ASME進行設(shè)計時根據(jù)相關(guān)規(guī)定進行多層包扎壓力容器的設(shè)計工作，支撐形式多采取裙座或者環(huán)形支座，主要的受力點集中于單層結(jié)構(gòu)的封頭部位。多層包扎壓力容器進行現(xiàn)場布置設(shè)計時，支撐力在殼體上的時候，通常將主要的結(jié)構(gòu)設(shè)計成掛式耳座。對于吊耳結(jié)構(gòu)設(shè)計，盡量設(shè)置在上部封頭處最為合理，不應(yīng)設(shè)置在外部層板。4結(jié)語綜上所述，當前我國市場競爭力日益激烈，如果想在緊張的環(huán)境中取得一席之地，就需要有過硬的技術(shù)和專業(yè)的技術(shù)人才，工業(yè)企業(yè)發(fā)展中，多層包扎壓力容器所具有的可靠性和安全性是生產(chǎn)的必備條件，在維護和保養(yǎng)上成本費用相對較低，得到眾多企業(yè)的青睞和廣泛應(yīng)用，大大提升企業(yè)的生產(chǎn)效益與生產(chǎn)水平，在很大程度上促進了企業(yè)的發(fā)展，提高企業(yè)市場競爭力。通過對多層包扎壓力容器每個組成部分進行優(yōu)化設(shè)計處理，在滿足安全生產(chǎn)的條件下，提高產(chǎn)品性能，為企業(yè)帶來更有力的技術(shù)支持。

參考文獻:

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