1、压力容器管理,王景阳,第一节 压力容器基本知识,压力容器在石油化工行业被广泛使用，同时具有爆炸危险的特种设备，生产工艺对其要求高，使用条件大多比较恶劣，经常伴有一定的压力、温度、介质对其产生影响等，因而操作要求也高。这些决定了压力容器的管理不同于其他设备。 压力容器不仅被广泛应用于化学、石油化工、医药、冶金、机械、采矿、电力、航天航空、交通运输等工业生产部门，在农业、民用和军工部门也颇常见，其中尤以石油化学工业应用最为普遍，石油化工企业中的塔、釜、槽、罐无一不是贮器或作为设备的外壳，而且绝大多数是在压力温度下运行，如一个年产30万吨的乙烯装置，约有793台设备，其中压力容器281台，占了35.
2、4%。,一、压力容器的定义,一、压力容器的定义 根据劳动部压力容器安全技术监察规程的规定，构成压力容器必须同时具备以下三个条件： 1.最高工作压力（Pw）大于等于0.1MPa（不含液体静压力，下同）。 2.内直径(非圆形截面指其最大尺寸)大于等于0.15m，且容积（V）大于等于0.025m3。 3.盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。 因此，压力容器的管理范围是由压力、内直径、容积、介质和最高工作温度等条件决定的。,二、压力容器分类,内压容器又可按设计压力(p)大小分为四个压力等级，具体划分如右表：,按承压方式分类,按设计压力分类,压力容器可分为内压容器与外压容器。,
3、按容器在生产中的作用分类:,反应压力容器(代号R),换热压力容器(代号E),分离压力容器（代号S),储存压力容器（代号C，其中球罐代号B）,用于完成介质的物理、化学反应,用于完成介质的热量交换,用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离,用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质,按容器的壁厚可分为薄壁容器和厚壁容器，当筒体外径与内径之比小于或等于1.2时称为薄壁容器，大于1.2时称厚壁容器。,按相对壁厚分,按支承形式分,当容器采用立式支座支承时叫立式容器，用卧式支座支承时叫卧式容器。,按材料分,当容器由金属材料制成时叫金属容器；用非金属材料制成时，叫非金属容器。,按几何形状分,按容器几何形状
4、，可分为圆柱形、球形、椭圆形、锥形、矩形等容器。,常温容器：壁温-20至200； 高温容器：壁温达到蠕变温度,碳素钢或低合金钢容器，温度超过420，合金钢超过450，奥氏体不锈钢超过550，均属高温容器； 中温容器：在常温和高温之间； 低温容器：壁温低于-20, -20至-40为浅冷容器，低于-40者为深冷容器。,按容器壁温分,按安全技术管理分类:,上面所述的几种分类方法仅仅考虑了压力容器的某个设计参数或使用状况，还不能综合反映压力容器的危险程度。压力容器的危险程度还与介质危险性及其设计压力p和全容积V的乘积有关，pV值愈大，则容器破裂时爆炸能量愈大，危害性也愈大，对容器的设计、制造、检验、使
5、用和管理的要求愈高。 压力容器安全技术监察规程采用既考虑容器压力与容积乘积大小，又考虑介质危险性以及容器在生产过程中的作用的综合分类方法，有利于安全技术监督和管理。该方法将压力容器分为三类：,三、容器的结构,1-法兰； 2-支座； 3-封头拼接焊缝； 4-封头； 5-环焊缝； 6-补强圈； 7-人孔；8-纵焊缝； 9-筒体； 10-压力表； 11-安全阀；12-液面计,压力容器=外壳+内件 外壳一般包括筒体、封头、密封装置、开孔接管、支座和安全附件，其功能是提供能承受一定温度和压力的密闭空间。,筒体,筒体的作用是提供工艺所需的承压空间，是压力容器最主要的受压元件之一，其内直径和容积往往需由工艺
6、计算确定。,筒体直径较小（一般小于400mm时），可用无缝钢管制作，此时筒体上没有纵焊缝。,直径较大时，筒体可用钢板在卷板机上卷成圆筒或用钢板在水压机上压制成两个半圆筒，再用焊缝将两者焊接在一起，形成整圆筒。焊缝的方向和圆筒的纵向，即轴向平行，因此称为纵向焊缝，简称纵焊缝。,封头,凸形封头,容器不需开启时，可把封头和筒体焊接在一起，从而有效地保证密封，节省材料和减少加工制造的工作量。,对于因检修或更换内件的原因而需要多次开启的容器，封头和筒体的连接应采用可拆式的，此时在封头和筒体之间就必须要有一个密封装置。,平盖,球形,球冠形,椭圆形,密封装置,螺栓法兰连接（简称法兰连接）是一种应用最广的密封
7、装置，它的作用是将法兰、垫片通过螺栓连接，并通过拧紧螺栓使密封元件压紧而保证密封。,法兰按其所连接的部件分为容器法兰和管道法兰。,开孔与接管,由于工艺要求和检修的需要，常在压力容器的筒体或封头上开设各种大小的孔或安装接管，如人孔、手孔、 视镜孔、物料进出口接管，以及安装压力表、液面计、安全阀、测温仪表等接管开孔。,筒体或封头上开孔后，开孔部位的强度被削弱，并使该处的应力增大。这种削弱程度随开孔直径的增大而加大，因而容器应尽量减少开孔的数量，尤其要避免开大孔。对容器已开设的孔，还应进行开孔补强设计，以确保所需的强度。,支座,压力容器靠支座支承并固定在基础上。随安装位置不同，圆筒形容器支座分立式容
8、器支座和卧式容器支座两类,腿式支座 支承式支座 耳式支座 裙式支座,鞍式支座 圈座,安全附件,安全附件：连锁装置；警报装置；计量装置；泄放装置,压力容器安全附件主要有：,安全阀 爆破装置 紧急切断阀 安全联锁装置 压力表 液面计 测温仪表等,1、压力表 压力表的选用 a、量程的选择： 装在压力容器上的压力表，其最大量程（表盘的刻度极限值）一般为容器工作压力的1.53倍，最好取2倍。 b、测量精度的选择： 压力容器用压力表必须具有足够的精度。 低压容器上装设的压力表精度应不低于2.5级 ，中、高压和超高压容器应不低于1.5级（此处，2.5级和1.5级分别表示其允许误差为表盘刻度极限值的2.5%和
9、1.5%），精度级别一般都标在压力表的表盘上。,c、质量的选择： 下列情况的压力表不得使用。 无铅封：逾期未校验；压力表在无压力时，指针距零位的数值超过压力表允许误差；表盘封面玻璃破裂或表盘刻度模糊不清；表内弹簧管泄漏或压力表指针松动；指针断裂或外壳腐蚀严重；有其它影响压力表准确指示的缺陷。 d、表盘直径的选择： 为了使操作工人能准确的看清压力值，压力表的表盘直径不应过小。 在一般情况下，压力表直径不应小于100 毫米。若压力表的位置较高较远，则表盘直径还应增大。,压力表的安装a、压力表的接管应直接与压力容器本体相连接。压力表应便于观察和检查，应有足够的照明，不受高温辐射或振动的影响，一般应垂
10、直安装；安装位置较高时，应向操作人员方向倾斜150300。 b、为便于进行更换和校验，压力表与压力容器之间应装设三通旋塞或针形阀，三通旋塞或针形阀上应有开启标记和锁紧装置。 c、用于高温蒸汽的压力表，其接管应装有弯管，避免高温蒸汽直接冲击压力表。 d、用于具有腐蚀性或高粘度介质的压力表，在压力表与压力容之间应装设抗腐蚀压力表或波纹平膜式压力表，或者装设能隔离介质的缓冲装置。,压力表的维护 a、压力表的表盘玻璃应保持清洁、明亮，使指针指示 的压力值清晰可见。 b、压力表的连接管要定期吹洗，以免堵塞。 c、压力表应定期校验，一般每年至少校验一次，验后应有合格证。,2、安全阀 安全阀的选用 型式的选
11、择：一般的选择的原则是，压力较低、温度较高的压力容器采用杠杆式安全阀；高压容器大多采用弹簧式安全阀；为了减少压力容器的开孔面积，以避免器壁强度过分削弱，对气量大、压力高的容器，应采用全开式安全阀。安全阀上应附有铭牌，注明型式，阀座直径、 阀芯提升高度、工作压力和排气能力等。 b、压力范围的选择：选用安全阀时，应注意其工作压力范围。不应把工作压力较低的安全阀强行加装在压力较高的容器上；反之，也不应把工作压力较高的安全阀装在压力很低的容器上。,c、排气能力的选择：选用安全阀时，最重要的是要求它必须具有足够的排气能力。所选用的安全阀的排气能力应大于压力容器的安全泄放量，排放量应按“容规”第145条及
12、附件五计算。安全阀的安装 新安全阀在安装之前， 应根据安全阀的定压值调试之后，才准安装使用。 a、安全阀应铅直安装，并应装设在压力容器液面上的气相空间，或与压力容器气相空间相联接的管道。压力容器与安全阀之间的连接管和管件的通孔，其截面积不得小于安全阀的进口面积。,b、短管上不得装有阀门，特殊情况经批准可装截止阀正常运行时，截止阀必须全开，并加铅封。 c、对易燃、毒性程度为极度、高度和中度危害介质的压力容器，应在安全阀的排出口装设导管，将排放介质引至安全地点，并进行妥善处理，不得直接排入大气。,安全阀的维护与检修为使安全阀在使用中保持齐全、灵敏、可靠，应加强日常维护保养，保持洁净，防止腐蚀和油垢
13、、脏物的堵塞。为防止阀瓣和阀座粘牢，可根据容器的实际情况制订定期手动排放制度，排放时的压力最好在规定最高工作压力的80%以上。发现安全阀泄漏应及时调换或检修，严禁用加大载荷（重锤外移或过分拧紧调节螺丝）的办法来消除泄漏，并应经常铅封。,3、爆破片 爆破片应用场合 a、容器内的介质易于结晶或聚合，或带有较多的粘性物质，容易堵塞安全阀或使安全阀的阀瓣和阀座粘住。 b、容器的内压由于化学反应或其它原因迅猛上升，安全阀难以及时排出过高的压力。 c、容器内的介质为剧毒气体或极为昂贵的气体，使用安全阀难以达到防漏要求。 d、超高压容器及泄放可能极小的场合。 爆破片的安装 爆破片装置安装要可靠，安装方向要正
14、确，夹持器和爆破片表面不得有油污，夹紧螺栓应上紧，防止爆破片受压后滑脱。,四、内压容器常用设计公式,（一）圆筒,筒体壁厚计算式:,中径公式,核算压力容器最大允许工作压力为：,应力强度判别式：（对筒体进行强度校核，已知筒体尺寸Di、tn或te）,应力强度判别式：,壁厚计算式:,(二）球壳,五、设计参数的确定,设计技术参数,1、设计压力 设定容器顶部的最高压力。为压力容器的设计载荷条件之一，其值不低于最高工作压力。,容器顶部在正常工作过程中 可能产生的最高表压。,计算压力Pc是指在相应设计温度下，用以确定元件最危险 截面厚度的压力，其中包括液柱静压力。,通常情况下，计算压力等于设计压力液柱静压力。
15、,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。,设计压力与计算压力的区别： 1.容器分类是根据设计压力进行的。此外，法兰、人孔等标准件的选用是按设计压力进行的。 2.进行压力试验时，试验压力在设计压力的基础上确定。 3.多数情况下，P=Pc。但对于诸如夹套等容器则不一定。,设计盛装液化气体（含液化石油气）的固定式压力容器，选用设计压力时，应考虑液体的储存重量，按下式计算：W=Vt式中：W储存量，t；装量系数，一般取0.9，对容器容积以实际测定者，可取大于0.9，但不得大于0.95；V压力容器的容积，m3；t设计温度下饱和液体密度，t/ m3。,设计盛装液化气体的移动式压力容器罐体，
16、选用设计压力时，应考虑液体的储存重量不得超过下式计算值W=vV 式中：W罐体允许最大充装量，t；v单位容积充装量，按介质在50时罐体内留有8%气相空间及该温度下的介质密度确定，t/ m3；V 罐体实际容积，m3。,常见介质的设计压力、腐蚀裕量、单位容积充装量,注：设计温度与设计压力存在对应关系。当压力容器具有不同的操作工况时，应按最苛刻的压力与温度的组合设定容器的设计条件，而不能按其在不同工况下各自的最苛刻条件确定设计温度和设计压力。,GB150规定：设计温度等于或低于-20的容器属于低温容器。,金属温度不低于0 设计温度不得低于元件金属 可能达到的最高温度；,金属温度低于0不得高于 元件金属
17、可能达到的最低温度。,2、设计温度为压力容器的设计载荷条件之一，指容器在正常情况下，设定元件的金属温度（沿元件金属 截面的温度平均值）。,计算厚度（t） 由公式采用计算压力得到的厚度。必要时还应计入其它载荷对厚度的影响。 设计厚度（td）计算厚度与腐蚀裕量之和。tdtC2 名义厚度（tn）设计厚度加上钢材厚度负偏差后向上圆整至钢材标准规格的厚度，即标注在图样上的厚度。 tntdC1 有效厚度（te）名义厚度减去钢材负偏差和腐蚀裕量。tetnC1C2 厚度附加量（C）由钢材的厚度负偏差C1和腐蚀裕量C2 组成，不包括加工减薄量C3。 C=C1+C2 加工减薄量 根据具体制造工艺和板材实际厚度由制
18、造厂而并非由设计人员确定。,3、厚度及厚度附加量,碳素钢、低合金钢容器：tmin不小于3mm；高合金制容器：tmin不小于2mm；,最小厚度（tmin）考虑容器的刚性，制造、运输、吊装；（不包括腐蚀裕量）,钢板或钢管厚度负偏差C1：按照相应钢材标准的规定选取 钢材的厚度负偏差0.25mm，且不超过名义厚度的6%时，可取C1=0。 GB6654压力容器用钢板和GB3531低温压力容器用低 合金钢钢板规定压力容器专用钢板的厚度负偏差不大于0.25mm，使用该标准中钢板厚度超过5mm时(如20R、16MnR和16MnDR等)，可取C1=0； 其它常用钢板（如20g、0Cr18Ni9等）的厚度负偏差,
19、其他常用钢板的厚度负偏差C1值 /mm,20g， 0Cr18Ni9等,腐蚀裕量均匀腐蚀速率容器设计寿命,腐蚀裕量只对防止均匀腐蚀破坏有意义；对于应力腐蚀、氢脆和缝隙腐蚀等非均匀腐蚀，效果不佳，应着重选择耐腐蚀材料或进行适当防腐蚀处理。,碳素钢、低合金钢： C2不小于1mm；不锈钢：介质腐蚀性极微时，可取C2=0。,腐蚀裕量C2防止容器受压元件由于均匀腐蚀、机械磨损而导致厚度削弱减薄。与腐蚀介质直接接触的筒体、封头、接管等受压元件，均应考虑材料的腐蚀裕量。,4、焊接接头系数焊缝金属与母材强度的比值，反映容器强度受削弱的程度。,5、许用应力容器壳体、封头等受压元件的材料许用强度，取材料强度失效判据
20、的极限值与相应 的材料安全系数之比。,蠕变温度以下最低抗拉强度b、常温或设计温度下的屈服点s或 三者除以各自的材料安全系数后所得的最小值，作为许用应力，以抗拉强度和屈服点同时来控制许用应力。,屈服点s（或0.2）、抗拉强度b、持久强度D、 蠕变极限n等根据失效类型确定极限值。,材料强度失效判据的极限值用不同的方式表示：,表6-2,钢制压力容器用材料许用应力的取值方法,材料安全系数保证受压元件强度有足够的安全储备量， 取值：应力计算的精确性、材料性能的均匀性、载荷的确切程度、制造工艺，使用管理的先进性以及检验水平等因素有着密切关系。理论，实践经验积累。,GB150查表钢板、钢管、锻件以及螺栓材料
21、，依据钢制压力容器用材料许用应力的取值方法为钢材（除螺栓材料外）许用应力的确定依据。螺栓许用应力依据材料不同状态和直径大小而定，为保证密封性，严格控制螺栓的弹性变形。,第二节 压力容器的使用管理,压力容器是石化企业最重要的设备之一，是具有爆炸危险的特种设备，生产工艺对其要求高，使用条件大多比较恶劣，所以操作要求也高。这些决定了压力容器的使用不同于其他设备。 压力容器使用管理是设备管理的重要组成部分。作为设备管理人员，要管好压力容器的“一生”，使压力容器的工艺参数、生产负荷、操作周期、检修、安全等方面具有良好的技术性能，促进压力容器工作处于最佳状态。通过采取有效措施，实施压力容器使用管理保证压力
22、容器高效率，长寿命、安全、经济运行，降低生产成本，获得最佳经济效益。,一、建立压力容器技术档案,压力容器的技术档案有以下几种： 1、压力容器的原始技术资料：包括压力容器的设计计算书、总图、各主要受压元件的强度计算和某些特殊要求，如局部压力、疲劳、蠕变计算等。 2、压力容器的制造质量说明书：包括制造压力容器主要受压元件所用材料的化学成份，机械性能的试验数据，制造工艺情况，焊接接头试验，金相检验报告，焊后热处理工艺和记录，焊缝无损探伤结果，焊缝返修记录，容器的水压试验、气密性试验情况和原始记录等。 3、容器的操作工艺条件，如压力、温度及它们的波动范围，介质及其特性（是否有腐蚀性）等。 4、容器的使
23、用情况：开始使用日期，每次开停日期，使用条件变更记录等。,5、容器的检查和检修记录：包括每次检验的日期，检验内容及结果，水压试验情况，发现的缺陷及检修情况等。 压力容器的原始资料，由设计和制造部门提供，设备安装后正式投入运行时，由设备安装单位连同设备一并移交使用单位。 如果压力容器的资料短缺、遗失或内容不详，应通过定期检验，至少补检以下项目： 筒体和主要受压元件材质的化学分析报告；测定壁厚并进行强度核算；耐压试验记录；自行设计、制造的压力容器（包括一、二类）必须有强度计算书；压力容器的使用情况记录，由操作人员或设备管理人员负责及时填写并妥善保管. 压力容器迁移与调拨时，技术档案应同时移交给新的
24、使用单位。,二、压力容器的使用编号,压力容器使用编号应具有适用性和比较直观的特点，能够全面反映压力容器的用途、类别、所属工艺流程和所在位置等。通过编号，在人们熟悉编号后，可以用编号取代容器的名称，了解容器的工况、用途等使用概况，减少许多文字说明，提高工效，同时也利于压力容器档案材料的存储与查找，有利于配置备品、备件、安全装置和有关仪器仪表。 目前压力容器使用编号常用的方法有：按用途编号，按压力高低编号或按生产车间或工艺流程，同时兼顾到用途、压力等级的方法编号。,三、压力容器的各项规章制度,科学地建立健全压力容器使用管理的各项规章制度，并逐项落实执行，这是现代化企业管理所需，也是管好用好压力容器
25、的重要条件。 1、各级岗位责任制。这是企业内部最基本的管理制度之一，包括从企业主管领导、管理机构负责人、管理人员、车间管理、各部门的有关岗位、直至操作人员的各自岗位职责和工作责任。通过制订、明确岗位责任制，有利于分清工作职责，确定各自的工作范围，便于实行技术责任和经济责任的考核。 2、基础工作管理制度。诸如压力容器选购、验收、安装调试、使用登记、备件管理、财务管理、操作人员培训 、考核、技术档案管理和统计报表等制度， 称为基础工作管理制度。这些制度的贯彻实行对奠定压力容器使用管理基础工作，提供压力容器使用依据起到积极的作用。,3、使用过程中的管理制度。有安全检查制度、交接班制度、维护保养制度、
26、检验制度、安全附件检校制度、紧急情况处理制度、修理改造制度、事故报告制度，接受国家安全监察制度等。用这些制度直接有效地控制使用过程，才能把使用管理工作落到实处。 4、工艺操作规程或安全操作规程，这是保证正确使用压力容器，做到安全运行和维持正常生产的先决条件。企业在压力 容器投用前，必须按照生产工艺条件和已经成熟的生产工艺参数、压力容器技术性能、生产指标，同时还要兼顾介质成分的波动等因素综合考虑，切实制订工艺操作规程，明确压力容器操作要求。,第三节 压力容器安全运行,压力容器的安全运行关键在于正确操作压力容器，它直接影响到稳定生产及容器的使用寿命。正确操作压力容器主要包括以下几个方面： 一、严格
27、控制工艺参数 压力容器具有高温、高压、易燃、易爆及介质有毒、易腐蚀等工作特点，所以正确操作直接关系到压力容器的安全运行。 压力容器运行中工艺参数的控制主要指温度、压力、液位、介质腐蚀、投料等，每台压力容器都有其一定的设计参数，对制造质量合格的容器在设计参数允许范围内运行是安全的，若超设计参数运行，可能会因容器的承载能力不足而导致事故发生，甚至出现破裂等恶性事故。,二、平衡操作平衡操作主要是指缓慢地进行加载和卸载，以及运行期间保持载荷的相对稳定。 压力容器开始加载时应缓慢进行，速度不宜过快，特别是承受压力较高的容器，加压时需分阶段进行并在各阶段保持一定时间后再继续增加压力，直至规定压力。因为加载
28、速度过快会降低材料的断裂韧性，有可能使得存在微小缺陷的容器，在压力的快速冲击下发生脆性破裂。高温容器或工作壁温较低的容器，加热与冷却都应缓慢进行，以减小容器壳体的温差应力。材料有回火脆化倾向的压力容器，升（降）温、升（降）压，应严格按工艺操作规程的规定进行。,三、制定并严格执行操作规程 容器使用单位应根据生产工艺要求，结合容器设计参数制定开停车以及正常操作，包括定点定线巡回检查，故障处理及紧急停运等安全操作规程； 容器操作人员必须严格执行，并按规定填写运行记录。 四、加强设备维护保养 对于运行中的压力容器，要加强维护保养，首先要保持完好的防腐层，消除产生腐蚀的因素，消灭容器的“跑冒滴漏”，经常
29、保持容器外表及附件完好的外表面应保持清洁并采取必要措施，防止介质外溢，大气及地面潮湿等对容器表面产生腐蚀，另外，容器上所有的安全装置、计量仪表等应按规定期限校验，更换，确保其灵敏可靠。,第四节 在用压力容器定期检验,压力容器从安装、试车、投产并经过长期运转到报废，这段时间就是压力容器的使用寿命。一般来说，容器的异常情况是逐渐形成和发展的，因此要加强压力容器在运转中的检查和定期的检验，按劳动部颁发的“压力容器检验规程”的有关章节要求进行。做到早期觉察，早期处理，防止发生事故。 一、检验的要求 从事压力容器检验工作的人员，应经当地劳动部门考核批准，并持有检验员证，方可检验。 检验时应由设备技术员、
30、主管压力容器的安全技术员和检验人员共同负责进行。检验单位所提供的检验报告，应明确压力容器可否继续使用或需要降压操作规程和特殊监察等。,压力容器的定期检验分为： 1、外部检查：是指在用压力容器运行中的定期在线检查，每年至少一次。外部检查可由检验单位有资格的压力容器检验员进行，也可由经安全监察机构认可的使用单位压力容器专业人员进行。 2、内外部检验：是指在用压力容器停机时的检验。内外部检验应由检验单位有资格的压力容器检验员进行。其检验周期分为： 安全状况等级为1、2级的，每6年至少一次； 安全状况等级为3级的，每3年至少一次。,3、耐压试验：是指压力容器停机检验时，所进行的超过最高工作压力的液压试
31、验或气压试验。对固定式压力容器，每两次内外部检验期间内，至少进行一次耐压试验，对移动式压力容器，每6年至少进行一次耐压试验。 外部检查和内外部检验内容及安全状况等级的规定，按在用压力容器检验规程执行。 装有触媒的反应容器以及装有充填物的大型压力容器，其检验周期根据设计图样和实际使用情况由使用单位、设计单位和检验单位协商确定，报当地安全监察机构备案。 投用后首次内外部检验周期一般为3年。以后的内外部检验周期，由检验单位根据前次内外部检验情况与使用单位协商确定后报当地监察机构备案。 有下列情况之一的压力容器，内外部检验周期应当适当缩短：,1、介质对压力容器材料的腐蚀情况不明或介质对材料的腐蚀速率大
32、于0.25mm/年，以及设计者所确定的腐蚀数据与实际不符的。 2、材料表面质量差或内部有缺陷、材料焊接性能不好、制造时曾多次返修的。 3、使用条件恶劣或介质中硫化氢及硫元素含量较高的（一般指大于100mg/L时）。 4、使用已超过20年，经技术鉴定后或由检验员确认按正常检验周期不能保证安全使用的。 5、停止使用时间超过两年的。 6、经缺陷安全评定合格后继续使用的。 7、经常改变使用介质的（如印染机）。,8、搪玻璃设备。 9、球形储罐（使用b540Mpa材料制造的，投用一年后应开罐检验）。 10、介质为液化石油气且有氢鼓包等应力腐蚀倾向的，每年或根据需要进行内外部设备检验。 对外部有保温层的压力
33、容器进行内外部检验时，应根据缺陷情况拆除保温层。 检验前应做好检验现场的一些准备工作，检验时必须采取相应的安全措施，以保证检验工作安全顺利进行。,二、检验的内容： 在用压力容器检验分为外部检查，内外部检验，压力试验三种类型。检验内容按在用压力容器检验规程第四章的相关条款的规定进行。一般要求是： 压力容器的外部检查包括压力容器本体、外表面腐蚀、保温层与之相邻的管道或构件及安全附件和基础的检查。在检查中如果发现压力容器外表 面油漆大面积剥落，局部有明显腐蚀现象，应增加对容器的测厚试验。 内外部检验是全面了解在用压力容器安全状况的检验方式。它除了包括所有外部检查的内容外，还要进行压力容器主体材质、结
34、构、几何尺寸，表面缺陷和基础的检查，以及焊缝埋藏缺陷安全附件和紧固体的检查等等。,压力容器内外部检验合格后，按检验方案的要求或根据被检容器的实际情况还要考虑进行必要的耐压试验。对于容器介质为易燃或毒性程度为极度、高度危害或设计上不允许有微量泄漏的压力容器，在液压试验合格后，还必须做气密性试验。另外在用压力容器定期检验中，设备、人身安全也是不容忽视的问题，稍有不慎，将会造成机毁人亡的事故。这样的事故曾经发生过。 所以为确保被检设备、 检验设备及检验人员的人身安全，应该精心组织制定周密的安全措施，防患于未然，确保检验工作安全顺利进行。,三、检验的方法： 对压力容器的检验主要分为破坏性检验和非破坏性
35、检验两类。采用哪种方法，主要根据生产情况，技术要求和有关标准确定。常用的检验方法，根据不同的情况和技术的需求确定检测试验方法。 四、定期检验的安全评定 压力容器经定期检验后，应根据检验结果，对其安全状况进行评定，并以等级的形式反映出来，其中以评定项目等级最低者作为最终评定结果。安全状况等级的评定主要从材质、结构、内外表面缺陷长度，深浅程度表面机械损伤是否严重。局部变形的大小以及内表面焊缝咬边程度和腐蚀情况几方面加以考虑。,第五节 压力容器的失效形式和特征,压力容器是常用设备，又是一种比较容易发生事故的特殊设备。压力容器发生事故时，往往不仅本身遭到破坏，而且还会危及职工的生命和健康，破坏其他设备
36、和建筑物。要防止破坏事故的发生，首先必须了解它的破坏机理，掌握它发生破坏的规律，才能采取正确的防止措施和避免事故的办法。 压力容器破坏，通常有几下面几种形式，即延性破坏（或称塑性破坏）、脆性破坏、疲劳破坏、蠕变破坏和腐蚀破坏。压力容器破坏形式及特征见表。,一、 压力容器失效模式,定义压力容器在规定的 使用环境和时间内，因尺寸、形状或者材料性能变化而危及安全或者丧失正常功能的现象，称为压力容器失效。,失效表现形式过度变形断裂泄漏,失效原因多种多样,（1）强度失效,（2）刚度失效,（3）失稳失效,（4）泄漏失效,失效形式,a.韧性断裂是压力容器在载荷作用下，产生的应力达到或接近所用材料的强度极限而
37、发生的断裂。,（1）强度失效因材料屈服或断裂引起的压力容器失效，称为强度失效，包括:（a）韧性断裂（b）脆性断裂（c）疲劳断裂（d）蠕变断裂（e）腐蚀断裂等。,容器的爆破曲线,韧性断裂 特征,原因,断后有肉眼可见的宏观变形，如整体鼓胀， 周长伸长率可达1020%，断口处厚度显著 减薄；没有碎片，或偶尔有碎片；按实测厚 度计算的爆破压力与实际爆破压力相当接近。,壁厚过薄和内压过高,壁厚未经设计计算和壁厚因 腐蚀而减薄,操作失误、液体受热膨胀、化学反应失控等。,严格按照规范设计、选材，配备相应的安全附件，且运输、安装、使用、检修遵循有关的规定,韧性断裂可以避免,韧性破坏,断裂时容器没有膨胀，即无明
38、显的塑性变形； 其断口齐平，并与最大应力方向垂直； 断裂的速度极快，常使容器断裂成碎片。 由于脆性断裂时容器的实际应力值往往很低，爆破片、安全阀等安全附件不会动作，其后果要比韧性断裂严重得多。,b.脆性断裂是指变形量很小、且在壳壁中的应力值远低于材料的强度极限时发生的断裂。这种断裂是在较低应力状态下发生，故又称为低应力脆断。,脆性断裂 特征,脆性断 裂原因,交变载荷指大小和（或）方向都随时间周期性（或无规则）变化的载荷。,包括压力波动、开车停车； 加热或冷却时温度变化引 起的热应力变化；动或容器 接管引起的附加载荷的交变而 形成的交变载荷。,需要指出，原材料或制造过程 中产生的裂纹，也会在交变
39、载荷 的反复作用下扩展而导致压力容 器疲劳。,c.疲劳断裂压力容器在交变载荷作用下，经过一定周期后发生的断裂。,失效形式“未爆先漏” ，破坏需要有一定时间。,疲劳破坏包括裂纹萌生、扩展和最后断裂三个阶段。,疲劳断口裂纹源、裂纹扩展区和瞬时断裂区组成。,裂纹源往往位于高应力区或有缺陷的部位。,裂纹扩展区是疲劳断口最重要的特征区域。常呈现贝纹状，是疲劳裂纹扩展过程中留下的痕迹。,瞬时断裂区裂纹扩展到一定程度时的快速断裂区。,d.蠕变断裂压力容器在高温下长期受载，随时间的增加材料不断发生蠕变变形，造成厚度明显减薄与鼓胀变形，最终导致压力容器断裂。,从变形看 具有韧性断裂特征,从应力看 具有脆性断裂特
40、征,e.腐蚀断裂韧性断裂特征脆性断裂特征。,均匀腐蚀的减薄和 局部腐蚀的凹坑 引起的断裂,晶间腐蚀和应力腐蚀 引起的断裂,（2）刚度失效 由于压力容器的变形大到足以影响其正 常工作而引起的失效。如塔受风载荷，产生过大弯曲变形。 （3）失稳失效 在压应力作用下，压力容器突然失去其原有的规则几何形状引起的失效。其特征？ （4）泄漏失效泄漏而引起的失效。危害可能引起中毒、燃烧和爆炸等事故，造成环境污染等。,交互失效实际中可能同时发生多种形式的失效。,第六节 我国现行压力容器规范介绍,鉴于压力容器安全问题的重要性，世界各工业国家都制定了压力容器的规范，内容包括设计、材料、制造、检验等各方面，经过一定的
41、法律程序，成为法律性文件，违反规范就要承担法律责任。随着压力容器技术的发展，规范也在不断更新，新版本出版后，老版本便自动作废，因此大家必须随时执行新规范。 下面就我国现行钢制压力容器规范作简要介绍： 1设计标准： GB150 钢制压力容器 GB151 管壳式换热器 “容规” 压力容器安全技术监察规程,HG20580-20585钢制化工容器设计基础规定，钢制化工容器材料选用规定，钢制化工容器强度计算规定，钢制化工容器结构设计规定，钢制化工容器制造技术规定，钢制低温压力容器技术规定， JB/T4710 钢制塔式容器 JB/T4746 钢制压力容器封头 JB/T4731 钢制卧式容器 JB/T473
42、6 补强圈 HG20592-20635管法兰 JB/T4700-4707压力容器法兰,2板材标准： GB3274 碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带 GB6654 压力容器用钢板 GB3531 低温压力容器用低合金钢钢板 GB4237 不锈钢热轧钢板 3管材标准： GB/T3092 低压流体输送焊接钢管 GB12771 流体输送用不锈钢焊接管 GB/T8163 输送流体用无缝钢管 GB3087 低中压锅炉用无缝钢管 GB9948 石油裂化用无缝钢管 GB6479 化肥设备用高压无缝钢管 GB5310 高压锅炉无缝钢管,4锻件标准： JB4726 压力容器用碳素钢和低合金钢锻件 JB4727
43、 低温压力容器用碳素钢和低合金钢锻件 JB4728 压力容器用不锈钢锻件5检测标准： JB4730 承压设备无损检测,焊条选用原则,b420Mpa级低碳钢（Q235,20R,20g,10,20）采用结422焊条，但只能用于压力容器，如、容器必须采用低氢碱性焊条结427。 b490Mpa级的碳锰钢（16Mn,16MnR）采用结507焊条. b540Mpa级的低合金高强度钢（15MnVR）采用结557焊条。 b420Mpa级b490Mpa级采用结427焊条。 b420Mpa级b540Mpa级采用结507焊条。 b490Mpa级b540Mpa级采用结507焊条。 0Cr18Ni9(304)采用奥10
44、2焊条。 00Cr19Ni11(304L)采用奥002焊条。 0Cr17Ni12Mo2(316)采用奥202焊条。 00Cr17Ni14Mo2(316L)采用奥022焊条。 0Cr18Ni12Mo2Ti(316Ti)采用奥212焊条。,0Cr18Ni9(304)00Cr19Ni11(304L) 采用奥002焊条 0Cr18Ni9(304)0Cr17Ni12Mo2(316) 采用奥102、奥202焊条 0Cr18Ni9(304)00Cr17Ni14Mo2(316L)采用奥102、奥202焊条 00Cr19Ni11(304L)0Cr17Ni12Mo2(316) 采用奥102、奥202焊条 00Cr19Ni11(304L)00Cr17Ni14Mo2(316L)采用奥002、奥022焊条 0Cr17Ni12Mo2(316)00Cr17Ni14Mo2(316L)采用奥202奥焊条 0Cr18Ni9(304)碳钢采用奥302焊条 00Cr19Ni11(304L)碳钢采用奥062焊条 0Cr17Ni12Mo2(316)碳钢采用奥312焊条 00Cr17Ni14Mo2(316L)碳钢采用奥042焊条 0Cr18Ni12Mo2Ti(316Ti)碳钢采用奥042焊条,Thank You !,
