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1、化工容器设计,容器的结构,一、容器的分类,高压容器；中压容器(仅限毒性为极度和高度危害介质)；中压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且PV大于等于10MPa m3)；中压反应容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且PV大于等于0.5MPa m3)；低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且PV大于等于0.2MPa m3)；高压、中压管壳式余热锅炉；中压搪玻璃压力容器；使用强度级别较高的材料制造的压力容器；移动式压力容器；球形储罐；低温液体储存容器,1.一类容器、二类容器、三类容器的划分,(1).符合下列情况之一者，为第三类压力容器：,中压容器；低压容器(仅限毒性程度为极度和高度
2、危害介质)；低压反应容器和低压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质)；低压管壳式余热锅炉；低压搪玻璃压力容器；,(2).符合下列情况之一者，为第二类压力容器：,(3).不属于第3类、第2类的容器，均为第1类压力容器。,极度高度危害物质：氟气、氟化氢、光气、甲醛、苯、氯气、四氯化碳、三硝基甲苯、汞及其化合物等。中度轻度危害物质：一氧化碳、硫化氢、氨气、甲醇、硫酸、盐酸、二氧化硫、丙酮、乙炔、汽油、四氟乙烯等。,2.毒性程度的划分,思考题：下列容器分别为第几类容器？,1500，设计压力为10MPa的废热锅炉设计压力为0.6MPa的HF气体贮罐设计压力为2.5MPa的搪玻璃容器铁路罐车,a、第
3、三类容器(3-6),b、第二类容器(2-2),c、第三类容器(3-7),d、第三类容器(3-9),国务院颁发的锅炉压力容器安全监察暂时条例；劳动部颁发的锅炉压力容器安全监察暂时条例实施细则；劳动部颁发的压力容器安全技术监察规程；“全国压力容器标准化技术委员会”颁发的国家标准钢制压力容器；劳动部颁发的压力容器设计单位资格管理与监督规则；劳动部颁发的压力容器产品质量监督检验规则；劳动部颁发的在用压力容器检验规程；劳动部颁发的压力容器使用登记管理规则。,3.关于压力容器实施监察管理的八大法规,强度的要求；刚度的要求；稳定性；耐久性；密封性；节省材料和便于制造；方便操作和便于运输；技术经济指标合理。,
4、二、容器机械设计的基本要求,保证压力容器安全运行必须注意的几个问题：,压力、温度要防止超限；低温的控制；,对环境温度的控制，如装气钢瓶要防止日晒和接近热源；开停车的压力温度波动；介质成分的控制，如氯离子、氢离子及某些气体的含水量。,温度下降，材料的韧性下降。所以对于设计温度等于或低于-20的碳素钢和低合金钢制的压力容器成为低温压力容器。关于低温压力容器的选材、结构、制造、检验和验收都有专门的规定，决不允许将不是低温用钢改作低温容器使用。,我国已经成为世界贸易组织成员国，要求化工设备零部件必须标准化，也有利于成批生产，缩短生产周期，提高产品质量，降低成本，从而提高产品的竞争力；零部件的标准化可以
5、增加其互换性；零部件的标准化也有利于设计、制造、安装和检修，提高劳动生产率；关于化工设备零部件的标准化，我国已经颁布了一系列的零部件的标准。,三、容器零部件的标准化,1.容器零部件标准化的意义,1989我国压力容器标准化技术委员会制订了GB150-89钢制压力容器，它是在我国钢制石油化工压力容器设计规范标准实施了20余年基础上，总结我国大量工程实践经验，以理论与实验研究为指导，并吸收了国际同类先进标准的内容而编制的，标志着我国集设计、制造、检验和验收技术要求于一体，独立、完整、统一的中国压力容器标准体系正在形成。1998年，针对GB150-89 又进行了修订，形成了GB150-1998，使标准
6、更加完善。GB150钢制压力容器包括压力容器板壳元件计算、容器结构要素的确定，密封设计、超压泄放装置的设置以及容器的制造与验收的要求等，是压力容器制造、设计、检验与验收的综合性国家标准。它是确保压力容器结构强度、结构稳定和结构刚度，以达到安全使用所必须遵循的基本技术要求。,2.国内标准,3.国外标准,美国ASME规范：ASME规范规模庞大、内容完善，仅依靠ASME规范本身即可完成压力容器选材、设计、制造、检验、试验、安装及运行等全部工作环节。现在ASME规范共有十一卷，总计二十二册，另外还有二册规范案例。其中与压力容器密切相关的部分有：第卷材料技术条件、第卷无损检验、第卷 压力容器及第卷 焊接
7、及钎焊评定。ASME规范每年增补一次，每三年出一新版，技术先进，修订及时，能迅速反映世界压力容器科技发展的最新成就，使它成为世界上影响最大的一部规范。英国压力容器规范（BS）日本国家标准（JIS）德国压力容器规范（AD）：AD规范与ASME规范相比，具有如下的特点：AD规范只对材料的屈服极限取安全系数，且取数较小。因此，产品厚度薄、重量轻；AD规范允许采用较高强度级别的钢材；在制造要求方面，AD规范没有ASME详尽，他们认为这样可使制造厂具有较大的灵活性，易于发挥各厂的技术特长和创新。,公称直径 DN,4.容器零部件标准化的基本参数(DN、PN),对由钢板卷制的筒体和成形封头而言，公称直径是指
8、它们的内径；对于管子而言，公称直径既不是内径，也不是外径，而是小于管子外径的一个数值。只要管子的公称直径确定了，它的外径也就确定了。对于法兰来说，它的公称直径是指与它相连的筒体或管子的公称直径；设计时，应将工艺设计初步确定的设备内径，调整到规定的公称直径。,在制定零部件标准时，仅有公称直径这一个参数是不够的，因为即使公称直径相同的筒体，只要工作压力不同，那么它们的其他尺寸也可能不一样，因此还需要引入公称压力。设计时，如果是选用标准零部件，则必须将操作温度下的最高工作压力(或设计压力)调整到所规定的某一公称压力等级，然后根据DN和PN选定该零件的尺寸。,公称压力 PN,标准化的例子其实在我国古代就有过先例，在战国时期的秦国在兵器制造方面就实行过类似于标准化的管理；请看：视频,
