壓力容器
定義
為了與一般容器(常壓容器)相區(qū)別，只有同時(shí)滿足下列三個(gè)條件的容器，才稱之為壓力容器：
(1)工作壓力(注1)大于或者等于0.1Mpa(工作壓力是指壓力容器在正常工作情況下，其頂部可能達(dá)到的最高壓力(表壓力)); (不含液體靜壓力)
(2)內(nèi)直徑(非圓形截面指其最大尺寸)大于等于0.15m。且容積(V)大于等于0.025立方米，工作壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa-L(容積，是指壓力容器的幾何容積);
(3)盛裝介質(zhì)為氣體、液化氣體以及介質(zhì)最高工作溫度高于或者等于其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體.
使用簡(jiǎn)介
壓力容器
壓力容器的用途十分廣泛。它是在石油化學(xué)工業(yè)、能源工業(yè)、科研和軍工等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門都起著重要作用的設(shè)備。壓力容器一般由筒體、封頭、法蘭、密封元件、開孔和接管、支座等六大部分構(gòu)成容器本體。此外，還配有安全裝置、表計(jì)及完成不同生產(chǎn)工藝作用的內(nèi)件。壓力容器由于密封、承壓及介質(zhì)等原因，容易發(fā)生爆炸、燃燒起火而危及人員、設(shè)備和財(cái)產(chǎn)的安全及污染環(huán)境的事故。目前，世界各國(guó)均將其列為重要的監(jiān)檢產(chǎn)品，由國(guó)家指定的專門機(jī)構(gòu)，按照國(guó)家規(guī)定的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施監(jiān)督檢查和技術(shù)檢驗(yàn)。
分類概述
壓力容器的分類方法很多，從使用、制造和監(jiān)檢的角度分類，有以下幾種。
壓力容器
(1)按承受壓力的等級(jí)分為：低壓容器、中壓容器、高壓容器和超高壓容器。
(2)按盛裝介質(zhì)分為：非易燃、無毒;易燃或有毒;劇毒。
(3)按工藝過程中的作用不同分為：
①反應(yīng)容器：用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的容器。
?、趽Q熱容器：用于完成介質(zhì)的熱量交換的容器。
?、鄯蛛x容器：用于完成介質(zhì)的質(zhì)量交換、氣體凈化、固、液、氣分離的容器。
④貯運(yùn)容器：用于盛裝液體或氣體物料、貯運(yùn)介質(zhì)或?qū)毫ζ鹌胶饩彌_作用的容器。
我國(guó)分類
為了更有效地實(shí)施科學(xué)管理和安全監(jiān)檢，我國(guó)《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》中根據(jù)工作壓力、介質(zhì)危害性及其在生產(chǎn)中的作用將壓力容器分為三類。并對(duì)每個(gè)類別的壓力容器在設(shè)計(jì)、制造過程，以及檢驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容和方式做出了不同的規(guī)定。壓力容器已實(shí)施進(jìn)口商品安全質(zhì)量許可制度，未取得進(jìn)口安全質(zhì)量許可證書的商品不準(zhǔn)進(jìn)口。
第三類壓力容器
具有下列情況之一的，為第三類壓力容器：
高壓容器;
壓力容器
中壓容器(僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì));
中壓儲(chǔ)存容器(僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且pV乘積大于等于10MPa·m3 );
中壓反應(yīng)容器(僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且pV乘積大于等于0.5MPa·m3);
低壓容器(僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)，且乘積大于等于0.2MPa·m3 );
高壓、中壓管殼式余熱鍋爐;
中壓搪玻璃壓力容器;
使用強(qiáng)度級(jí)別較高(指相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限大于等于540MPa)的材料制造的壓力容器;
移動(dòng)式壓力容器，包括鐵路罐車(介質(zhì)為液化氣體、低溫液體)、罐式汽車[液化氣體運(yùn)輸(半掛)車、低溫液體運(yùn)輸(半掛)車、永久氣體運(yùn)輸(半掛)車]和罐式集裝箱(介質(zhì)為液化氣體、低溫液體)等;
球形儲(chǔ)罐(容積大于等于50m3);低溫液體儲(chǔ)存容器(容積大于5m3)。
低溫液體儲(chǔ)存容器(容積大于5m3)
第二類壓力容器
具有下列情況之一的，為第二類壓力容器：
中壓容器;
低壓容器(僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì));
低壓反應(yīng)容器和低壓儲(chǔ)存容器(僅限易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì));
低壓管殼式余熱鍋爐;
低壓搪玻璃壓力容器。
第一類壓力容器
除上述規(guī)定以外的低壓容器為第一類壓力容器。
分類具體規(guī)定
介質(zhì)分組
壓力容器的介質(zhì)分為以下兩組，包括氣體、液化氣體或者最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。
(1)第一組介質(zhì)：毒性程度為極度危害、高度危害的化學(xué)介質(zhì)，易爆介質(zhì)，液化氣體。
(2)第二組介質(zhì)：除第一組以外的介質(zhì)。
介質(zhì)危害性
介質(zhì)危害性指壓力容器在生產(chǎn)過程中因事故致使介質(zhì)與人體大量接觸，發(fā)生爆炸或者因經(jīng)常泄漏引起職業(yè)性慢性危害的嚴(yán)重程度，用介質(zhì)毒性程度和爆炸危害程度表示。
A1.2.1 毒性程度: 綜合考慮急性毒性、最高容許濃度和職業(yè)性慢性危害等因素。極度危害最高容許濃度小于0.1mg/m3;高度危害最高容許濃度0.1～1.0 mg/m3;中度危害最高容許濃度1.0～10.0 mg/m3; 輕度危害最高容許濃度大于或者等于10.0 mg/m3。
A1.2.2 易爆介質(zhì): 指氣體或者液體的蒸汽、薄霧與空氣混合形成的爆炸混合物，并且其爆炸下限小于10%，或者爆炸上限和爆炸下限的差值大于或者等于20%的介質(zhì)。
A1.2.3 具體介質(zhì)毒性危害程度和爆炸危險(xiǎn)程度按GB 5044—1985 《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)》、HG 20660—2000 《壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險(xiǎn)程度分類》兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)確定。兩者不一致時(shí)，以危害(危險(xiǎn))程度高的為準(zhǔn)。
分類方法
基本分類
第一介質(zhì)+第二介質(zhì)
壓力容器分類應(yīng)當(dāng)先按照介質(zhì)特性，按照以下要求選擇分類圖，再根據(jù)設(shè)計(jì)壓力p(單位MPa)和容積V(單位L)，標(biāo)出坐標(biāo)點(diǎn)，確定容器類別：
(1)對(duì)于第一組介質(zhì)，壓力容器的分類見圖A-1。
(2)對(duì)于第二組介質(zhì)，壓力容器的分類見圖A-2。
圖A-1 壓力容器分類圖—第一組介質(zhì)
圖A-2 壓力容器分類圖—第二組介質(zhì)
多腔壓力容器分類
多腔壓力容器(如換熱器的管程和殼程、夾套容器等)按照類別高的壓力腔作為該容器的類別并且按該類別進(jìn)行使用管理。但應(yīng)當(dāng)按照每個(gè)壓力腔各自的類別分別提出設(shè)計(jì)、制造技術(shù)要求。對(duì)各壓力腔進(jìn)行類別劃定時(shí)，設(shè)計(jì)壓力取本壓力腔的設(shè)計(jì)壓力，容積取本壓力腔的幾何容積。
1. 同腔多種介質(zhì)容器分類
一個(gè)壓力腔內(nèi)有多種介質(zhì)時(shí)，按組別高的介質(zhì)分類。
2. 介質(zhì)含量極小容器分類
當(dāng)某一危害性物質(zhì)在介質(zhì)中含量極小時(shí)，應(yīng)當(dāng)按其危害程度及其含量綜合考慮，由壓力容器設(shè)計(jì)單位決定介質(zhì)組別。
特殊情況分類 (1)坐標(biāo)點(diǎn)位于圖A-1或者圖A-2的分類線上時(shí)，按較高的類別劃分其類別。
(2)對(duì)于GB 5044和HG 20660兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確規(guī)定的介質(zhì)，應(yīng)當(dāng)按化學(xué)性質(zhì)、危害程度及其含量綜合考慮，由壓力容器設(shè)計(jì)單位決定介質(zhì)組別。(3)本規(guī)程1.4條范圍內(nèi)的壓力容器統(tǒng)一劃分為第Ⅰ類壓力容器。
壓力等級(jí)劃分
壓力容器的設(shè)計(jì)壓力(p)劃分為低壓、中壓、高壓和超高壓四個(gè)壓力等級(jí)：
(1)低壓(代號(hào)L) 0.1MPa≤p<1.6MPa;
(2)中壓(代號(hào)M) 1.6MPa≤p<10.0MPa;
(3)高壓(代號(hào)H) 10.0MPa≤p<100.0MPa;
(4)超高壓(代號(hào)U) p≥100.0MPa。
壓力容器
壓力容器品種劃分
壓力容器按在生產(chǎn)工藝過程中的作用原理，分為反應(yīng)壓力容器、換熱壓力容器、分離壓力容器、儲(chǔ)存壓力容器。具體劃分如下：
(1)反應(yīng)壓力容器(代號(hào)R)：主要是用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的壓力容器，如反應(yīng)器、反應(yīng)釜、分解鍋、硫化罐、分解塔、聚合釜、高壓釜、超高壓釜、合成塔、變換爐、蒸煮鍋、蒸球、蒸壓釜、煤氣發(fā)生爐等。
(2)換熱壓力容器(代號(hào)E)：主要是用于完成介質(zhì)的熱量交換的壓力容器，如管殼式余熱鍋爐、熱交換器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、加熱器、消毒鍋、染色器、烘缸、蒸炒鍋、預(yù)熱鍋、溶劑預(yù)熱器、蒸鍋、蒸脫機(jī)、電熱蒸汽發(fā)生器、煤氣發(fā)生爐水夾套等。
(3)分離壓力容器(代號(hào)S)：主要是用于完成介質(zhì)的流體壓力平衡緩沖和氣體凈化分離的壓力容器，如分離器、過濾器、集油器、緩沖器、洗滌器、吸收塔、銅洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等。
(4)儲(chǔ)存壓力容器(代號(hào)C，其中球罐代號(hào)B)：主要是用于儲(chǔ)存、盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)的壓力容器，如各種型式的儲(chǔ)罐。
在一種壓力容器中，如同時(shí)具備兩個(gè)以上的工藝作用原理時(shí)，應(yīng)當(dāng)按工藝過程中的主要作用來劃分品種。
相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)
與其他技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，與其他管理規(guī)定的關(guān)系：
本規(guī)程是固定式壓力容器的基本安全性能保證，也是必須滿足和達(dá)到的安全要求，其他標(biāo)準(zhǔn)不得低于本規(guī)程的各項(xiàng)規(guī)定;
不符合本規(guī)定時(shí)，如何處理：
指“三新”試驗(yàn)、研究數(shù)據(jù)報(bào)告報(bào)國(guó)家質(zhì)檢總局委托技術(shù)機(jī)構(gòu)評(píng)審、處理，并將結(jié)果經(jīng)總局批準(zhǔn)后進(jìn)行試制;
引用現(xiàn)行有效標(biāo)準(zhǔn)：十項(xiàng)
覆蓋了各類形式、材質(zhì)的壓力容器設(shè)計(jì)、制造，具有適用性。
壓力容器
(1)GB 150 -1998 鋼制壓力容器
(2)JB 4732 –1995 鋼制壓力容器—分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
(3)GB 151 -1999 管殼式換熱器
(4)GB 12337- 1998 鋼制球形儲(chǔ)罐
(5)JB/T 4710 -2005 鋼制塔式容器
(6)JB/T 4731 -2005 鋼制臥式容器
(7)JB/T 4734 -2002 鋁制焊接容器
(8)JB/T 4745 - 2002 鈦制焊接容器
(9)JB/T 4755 -2006 銅制壓力容器
(10)JB/T 4756 -2006 鎳及鎳合金制壓力容器
其他介紹
內(nèi)部或外部承受氣體或液體壓力，并對(duì)安全性有較高要求的密封容器。早期主要用于化學(xué)工業(yè)，壓力
壓力容器
多在10兆帕以下。合成氨和高壓聚乙烯等高壓生產(chǎn)工藝出現(xiàn)后，要求壓力容器的壓力達(dá)100兆帕以上 。隨著化工和石油化工等工業(yè)的發(fā)展，壓力容器的工作溫度范圍越來越寬，容量不斷增大，有些還要求耐介質(zhì)腐蝕。20世紀(jì)60年代開始，核電站的發(fā)展對(duì)反應(yīng)堆壓力容器提出了更高的安全和技術(shù)要求，從而促進(jìn)了壓力容器的進(jìn)一步發(fā)展，廣泛應(yīng)用于各工業(yè)部門。壓力容器主要為圓柱形，也有球形或其他形狀。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，可分為多層式壓力容器，繞板式壓力容器、型槽繞帶式壓力容器、熱套式壓力容器、鍛焊式壓力容器和厚板卷焊式壓力容器等。大多數(shù)壓力容器由鋼制成，也有的用鋁、鈦等有色金屬和玻璃鋼、預(yù)應(yīng)力混凝土等非金屬材料制成。壓力容器在使用中如發(fā)生爆炸，會(huì)造成災(zāi)難性事故。為了使壓力容器在確保安全的前提下達(dá)到設(shè)計(jì)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、易于制造、使用可靠和造價(jià)經(jīng)濟(jì)等目的，各國(guó)都根據(jù)本國(guó)具體情況制定了有關(guān)壓力容器的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和技術(shù)條件，對(duì)壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和使用等提出具體和必須遵守的規(guī)定。
壓力容器的檢驗(yàn)
壓力容器外部檢查
亦稱運(yùn)行中檢查，檢查的主要內(nèi)容有：壓力容器外表面有無裂紋、變形、泄漏、局部過熱等不正常現(xiàn)象;安全附件是否齊全、靈敏、可靠;緊固螺栓是否完好、全部旋緊;基礎(chǔ)有無下沉、傾斜以及防腐層有無損壞等異?，F(xiàn)象。 外部檢查既是檢驗(yàn)人員的工作，也是操作人員日常巡回檢查項(xiàng)目。發(fā)現(xiàn)危及安全現(xiàn)象(如受壓元件產(chǎn)生裂紋、變形、嚴(yán)重泄?jié)B等)應(yīng)予停車并及時(shí)報(bào)告有關(guān)人員。
壓力容器內(nèi)外部檢驗(yàn)
壓力容器內(nèi)外部檢驗(yàn)這種檢驗(yàn)必須在停車和容器內(nèi)部清洗干凈后才能進(jìn)行。檢驗(yàn)的主要內(nèi)容除包括外部檢查的全部?jī)?nèi)容外，還要檢驗(yàn)內(nèi)外表面的腐蝕磨損現(xiàn)象;用肉眼和放大鏡對(duì)所有焊縫、封頭過渡區(qū)及其他應(yīng)力集中部位檢查有無裂紋，必要時(shí)采用超聲波或射線探傷檢查焊縫內(nèi)部質(zhì)量;測(cè)量壁厚。若測(cè)得壁厚小于容器最小壁厚時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行強(qiáng)度校核，提出降壓使用或修理措施;對(duì)可能引起金屬材料的金相組織變化的容器，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行金相檢驗(yàn);高壓、超高壓容器的主要螺栓應(yīng)利用磁粉或著色進(jìn)
壓力容器
行有無裂紋的檢查等。通過內(nèi)外部檢驗(yàn)，對(duì)檢驗(yàn)出的缺陷要分析原因并提出處理意見。修理后要進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。 壓力容器內(nèi)外部檢驗(yàn)周期為每三年一次，但對(duì)強(qiáng)烈腐蝕性介質(zhì)、劇毒介質(zhì)的容器檢驗(yàn)周期應(yīng)予縮短。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重缺陷的容器和焊接質(zhì)量差、材質(zhì)對(duì)介質(zhì)抗腐蝕能力不明的容器也均應(yīng)縮短檢驗(yàn)周期。
壓力容器全面檢驗(yàn)
壓力容器全面檢驗(yàn)除了上述檢驗(yàn)項(xiàng)目外，還要進(jìn)行耐壓試驗(yàn)(一般進(jìn)行水壓試驗(yàn))。對(duì)主要焊縫進(jìn)行無損探傷抽查或全部焊縫檢查。但對(duì)壓力很低、非易燃或無毒、無腐蝕性介質(zhì)的容器，若沒有發(fā)現(xiàn)缺陷，取得一定使用經(jīng)驗(yàn)后，可不作無損探傷檢查。 容器的全面檢驗(yàn)周期，一般為每六年至少進(jìn)行一次。對(duì)盛裝空氣和惰性氣體的制造合格容器，在取得使用經(jīng)驗(yàn)和一兩次內(nèi)外檢驗(yàn)確認(rèn)無腐蝕后，全面檢驗(yàn)周期可適當(dāng)延長(zhǎng)。
壓力容器的操作條件
壓力
壓力容器的壓力可以來自兩個(gè)方面，一是壓力是容器外產(chǎn)生(增大)的，二是壓力是容器內(nèi)產(chǎn)生(增大)的。
最高工作壓力，多指在正常操作情況下，容器頂部可能出現(xiàn)的最高壓力。
設(shè)計(jì)壓力，系是指在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下用以確定容器殼體厚度的壓力，亦即標(biāo)注在銘牌上的容器設(shè)計(jì)壓力，壓力容器的設(shè)計(jì)壓力值不得低于最高工作壓力;當(dāng)容器各部位或受壓元件所承受的液柱靜壓力達(dá)到5%設(shè)計(jì)壓力時(shí)，則應(yīng)取設(shè)計(jì)壓力和液柱靜壓力之和進(jìn)行該部位或元件的設(shè)計(jì)計(jì)算;裝有安全閥的壓力容器，其設(shè)計(jì)壓力不得低于安全閥的開啟壓力或爆破壓力。容器的設(shè)計(jì)壓力確定應(yīng)按GB 150的相應(yīng)規(guī)定。
溫度
壓力容器
金屬溫度，系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允許使用溫度。
設(shè)計(jì)溫度，系指容器在正常操作情況下，在相應(yīng)設(shè)計(jì)壓力下，殼壁或元件金屬可能達(dá)到的最高或最低溫度。當(dāng)殼壁或元件金屬的溫度低于—20℃，按最低溫度確定設(shè)計(jì)溫度;除此之外，設(shè)計(jì)溫度一律按最高溫度選取。設(shè)計(jì)溫度值不得低于元件金屬可能達(dá)到的最高金屬溫度;對(duì)于0℃以下的金屬溫度，則設(shè)計(jì)溫度不得高于元件金屬可能達(dá)到的最低金屬溫度。容器設(shè)計(jì)溫度(即標(biāo)注在容器銘牌上的設(shè)計(jì)介質(zhì)溫度)是指殼體的設(shè)計(jì)溫度。
介質(zhì)
生產(chǎn)過程所涉及的介質(zhì)品種繁多，分類方法也有多種。按物質(zhì)狀態(tài)分類，有氣體、液體、液化氣體、單質(zhì)和混合物等;按化學(xué)特性分類，則有可燃、易燃、惰性和助燃四種;按它們對(duì)人類毒害程度，又可分為極度危害(I)、高度危害(Ⅱ)、中度危害(Ⅲ)、輕度危害(Ⅳ)四級(jí)。
易燃介質(zhì)：是指與空氣混合的爆炸下限小于10%，或爆炸上限和下限之差值大于等于20%的氣體，如一甲胺、乙烷、乙烯等。
毒性介質(zhì)：《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(以下簡(jiǎn)稱《容規(guī)》)對(duì)介質(zhì)毒性程度的劃分參照GB 5044《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)》分為四級(jí)。其最高容許濃度分別為：極度危害(I級(jí))<0.1 mg/m3;高度危害(Ⅱ級(jí))0. 1 ～<1.0 mg/m3;中度危害(Ⅲ級(jí))1.0 ～<10 mg/m3;輕度危害(1V級(jí))≥10 mg/m3。
壓力容器中的介質(zhì)為混合物質(zhì)時(shí)，應(yīng)以介質(zhì)的組成并按毒性程度或易燃介質(zhì)的劃分原則，由設(shè)計(jì)單位的工藝設(shè)計(jì)部門或使用單位的生產(chǎn)技術(shù)部門決定介質(zhì)毒性程度或是否屬于易燃介質(zhì)。
腐蝕性介質(zhì)，石油化工介質(zhì)對(duì)壓力容器用材具有耐腐蝕性要求。有時(shí)是因介質(zhì)中有雜質(zhì)，使腐蝕性加劇。腐蝕介質(zhì)的種類和性質(zhì)各不相同，加上工藝條件不同，介質(zhì)的腐蝕性也不相同。這就要求壓力容器在選用材料時(shí)，除了應(yīng)滿足使用條件下的力學(xué)性能要求外，還要具備足夠的耐腐蝕性，必要時(shí)還要采取一定的防腐措施。
壓力容器事故率高的原因
設(shè)備事故率的大小，影響因素較多，也十分復(fù)雜。它不但與整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的各項(xiàng)技術(shù)水平有關(guān)，而且
壓力容器
還與社會(huì)文化和人的素質(zhì)有關(guān)。
在相同的條件下，壓力容器的事故率要比其他機(jī)械設(shè)備高得多。本來壓力容器大多數(shù)是承受靜止而比較穩(wěn)定的載荷，并不像一般轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械那樣容易因過度磨損而失效，也不像高速發(fā)動(dòng)機(jī)那樣因承受高周期反復(fù)載荷而容易發(fā)生疲勞失效。究其原因，主要有以下幾方面。
技術(shù)條件
1)使用條件比較苛刻。壓力容器不但承受著大小不同的壓力載荷(在一般情況下還是脈動(dòng)載荷)和其他載荷，而且有的還是在高溫或深冷的條件下運(yùn)行，工作介質(zhì)又往往具有腐蝕性，工況環(huán)境比較惡劣。
2)容易超負(fù)荷。容器內(nèi)的壓力常常會(huì)因操作失誤或發(fā)生異常反應(yīng)而迅速升高，而且往往在尚未發(fā)現(xiàn)的情況下，容器即已破裂。
3)局部應(yīng)力比較復(fù)雜。例如，在容器開孔周圍及其他結(jié)構(gòu)不連續(xù)處，常會(huì)因過高的局部應(yīng)力和反復(fù)的加載卸載而造成疲勞破裂。
4)常隱藏有嚴(yán)重缺陷。焊接或鍛制的容器，常會(huì)在制造時(shí)留下微小裂紋等嚴(yán)重缺陷，這些缺陷若在運(yùn)行中不斷擴(kuò)大，或在適當(dāng)?shù)臈l件(如使用溫度、工作介質(zhì)性質(zhì)等)下都會(huì)使容器突然破裂。
使用管理
1)使用不合法。購(gòu)買一些沒有壓力容器制造資質(zhì)的工廠生產(chǎn)的設(shè)備作為承壓設(shè)備，并非法當(dāng)壓力容器使用，以避開報(bào)裝、使用注冊(cè)登記和檢驗(yàn)等安全監(jiān)察管理，留下無窮后患。
2)容器雖合法而管理操作不符合要求。企業(yè)不配備或缺乏懂得壓力容器專業(yè)知識(shí)和了解國(guó)家對(duì)壓力容器的有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)管理人員。壓力容器操作人員未經(jīng)必要的專業(yè)培訓(xùn)和考核，無證上崗，極易造成操作事故。
3)壓力容器管理處于“四無”狀態(tài)。即一無安全操作規(guī)程，二無建立壓力容器技術(shù)檔案，三無壓力容器持證上崗人員和相關(guān)管理人員，四無定期檢驗(yàn)管理。使壓力容器和安全附件處于盲目使用、盲目管理的失控狀態(tài)。
4)擅自改變使用條件，擅自修理改造。經(jīng)營(yíng)者無視壓力容器安全，為了適應(yīng)某種工藝的需要而隨意改
壓力容器
變壓力容器的用途和使用條件，甚至帶“病”操作，違規(guī)超負(fù)荷超壓生產(chǎn)等造成嚴(yán)重后果。
5)地方政府的安全監(jiān)察管理部門和相關(guān)行政執(zhí)法部門管理不到位。安全監(jiān)察管理部門和相關(guān)行政執(zhí)法部門的工作未能使用社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是規(guī)模小、分布廣的民營(yíng)和私營(yíng)企業(yè)的激增，使壓力容器的安全監(jiān)察管理存在盲區(qū)和管理不到位的現(xiàn)象，助長(zhǎng)了壓力容器的違規(guī)使用和違規(guī)管理。
壓力容器應(yīng)用舉例-反應(yīng)釜
反應(yīng)釜廣泛應(yīng)用于石油、化工、橡膠、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥、食品，用來完成硫化、硝化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程的壓力容器，例如反應(yīng)器、反應(yīng)鍋、分解鍋、聚合釜等;材質(zhì)一般有碳錳鋼、不銹鋼、鋯、鎳基(哈氏、蒙乃爾、因康鎳)合金及其它復(fù)合材料。
反應(yīng)釜分類
根據(jù)反應(yīng)釜的制造結(jié)構(gòu)可分為開式平蓋式反應(yīng)釜、開式對(duì)焊法蘭式反應(yīng)釜和閉式反應(yīng)釜 三大類，每一種結(jié)構(gòu)都有他的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。反應(yīng)釜按材質(zhì)及用途可有以下幾種：
不銹鋼反應(yīng)釜
不銹鋼反應(yīng)釜由釜體、釜蓋、夾套、攪拌器、傳動(dòng)裝置、軸封裝置、支承等組成。材質(zhì)一般有碳錳鋼、不銹鋼、鋯、鎳基(哈氏、蒙乃爾)合金及其它復(fù)合材料;根據(jù)反應(yīng)釜的制造結(jié)構(gòu)可分為開式平蓋式反應(yīng)釜、開式對(duì)焊法蘭式反應(yīng)釜和閉式反應(yīng)釜 三大類.
不銹鋼反應(yīng)釜攪拌形式一般有錨式、槳式、渦輪式、推進(jìn)式或框式等，攪拌裝置在高徑比較大時(shí)，可用多層攪拌槳葉，也可根據(jù)用戶的要求任意選配.
不銹鋼反應(yīng)釜的密封型式不同可分為：填料密封機(jī)械密封和磁力密封。加熱方式有電加熱、熱水加熱、導(dǎo)熱油循環(huán)加熱、外(內(nèi))盤管加熱等，冷卻方式為夾套冷卻和釜內(nèi)盤管冷卻.
搪玻璃反應(yīng)釜
搪玻璃反應(yīng)釜是將含高二氧化硅的玻璃，襯在鋼制容器的內(nèi)表面，經(jīng)高溫灼燒而牢固地密著于金屬表面上成為復(fù)合材料制品。因此搪玻璃反應(yīng)釜具有玻璃的穩(wěn)定性和金屬?gòu)?qiáng)度的雙重優(yōu)點(diǎn)，是一種優(yōu)良的耐腐蝕設(shè)備。
磁力攪拌反應(yīng)釜
采用靜密封結(jié)構(gòu)，攪拌器與電機(jī)傳動(dòng)間采用磁力偶合器聯(lián)接，由于其無接觸的傳遞力矩，以靜密封取代動(dòng)密封，能徹底解決以前機(jī)械密封與填料密封無法解決的泄漏問題，使整個(gè)介質(zhì)各攪拌部件完全處于絕對(duì)密封的狀態(tài)中進(jìn)行工作，因此，更適合用于各種易燃易爆、劇毒、貴重介質(zhì)及其它滲透力極強(qiáng)的化學(xué)介質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，是石油、化工、有機(jī)合成、高分子材料聚合、食品等工藝中進(jìn)行硫化、氟化、氫化、氧化等反應(yīng)最理想的無泄漏反應(yīng)設(shè)備。
壓力容器制造變形的成因及預(yù)防
一、應(yīng)力變形及預(yù)防
1、火焰切割變形
(1)筒節(jié)：大直徑殼體短筒節(jié)下料(料較長(zhǎng)且較窄)時(shí)，其端口的火焰切割加工邊易發(fā)生變形。因切割高溫冷卻后，加工邊產(chǎn)生收縮，直線邊變?yōu)椤盎【€”邊，筒節(jié)輥圓后，其端口就不在一個(gè)水平面上，誤差較大時(shí)，滿足不了組對(duì)和焊接的要求。應(yīng)采取對(duì)稱切割或機(jī)械加工等方法避免產(chǎn)生變形。
(2)封頭：成型封頭火焰凈料切割后，其端口周邊會(huì)產(chǎn)生收縮，使封頭口徑變小。嚴(yán)重時(shí)，收縮后的封頭口徑滿足不了尺寸要求。對(duì)整體成型的封頭端口加工，如采取火焰切割，則其成型模具設(shè)計(jì)時(shí)要考慮切割后的收縮量;對(duì)瓣片式組合封頭的端口加工，如采取火焰切割，則封頭組裝時(shí)口徑要適當(dāng)放大，以彌補(bǔ)切割后的收縮量。也可采取機(jī)械加工的方法避免產(chǎn)生變形。
(3)機(jī)加工件坯料(主要是鋼板坯料)：這種坯料多用于壓力容器上的大型法蘭或密封圈等?；鹧媲懈詈螅捎阡摪迕浛s不均，致使坯料板面不平，嚴(yán)重時(shí)造成坯料面的加工量不夠。應(yīng)在坯料板切割后進(jìn)行平整矯形，對(duì)難以矯形的坯料板，可適當(dāng)增大其加工余量。
2、加工失穩(wěn)變形
加工失穩(wěn)變形往往是在已成型的封頭或筒節(jié)上開大型孔(如容器的裝卸孔)、由于開孔區(qū)及其附近穩(wěn)定性減弱，造成殼體局部或部件的變形。盡量避免在單獨(dú)筒節(jié)或單獨(dú)封頭上直接開大孔，可視情況將殼體組裝成大段或整體后再開大孔;開大孔前將開孔區(qū)用緊貼殼體的筋板進(jìn)行加強(qiáng)，組焊接管后殼體處于整體穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，再把加強(qiáng)板撤掉。
3、焊接變形
焊接工藝是容器焊接的技術(shù)要求和操作規(guī)定，包括：采用的焊接方法、焊接坡口、焊條種類及直徑，焊接工藝參數(shù)、焊接順序、焊道層數(shù)、焊前和焊后的處理、焊接環(huán)境要求以及防變形、反變形措施等。焊接工藝必須經(jīng)過工藝評(píng)定達(dá)到合格，而且在焊接操作過程中必須嚴(yán)格執(zhí)行工藝要求。
根據(jù)壓力容器和大型部件的焊接條件和焊接量，預(yù)先分析焊接將要產(chǎn)生的變形大小和形態(tài)，有針對(duì)性地制定的控制措施：
(1)對(duì)多焊道的大型壓力容器，例如球形容器，應(yīng)先組裝聯(lián)結(jié)成整體后再進(jìn)行焊接，焊接應(yīng)對(duì)稱進(jìn)行，并要遵守規(guī)定的焊接順序。
(2)對(duì)多焊道的大型部件，如瓜瓣式組合封頭和由瓣片組合的殼體過渡段，除執(zhí)行上述要求外，還應(yīng)在施焊場(chǎng)地設(shè)口形固定卡具。
(3)較長(zhǎng)且分多節(jié)組焊的壓力容器，其筒節(jié)下料時(shí)尺寸要適當(dāng)放出焊接收縮量，以避免出現(xiàn)焊后殼體縮短現(xiàn)象。
(4)對(duì)壓力容器，特別對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的壓力容器的組焊，要采取合理的組裝順序和焊接防變形措施，確保其制造中不變形。
(5)反變形措施：根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)或推算，預(yù)先在焊接件上向焊接變形相反的方向給以變形，焊接后這個(gè)預(yù)變形量剛好得到抵消，具體做法是：壓力容器筒節(jié)的縱縫對(duì)接處兩端頭壓弧時(shí)，在發(fā)生焊接變形方向的相反向留出反變形量;組合式瓣形封頭和過渡段模具尺寸考慮抵消焊接變形的反變形量。
4、熱處理變形的預(yù)防措施
(1)熱處理爐必須符合規(guī)范要求，爐內(nèi)溫度均勻準(zhǔn)確，爐壁火焰噴嘴處應(yīng)設(shè)擋火墻，嚴(yán)禁火焰直接接觸或接近熱處理件。
(2)長(zhǎng)度較大的壓力容器進(jìn)爐后，要加臨時(shí)支座支墊，所用數(shù)量視容器具體尺度而定。
(3)直徑較大、厚度較薄的殼體，一般應(yīng)進(jìn)行內(nèi)部加強(qiáng)。
(4)分段預(yù)制的壓力容器，分段端口處應(yīng)設(shè)加強(qiáng)支撐。
(5)對(duì)受高溫易失去穩(wěn)定的壓力容器部件，也應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行加固加強(qiáng)。
二、加工誤差變形
1、下料誤差變形
由于下料尺寸不準(zhǔn)，使成型后的部件形狀超出了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。下料尺寸不準(zhǔn)主要是由于計(jì)算或放大樣有誤，除了提高下料人員的技術(shù)水平，還應(yīng)施行下料尺寸校對(duì)制，并盡可能采取下料尺寸計(jì)算機(jī)軟件管理。
2、成型誤差變形
壓力容器部件在加工成型中，由于操作不當(dāng)或模具不標(biāo)準(zhǔn)而產(chǎn)生變形：熱成型封頭脫模溫度有一定要求，如溫度尚高就過早脫模會(huì)導(dǎo)致封頭收縮較大，嚴(yán)重時(shí)可使其幾何尺寸超標(biāo);機(jī)械輥制或壓制的容器部件，因操作不當(dāng)使之產(chǎn)生變形;模具設(shè)計(jì)考慮不周或有誤，使成型后壓力容器部件的幾何尺寸不符合要求。主要預(yù)防措施有：
(1)成型操作嚴(yán)格按工藝技術(shù)要求進(jìn)行。
(2)用檢查樣板嚴(yán)格控制加工件的形狀。
(3)模具設(shè)計(jì)在依照加工件的理論尺寸形狀的基礎(chǔ)上，充分考慮壓力容器部件加工成型中和成型后發(fā)生的變化，冷成型模具要考慮成型件的回彈量，熱成型模具要考慮成型件冷卻后的收縮量。
3、組裝誤差變形
壓力容器殼體組裝時(shí)由于錯(cuò)口或不直度誤差等超標(biāo)所產(chǎn)生的變形，稱組裝變形。其預(yù)防措施：
(1)殼體組裝應(yīng)使用定位卡具，直徑較大、厚度較薄的殼體，組裝時(shí)筒節(jié)還要加支撐，嚴(yán)格限制殼體對(duì)接邊的錯(cuò)口。
(2)殼體臥式組裝應(yīng)在托輥上進(jìn)行，并用直線檢查其不直度。
(3)分段預(yù)制的壓力容器，安裝時(shí)要設(shè)定位卡具，并用經(jīng)緯儀檢查其不直度。
《壓力容器》雜志
《壓力容器》[1]?是中國(guó)壓力容器行業(yè)1981年創(chuàng)辦的大型技術(shù)刊物，主要報(bào)道有關(guān)壓力容器及其附件的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、試驗(yàn)研究、材料工程、設(shè)計(jì)計(jì)算、結(jié)構(gòu)分析、制造與安裝、技術(shù)進(jìn)展、安全分析、檢驗(yàn)與修復(fù)、使用管理、經(jīng)驗(yàn)交流和技術(shù)信息等，旨在促進(jìn)科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，推動(dòng)壓力容器行業(yè)的學(xué)術(shù)交流和技術(shù)進(jìn)步。
《壓力容器》雜志為月刊，大16開，64頁，每期約10萬字。國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行，國(guó)內(nèi)發(fā)行代號(hào)：26-10;海外發(fā)行代號(hào)：1529BM。
《壓力容器》的前身為《國(guó)外壓力容器》，是1981年中國(guó)科學(xué)技術(shù)情報(bào)編譯出版委員會(huì)以科情編字(117)號(hào)文批準(zhǔn)創(chuàng)辦的，主辦單位為中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)壓力容器分會(huì)。1983年8月國(guó)家科委以(83)國(guó)科發(fā)條字546號(hào)文批準(zhǔn)《國(guó)外壓力容器》更名為《壓力容器》，正式作為中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)壓力容器分會(huì)會(huì)刊，刊號(hào)為：CN34-1058/TH，1984年1月正式出版，當(dāng)時(shí)為雙月刊，96頁。2000年5月中國(guó)科協(xié)宣傳部以科協(xié)宣發(fā)字[2000]027號(hào)文批準(zhǔn)《壓力容器》由雙月刊改為月刊，頁碼由96頁改為64頁。實(shí)際到2002年1月《壓力容器》正式改為月刊。
《壓力容器》從創(chuàng)刊至2006年5月，總計(jì)出版23卷161期，發(fā)表文章3367篇。出版增刊1期，發(fā)表文章108篇。1984年1月~2002年1月主編為鄧立文，2002年1月至今主編為岳洋。
20多年來，《壓力容器》雜志一直堅(jiān)持學(xué)術(shù)性與實(shí)用性相結(jié)合的辦刊方針，努力將雜志打造成行業(yè)知名期刊，是中文核心期刊、中國(guó)科技核心期刊。2005年獲得安徽省第五屆優(yōu)秀科技期刊一等獎(jiǎng)。
隨著我國(guó)加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)，以自主創(chuàng)新提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平，走新型工業(yè)化道路戰(zhàn)略措施的實(shí)施?！秹毫θ萜鳌冯s志將堅(jiān)持報(bào)道前沿研究成果，促進(jìn)行業(yè)的技術(shù)交流，推廣高新技術(shù)產(chǎn)品，促進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)化，與全國(guó)壓力容器的同仁攜手，共同推動(dòng)我國(guó)壓力容器行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展。
