1、壓力容器實例練習 Practice for Pressure Vessel 第1頁，共64頁。 壓力容器基本知識一、壓力容器的分類1）按壓力分類：按容器承受的壓力（Pw）可分為內(nèi)壓容器與外壓容器。 容器的內(nèi)部壓力小于外部壓力時，稱為外壓容器。內(nèi)部壓力小于一個絕對大氣壓的外壓容器，叫真空容器。 內(nèi)壓容器按設(shè)計壓力P分為低壓、中壓、高壓和超高壓容器：低壓容器 0.1P1.6MPa中壓容器 1.6P10MPa高壓容器 10P100MPa超高壓容器 P100MPa 第2頁，共64頁。 2）按管理分類根據(jù)容器的壓力高低、介質(zhì)的危害程度及在生產(chǎn)過程中的重要作用，將壓力容器分為：一類容器：裝有非易燃或無毒介

2、質(zhì)的低壓容器，或者是裝有易燃或有毒介質(zhì)的低壓分離器和換熱容器。二類容器：包括中壓容器，或者裝有劇毒介質(zhì)的低壓容器和裝有易燃或有毒介質(zhì)的的低壓反應(yīng)器和儲運容器。三類容器：高壓和超高壓容器，或者裝有劇毒介質(zhì)的大型低壓容器和中壓容器，或者裝有易燃或有毒介質(zhì)的中壓反應(yīng)器和中壓儲運器。第3頁，共64頁。3）按工作原理分類1)反應(yīng)壓力容器（R）：用于完成介質(zhì)物理化學反應(yīng)的，如反應(yīng)器、反應(yīng)釜、合成塔、分解鍋等2)換熱壓力容器（E）：用于完成介質(zhì)熱量交換的，如廢熱鍋爐、熱交換器、冷卻器、蒸發(fā)器等3)分離壓力容器（S）：用于完成介質(zhì)流體壓力平衡和氣體凈化分離的，如分離器、過濾器等4)儲存壓力容器（C，儲罐B）：

3、用于儲存、盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)的壓力容器第4頁，共64頁。4）按壁溫分類常溫壓力容器：指溫度在-20200條件下工作的容器； 低溫壓力容器：指工作時壁溫在-20以下的壓力容器。液化乙烯、液化天然氣、液氮和液氫等的儲存和運輸用容器均屬低溫壓力容器，高溫壓力容器：使用過程中容器壁處于高溫下的壓力容器。所謂高溫，通常是指壁溫超過容器材料的蠕變起始溫度（對于一般鋼材約為 350）第5頁，共64頁。5）按形狀分類圓柱形、球形、錐形、橢圓形等。各種壓力容器的典型形式第6頁，共64頁。二、壓力容器的結(jié)構(gòu) 圓柱形壓力容器主要由封頭、筒體、法蘭、端蓋、錐體、接管等部件組成。核電站反應(yīng)堆壓力容器第7頁，

4、共64頁。球形壓力容器 塔器 第8頁，共64頁。管殼式換熱器固定管板式換熱器第9頁，共64頁。U形管式換熱器 雙重管式換熱器第10頁，共64頁。 反應(yīng)器（完成化學反應(yīng)的設(shè)備 ）固定床反應(yīng)器 、流化床反應(yīng)器 、攪拌反應(yīng)器 厚壁高壓容器（設(shè)計壓力10100MPa高壓和容器超過100MPa的超高壓容器，如加氫裂化反應(yīng)器、尿素合成塔、氨合成塔和甲醇合成塔 ，高壓聚乙烯反應(yīng)器）單層板卷焊式高壓容器 、單層板壓制式高壓容器第11頁，共64頁。三、壓力容器焊縫分類容器主要受壓部分的焊接接頭分為四類 ：A、B、C、D第12頁，共64頁。四、壓力容器焊接工藝焊條電弧焊埋弧自動焊TIG焊MAG(CO2)焊電渣焊組

5、合工藝第13頁，共64頁。焊接工藝管理程序焊接技術(shù)條件相應(yīng)標準規(guī)程產(chǎn)品圖紙焊接工藝性審查制定焊接工藝方案焊接試驗焊接工藝評定編制焊接工藝規(guī)程有關(guān)焊接工藝守則編制產(chǎn)品焊縫識別卡產(chǎn)品焊接產(chǎn)品焊接質(zhì)量監(jiān)督產(chǎn)品焊縫合格第14頁，共64頁。苯胺接受容器第15頁，共64頁。苯胺接受容器 容器內(nèi)壁許用溫度： 200容器容積： 540L許用工作壓力： 1MPa (10bar)凈重： 400kg檢驗壓力： 1.3MPa (13bar)驗收： EN10204序號數(shù)量名稱規(guī)格mm標準號材料代號序號數(shù)量名稱規(guī)格標準號材料代號12法蘭C50 60.3DIN2633S235JRG2143柱腳12DIN1543P265GH

6、21管子60.329DIN2448St37.0151筒體6DIN1543P265GH312螺栓M2070ISO40145.6163管子88.95.6DIN2448St37.0412螺母M20ISO40326171封頭R80010DIN28011P265GH51蓋25P265GH181管子60.32.9DIN2448St37.061墊圈DN200PN16DIN2690192管子33.72.6DIN2448St37.071法蘭C200219.1DIN2633S235JRG2203法蘭C2533.7DIN2633S235JRG281管子219.16.3DIN2448St37.0211搭接板WN190

7、21.457191封頭R80010DIN28011P265GH221管子33.72.6DIN2448St37.01032螺栓M24130ISO40145.6231過渡筒體6DIN1543P265GH1132螺母M24ISO40326243加強板10DIN1543P265GH122法蘭55DIN1543P265GH252加強板10DIN1543P265GH131墊圈8008322DIN28040262吊耳10DIN1543P265GH第16頁，共64頁。管子法蘭蓋法蘭管子封頭法蘭筒體加強板過渡筒體吊耳管子法蘭法蘭管子第17頁，共64頁。柱腳管子封頭管子管子法蘭加強板第18頁，共64頁。容器上包含

8、的所有焊縫部位R：長頸法蘭與接管對接環(huán)縫（1/2，1/18，7/8，19/20，20/22）部位S：管子與板環(huán)角焊縫（14/16）部位T：加強板與封頭角焊縫（ 24 /17)，加強板與接管角焊縫（24/16）第19頁，共64頁。容器上包含的所有焊縫部位U：加強板與吊耳焊縫（25/26），加強板與封頭角焊縫（25/9）部位V：接管與法蘭焊接（2/5，22/5）部位W：筒身對接縱縫（15/15）第20頁，共64頁。容器上包含的所有焊縫部位X：筒身與封頭對接環(huán)縫（15/17），筒體與過渡筒體對接環(huán)縫（15/23）部位Y：接管與封頭T型接頭（8/9，18/17），接管與筒體T型接頭（19/15，19/

9、23）部位Z：法蘭與筒身角接接頭（12/15），法蘭與封頭角接接頭（12/9）第21頁，共64頁。需要考慮的問題1）按此容器具體部位的焊縫，選擇合適的焊接方法（闡述理由），說明每種方法的主要優(yōu)缺點。2）按照厚度選擇合適的焊接坡口，并將有關(guān)焊接工藝填寫在焊接方案表格中。 3）不同焊接部位容易產(chǎn)生怎樣的缺陷，如何操作才能避免？ 4）采取哪些措施能使所選擇的方法提高生產(chǎn)效率？5）應(yīng)注意哪些焊接安全和事故予防措施？6）您能查覺到特殊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的缺陷嗎？如何避免？7）在焊接質(zhì)量保證措施方面應(yīng)提出哪些要求？8）如何確定焊縫缺陷？缺陷的分級和評定。第22頁，共64頁。1）選擇合適的焊接方法從容器的尺寸、厚度、

10、結(jié)構(gòu)形式幾個方面考慮，并認為是單件生產(chǎn)，選擇手工焊接方法。焊條電弧焊：優(yōu)點：較少的投資成本（只須一臺直流電源）；可實現(xiàn)全位置焊接；制造時可允許較大公差（降低成本）缺點：較低的暫載率（ED30%）；在成批生產(chǎn)時不經(jīng)濟、輔助工作時間較長。手工鎢極氬弧焊：優(yōu)點：焊接質(zhì)量好；設(shè)備簡單；適合各種位置焊接缺點：生產(chǎn)效率低第23頁，共64頁。2）選擇合適的焊接坡口形式ISO9692-1 1.5 5t40 60 1 b 4 2 c 4單面焊a)按厚度選擇坡口例1：不等壁厚的 對厚壁削薄1：4筒身對接縱縫（ W部位： 15/15）筒身與封頭對接環(huán)縫（ X部位： 15/17）第24頁，共64頁。壓力容器A、B類焊

11、縫坡口形式的工藝分析：第25頁，共64頁。 1Y形坡口第26頁，共64頁。2帶鈍邊U形坡口第27頁，共64頁。3雙Y形坡口第28頁，共64頁。焊接方法：111、141ISO9692-1 2.2 雙面焊3t40 60 b 3 c 2b) 按焊接方法選擇坡口第29頁，共64頁。ISO9692-1 1.9.1單面焊3t 103560 2 b 4 1 c 2 焊接方法：111、141 例2接管與封頭T型接頭（ Y部位： 8/9，18/17）接管與筒體T型接頭（ Y部位： 19/15，19/23）第30頁，共64頁。ISO9692-1 1.9.1 單面焊3t 1035 60 2 b 4 1 c 2法蘭與

12、筒身角焊縫（ Z： 12/15）法蘭與封頭角焊縫（ Z： 12/9）例3焊接方法：111、141 第31頁，共64頁。例4：法蘭與接管對接環(huán)縫（ R： 1/2，1/18，19/20，20/22）ISO9692-1 1.2.1 單面焊 t 4 bt焊接方法：141第32頁，共64頁。 法蘭與接管對接環(huán)縫（ R： 7/8 ）ISO9692-1 1.3 單面焊 3t10 4060 b4 c 2例5：焊接方法：141第33頁，共64頁。接管與法蘭焊縫（ V： 2/5，22/5） ISO9692-1 1.11 單面焊t16 1020 2 b 4 1 c 2例6：焊接方法：111、141第34頁，共64頁

13、。 ISO9692-1 3.1.1 t12 t2270100b2例7：管子與板環(huán)角接頭（ S：16/14， T：16/24）焊接方法：111第35頁，共64頁。加強板與封頭角焊縫（ T：24/17， U：25/9）不開坡口ISO9692-1 3.1.2t12 t22b2例8：焊接方法：111第36頁，共64頁。ISO9692 3.4.4B 50 b 2 c2例9：加強板與耳板焊縫（ U： 25/26） 焊接方法：111 、141第37頁，共64頁。壓力容器C、D類焊縫焊接的工藝分析：第38頁，共64頁。1）C類焊縫焊接的工藝分析：第39頁，共64頁。直徑較大的C類焊縫可借助于機動變位機進行埋弧

14、焊接 第40頁，共64頁。2）D類焊縫焊接的工藝分析： 第41頁，共64頁。（1）插入式接管全焊透T形接頭的焊接 第42頁，共64頁。 (2)插入式接管局部焊透T形接頭的焊接 第43頁，共64頁。(3)帶補強圈插入式接管T形接頭的焊接 第44頁，共64頁。(4) 騎坐式接管角接接頭的焊接 第45頁，共64頁。（5）小直徑法蘭盤、小接管角接接頭的焊接第46頁，共64頁。焊接工藝方案部位WPS接頭草圖件號母材焊接工藝焊接材料預(yù)熱溫度層間溫度焊后熱處理檢驗方法檢驗百分比R1/21/18St37.0141VTPTMTRTU25/26P265GH111V2/522/5P265GH+St37.014111

15、1第47頁，共64頁。所采用的焊接材料141：EN1668 W 42 2 W3標記EN1668 W3111S235JRG2+St37.0 和P265GH+St37.0 E 38 0 RR 12 （焊接） E 0 RC 1 1 （點固）P265GH+P265GH E 42 2 Mn1Ni B 4 3 H5 （打底） E 42 0 MnMo RR 7 3 H5 （焊接） E 0 RC 1 1 （點固）第48頁，共64頁。對所選擇的焊接方法通過哪些措施來提高生產(chǎn)率？在轉(zhuǎn)胎上進行環(huán)縫焊接，至少是放置在滾輪架上旋轉(zhuǎn)，使焊接位置始終處于PA（W）的位置精確地坡口準備在驅(qū)動裝置上焊接第49頁，共64頁。 注

16、意哪些焊接安全和事故予防措施 預(yù)防觸電措施 由電工連接和更換網(wǎng)絡(luò)；正確使用焊接電源；電纜和焊把絕緣要好；勞動保護用品合格；發(fā)生事故采取急救措施。噪音防護 超過85dB時配置噪音防護措施射線防護 焊接護目鏡按照焊接方法和焊接電流選擇在容器內(nèi)工作 焊工持有“許可證”；入口處有專人看守；備有安全繩；用壓縮空氣通風第50頁，共64頁。在焊接質(zhì)量保證措施方面提出的要求 質(zhì)量企業(yè)配置1）設(shè)施2）人員 要求結(jié)構(gòu) 評定級別 公差 測量 材料加工制造檢驗EN729EN719第51頁，共64頁。缺陷的分級和評定按EN25817 （ISO5817）分B、C、D三級（見ISO4063：金屬的焊接，硬釬焊，軟釬焊和嵌縫

17、焊，焊接方法，和序號圖示一覽表）第52頁，共64頁。歐洲壓力容器制造涉及到的規(guī)程條例行業(yè)條例第24節(jié)壓力容器條例壓力容器規(guī)程（TRB）AD規(guī)程事故預(yù)防規(guī)程DIN標準Vd TV規(guī)范/材料規(guī)范第53頁，共64頁。歐洲壓力容器規(guī)程的適用范圍有工作壓力的容器或管道：工作壓力大于0.1bar工作壓力大于0.01bar （深冷液態(tài)氣體）第54頁，共64頁。壓力容器檢驗分類（歐洲）工作壓力 P（bar）、容積 l（升）、介質(zhì) Pl組別適用范圍 運行前檢驗 復(fù)驗 深冷液態(tài)氣體0.01P200 制造廠家:打壓檢驗檢驗專家:驗收檢驗 P25 Pl200 P1 1001 Pl1000 內(nèi)部檢驗每5年一次，壓力檢驗每

18、10年一次，外部檢驗每2年一次，均由檢驗主管機構(gòu)進行檢驗 *P500P500 Pl1000 制造廠家:打壓檢驗檢驗專家:驗收檢驗P500 1000500 Pl10000 第55頁，共64頁。AD-規(guī)程G 基本準則 A 設(shè)備B 計算 W 材料N 非金屬材料 S 特殊情況HP 制造和檢驗HP2 焊接工藝評定HP3 焊接責任人員，焊工HP4 無損檢驗責任人員和檢驗人員HP5 接頭的制造和檢驗HP7 熱處理第56頁，共64頁。壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程八個章節(jié)目錄：第一章 總則第二章 材料第三章 設(shè)計第四章 制造第五章 安裝、使用管理與修理改造第六章 定期檢驗第七章 安全附件第八章 附則第57頁，共64

19、頁。壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程有關(guān)內(nèi)容按壓力容器設(shè)計壓力分為：低壓（L）0.1MPa P1.6MPa中壓（M）0.6MPa P10MPa高壓（H）10MPa P100MPa超高壓（U）P 100MPa第58頁，共64頁。按管理，壓力容器分為三類一類壓力容器：低壓容器二類壓力容器：1）中壓容器2）易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器和儲存容器3）毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的低壓容器4）低壓管殼式余熱鍋爐5）低壓搪玻璃壓力容器第59頁，共64頁。三類壓力容器：1）高壓容器2）毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的中壓容器和PV 0.2MPa m3的低壓容器3）易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)且PV 0.5MPa m3的中壓反應(yīng)容器和PV 10MPa m3的中壓儲存容器4）高壓、中壓管殼式余熱鍋爐5）中壓搪玻璃壓力容器6）使用級別較高（b540MPa）材料制造的壓力容器7）容積50m3的球形儲罐和容積5m3的低溫液體儲存容器第60頁，共64頁。按工作原理壓力容器分為：1)反應(yīng)壓力容器（R）：用于完成介質(zhì)物理化學反應(yīng)的，如反應(yīng)器、反應(yīng)釜、合成塔、分解鍋等2)換熱壓力容器（E）：用于完成介質(zhì)熱量交換的，如廢熱鍋爐、熱交換器、冷卻器、蒸發(fā)器等3)分離壓力容器（S）：用于完成介質(zhì)流體壓力平衡和氣體凈化分離的，如分離器、過濾器等4)儲存壓力容器（