1、壓力容器設(shè)計(jì)步驟壓力容器設(shè)計(jì)步驟壓力容器設(shè)計(jì)步驟儲(chǔ)氣罐壓力容器的設(shè)計(jì)步驟確立壓力容器設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)：壓力，介質(zhì)，溫度最高工作壓力為，工作溫度為常溫20，工作介質(zhì)為壓縮空氣，容積為2m3確立壓力容器的種類容器類其余區(qū)分在國(guó)家質(zhì)量技術(shù)督查局所頒發(fā)的壓力容器安全技術(shù)督查規(guī)程（以下簡(jiǎn)稱容規(guī)）第一章中有詳細(xì)的規(guī)定，主假如依據(jù)工作壓力的大小、介質(zhì)的危害性和容器損壞時(shí)的危害性來(lái)區(qū)分。儲(chǔ)氣罐為低壓（）且介質(zhì)無(wú)毒不易燃，應(yīng)為第類容器。確立設(shè)計(jì)參數(shù)（1）確立設(shè)計(jì)壓力容器的最高工作壓力為，設(shè)計(jì)壓力取值為最高工作壓力的倍。取還是取，取決于介質(zhì)的危害性和容器所附加的安全裝置。介質(zhì)無(wú)害或裝有安全閥等就可以取下限，不然上限

2、。介質(zhì)為壓縮空氣，管路中有泄壓裝置，符合取下限的條件，則得到設(shè)計(jì)壓力為（2）確立設(shè)計(jì)溫度一般是在用戶供給的工作溫度的基礎(chǔ)上，再考慮容器環(huán)境溫度而得。如在室外在工作，無(wú)保溫，容器工作溫度為30，冬天環(huán)境溫度最低可到20，則設(shè)計(jì)溫度就應(yīng)當(dāng)按容器可能達(dá)到的最惡劣的溫度確立為20。容規(guī)供給了一些設(shè)計(jì)所需的氣象資料供參照。假定在容器在室內(nèi)工作，取常溫為設(shè)計(jì)溫度。3）確立幾何容積按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)成后的實(shí)質(zhì)容積填寫。4）確立腐化裕量依據(jù)受壓元件的材質(zhì)、介質(zhì)對(duì)受壓元件的腐化率、容器使用環(huán)境和容器的使用壽命來(lái)確立。先選定受壓元件的材質(zhì)，再確立腐化裕量。容規(guī)對(duì)一些常有介質(zhì)的腐化裕量進(jìn)行了一些規(guī)定。工作介質(zhì)對(duì)受壓元件的

3、腐化率主要按實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)確立，受使用環(huán)境影響很大，變數(shù)好多，目前無(wú)現(xiàn)成的數(shù)據(jù)。介質(zhì)無(wú)腐化的容器，其腐化裕量取12mm即可滿足使用壽命的要求。取腐化裕量為2mm。（5）確立焊縫系數(shù)焊縫系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)叫法叫焊接接頭系數(shù)，GB150對(duì)其取值與焊縫檢測(cè)百分比進(jìn)行了規(guī)定。詳細(xì)取值，可以按容規(guī)所規(guī)定的種狀況選擇：其焊縫系數(shù)取1，即焊接接頭應(yīng)進(jìn)行100%的無(wú)損檢測(cè)，其余狀況一般選焊縫系數(shù)為。本例選焊縫系數(shù)為。6）主要受壓元件材質(zhì)的確定材質(zhì)的確定在滿足安全和使用條件的前提下，還要考慮工藝性和經(jīng)濟(jì)性。GB150對(duì)資料的使用有規(guī)定。比較常用的資料有Q235，16MnR和0Cr18Ni9這幾種資料。一般用于低于20

4、的低溫容器和對(duì)介質(zhì)有干凈要求的容器，如低溫分別器、氟利昂蒸發(fā)器等；一般用于對(duì)安全性要求較高、使用Q235-B時(shí)壁厚較大的容器，如油、天然氣等。使用最廣也最經(jīng)濟(jì)，GB150第9頁(yè)對(duì)其使用條件作了詳細(xì)規(guī)定：規(guī)定設(shè)計(jì)壓力；鋼板使用溫度0350；用于殼體時(shí)厚度不得大于20mm，且不得用于高度危害的介質(zhì)。儲(chǔ)氣罐使用壓力、溫度和介質(zhì)都符合Q235-B的條件，厚度還未知，若超出了20mm，能使用16MnR。暫定使用Q235-B。確立設(shè)備基本尺寸（1）確立容器直徑第一要確立容器直徑。假如是圓筒型壓力容器，一般取長(zhǎng)徑比為25，好多狀況下取23就可以了。本例要求容器的幾何容積為2m3。先設(shè)定直徑，再依據(jù)此直徑和容

5、積求出筒體高度，驗(yàn)算其長(zhǎng)徑比。設(shè)定的直徑應(yīng)符合封頭的規(guī)格。有了容器直徑，可依據(jù)GB150公式計(jì)算出厚度。此厚度即為計(jì)算厚度，其名義厚度為計(jì)算厚度與腐化裕量之和，再向上圓整到鋼板的商品厚度。假如腐化裕量為2mm，與計(jì)算厚度之和為，與之最湊近的鋼板商品厚度為12mm，故確立容器厚度為12mm，而且此值符合Q235-B對(duì)厚度不超出20mm的要求。其余本例若選擇腐化裕量為1mm經(jīng)濟(jì)性會(huì)好得多，可以思慮一下為何？至此，獲得容器外形。2）依據(jù)工藝要求確立配置各管口的法蘭和接收。容器上開孔要符合GB150的規(guī)定，要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算，如滿足GB150不需補(bǔ)強(qiáng)的條件，可不用再計(jì)算補(bǔ)強(qiáng)。應(yīng)盡量滿足GB15條件，安全性

6、和經(jīng)濟(jì)性都最好，防范增添增強(qiáng)圈。法蘭及其密封面型式法蘭及其密封面型式是設(shè)計(jì)協(xié)議書中要求的，壓力等級(jí)必然高于設(shè)計(jì)壓力；其材質(zhì)一般與筒體同樣；確立管口在殼體上的地點(diǎn)時(shí)，在空間較為緊張的狀況下，一般也應(yīng)保持焊縫與焊縫間的距離不小于50mm，以防范焊接熱影響區(qū)的互相疊加。檢查孔除了用戶要求的管口外，容規(guī)第45條（p26）還對(duì)檢查孔的設(shè)置進(jìn)行了規(guī)定。本例直徑為1000mm，按規(guī)定必然開設(shè)一個(gè)人孔。查輾轉(zhuǎn)蓋平焊法蘭人孔標(biāo)準(zhǔn)JB580-79壓力容器與化工設(shè)備適用手冊(cè)p614，選擇壓力級(jí)、公稱直徑450的人孔，密封型式為A型，其接收為480 x10。因人孔開孔較大，因此人孔必然要使用補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)，查補(bǔ)強(qiáng)圈標(biāo)準(zhǔn)J

7、B/T4736，補(bǔ)強(qiáng)圈外徑為760，厚度一般等同于筒體。人孔的地點(diǎn)以方便進(jìn)出人孔為原則，應(yīng)盡量湊近下封頭。本例選定人孔中心距下封頭環(huán)焊縫500。立式容器的支座一般采納支承式支座JB/T4724(壓力容器與化工設(shè)備適用手冊(cè)（3）技術(shù)要求的書寫本設(shè)備按GB150-1998鋼制制壓力容器進(jìn)行制造、試驗(yàn)和查收，并接受國(guó)家質(zhì)量技術(shù)督查局頒發(fā)的壓力容器安全技術(shù)督查規(guī)程的督查。焊接采納電弧焊，焊條牌號(hào)：焊接采納J422。焊接接頭型式和尺寸除圖中注明外，按HG20583的規(guī)定進(jìn)行施焊：A類和B類焊接接頭型式為DU3；接收與筒體、封頭的焊接接頭型式見接收表；未注角焊縫的焊角尺寸為較薄件的厚度；法蘭的焊接按相應(yīng)法

8、蘭標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。容器上的A類和B類焊接接頭應(yīng)進(jìn)行射線探傷檢查，探傷長(zhǎng)度不小于每條焊縫長(zhǎng)度的20%，其結(jié)果應(yīng)以符合JB4730規(guī)定中的級(jí)為合格。進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算校核壓力容器的制造工藝壓力容器，儲(chǔ)氣罐，規(guī)格1000241810，設(shè)計(jì)壓力，設(shè)計(jì)溫度40，屬二類壓力容器。經(jīng)過(guò)該壓力容器的試制，對(duì)壓力容器的制造工藝流程有了更深的認(rèn)識(shí)。工藝流程：下料成型焊接無(wú)損檢測(cè)組對(duì)、焊接無(wú)損檢測(cè)熱辦理耐壓實(shí)驗(yàn)一、選材及下料（一）壓力容器的選材原理1擁有足夠的強(qiáng)度，塑性，韌性和堅(jiān)固性。2擁有優(yōu)異的冷熱加工性和焊接性能。3在有腐化性介質(zhì)的設(shè)備必然有優(yōu)異的耐蝕性和抗氫性。4在高溫狀態(tài)使用的設(shè)備要有優(yōu)異的熱堅(jiān)固性。5在低溫狀態(tài)下使

9、用的設(shè)備要考慮有優(yōu)異的韌性。（二）壓力容器械料的種類1碳鋼，低合金鋼2不銹鋼3特別資料：復(fù)合資料（16MnR+316L）剛鎳合金超級(jí)雙向不銹鋼哈氏合金（NiMo:78%20%合金）（三）常用資料常用復(fù)合資料：16MnR+0Gr18Ni9A：按形狀分：鋼板、棒料、管狀、鑄件、鍛件B：按成分分：碳素鋼：20號(hào)鋼20RQ235低合金鋼：16MnR、16MnDR、09MnNiDR、15CrMoR、16Mn鍛件、20MnMo鍛件高合金鋼：0Cr13、0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti尿素級(jí)資料：（尿素合成塔中使用，有較高耐腐化性）二、下料工具與下料要求（一）下料工具及試用范圍：1、氣割：碳鋼2、等

10、離子切割：合金鋼、不銹鋼3、剪扳機(jī)：8L2500切邊為直邊4、鋸管機(jī)：接收5、滾板機(jī)：三輥（二）橢圓度要求：（三）錯(cuò)邊量要求：見下表（四）直線度要求：三、焊接（一）焊前準(zhǔn)備與焊接環(huán)境、焊條、焊劑及其余焊接資料的存儲(chǔ)庫(kù)應(yīng)保持干燥，相對(duì)濕度不得大于60%。、當(dāng)施焊環(huán)境出現(xiàn)以下任一狀況，且無(wú)有效防范措施時(shí)，禁止施焊：A）手工焊時(shí)風(fēng)速大于10m/sB）氣體保護(hù)焊時(shí)風(fēng)速大于2m/sC）相對(duì)濕度大于90%D）雨、雪環(huán)境（二）焊接工藝、容器施焊前的焊接工藝評(píng)定，按JB4708進(jìn)行、A、B類焊接焊縫的余高不得超出GB150的有關(guān)規(guī)定、焊縫表面不得有裂紋、氣孔、弧坑和飛濺物（三）焊縫返修1、焊逢的同一部位的返修

11、次數(shù)不宜超出兩次。如超出兩次，返修前均應(yīng)經(jīng)制造單位技術(shù)總負(fù)責(zé)人贊同，返修次數(shù)、部位和返修狀況應(yīng)記入容器的質(zhì)量證明書。、要求焊后熱辦理的容器，一般應(yīng)在熱辦理行進(jìn)行返修。如在熱辦理后返修時(shí)，補(bǔ)焊后應(yīng)做必需的熱辦理四、無(wú)損探傷（一）理論1定義：借用于此刻的手段和一起在不損壞和損壞資料機(jī)器及其結(jié)構(gòu)的狀況下對(duì)它們的化學(xué)性質(zhì)、機(jī)械性能以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。2目的：保證工件和設(shè)備的質(zhì)量，保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。射線：RT超聲波UT（焊縫、鍛件）磁粉MT（檢查鐵磁性表面）浸透PT（表面張口缺點(diǎn)）改良制造工藝降低成本提升設(shè)備的靠譜性應(yīng)用特色：無(wú)損檢測(cè)要與損壞性試驗(yàn)相聯(lián)合。正確的采納最合適的無(wú)損檢測(cè)。正確使用無(wú)損檢測(cè)

12、的機(jī)會(huì)綜合應(yīng)用各種無(wú)損檢測(cè)方法應(yīng)用范圍：組合件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)或內(nèi)部構(gòu)成的檢查，不損壞對(duì)象，利用射線檢查內(nèi)部狀況。資料，鑄、鍛件和焊縫間檢查。資料和機(jī)械的質(zhì)量檢測(cè)。表面測(cè)厚焊縫缺點(diǎn)：裂紋：有冶金要素和應(yīng)力要素或許是由組織要素和致脆要素、氫等的綜合作用所惹起的局部斷裂。氣孔：焊接過(guò)程中溶入液體金屬的氣體在金屬凝結(jié)結(jié)晶時(shí)來(lái)不及逸出而留在焊縫內(nèi)形成的空紋。夾渣：焊接過(guò)程中，溶池內(nèi)冶金反應(yīng)所生成的非金屬夾雜物，因?yàn)楦鞣N原由來(lái)不及浮出表面而留在焊縫內(nèi)。未焊透：是焊縫金屬與母材或焊縫金屬之間未被熱源融化而留下來(lái)的局部空隙。夾鎢（二）射線照相探傷法射線2.射線Ir19274天100mmCo60年200mm射線性質(zhì)

13、：都是電磁波擁有雙重性：顛簸性、粒子性射線特色：不可以見直線流傳，有衍射，繞射能穿透物質(zhì)，使物質(zhì)電離，能使膠片感光，也能使增感資料產(chǎn)生熒光，損害有生命的細(xì)胞。防范學(xué)：時(shí)間距離閃避（三）超聲波探傷法利用超聲波在組件中的流傳，經(jīng)反射接收后根回波判斷能否出缺點(diǎn)的方法。（四）MT磁粉探傷：操作簡(jiǎn)單，直觀。鐵磁性資料（表面和內(nèi)表面）第一MT檢測(cè)缺點(diǎn)地點(diǎn)和表面長(zhǎng)度而不可以確立深度。特色：檢查靜表面缺點(diǎn)（五）PT浸透涂上浸透液進(jìn)入毛細(xì)管沖刷回滲檢測(cè)：張口缺點(diǎn)，表面光潔度五、壓力容器的熱辦理：（一）正火目的：細(xì)化晶粒，提升母材及?；k理焊縫的綜合機(jī)械性能，除掉冷作硬化，便于切削加工。方法：把要正火的部件放入加

14、熱爐中加熱到必然溫度按每毫米分分保溫出爐空冷，風(fēng)冷或霧冷。應(yīng)用：16MnR高溫保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使奧氏體晶粒大（正火）35鍛件（正火）封頭，筒體（正火）（二）調(diào)質(zhì)辦理：目的：提升部件的綜合機(jī)械性能。方法：淬火+高溫回火（500以上）。獲得索氏體。應(yīng)用：封頭，筒體，法蘭，管板等。20MnMo20MnMoNb13MnNiMoNb9009502分分/mm水冷+空冷。螺栓螺母：35CrMoA25Cr2MoVA35CrMoVA30Mn40Mn35CrMoA硬度HB=187229用亞溫淬火。（三）固溶辦理：（針對(duì)奧氏體不銹鋼）即在室溫條件下保存奧氏體。目的：將部件加熱使碳化物溶到奧氏體中，再以足夠快的冷卻速度

15、將碳化物固定在奧氏體中。擁有最低的強(qiáng)度、最高塑性、最好的耐蝕性。應(yīng)用：封頭方法：加熱到10001150，以2分到4分/保溫后快冷，今后水冷，再進(jìn)行空冷。（四）焊后熱辦理：（除掉應(yīng)力，退火）PWHT一般熱辦理：SRISR目的：A.改良焊接接頭及熱影響區(qū)的組織和性能。除掉焊接和冷作硬化的應(yīng)力。防范產(chǎn)生焊接裂紋。方法：A.優(yōu)先采納爐內(nèi)整體除掉應(yīng)力方法（另一法：把容器視為加熱爐，在設(shè)備內(nèi)部加熱外殼保溫）版壓力容器規(guī)則：（高壓容器、中壓反應(yīng)器、儲(chǔ)藏容器、石油液化器儲(chǔ)罐）不可以用內(nèi)部加熱法。B.分段熱辦理：一端在爐內(nèi)，采納合適保溫措施以防有害的溫度梯度（重復(fù)加熱的長(zhǎng)度）加氫反應(yīng)器，長(zhǎng)26mC.對(duì)環(huán)縫進(jìn)行局

16、部除掉應(yīng)力辦理加熱寬度：焊縫中心線每側(cè)2倍板厚。焊后熱辦理工藝：A.爐溫400以下裝爐B.升溫速率5000/T（有效厚度）/h且200/hC.保溫時(shí)間T50mm，25mm/hT50mm保溫時(shí)間=（150+T）/100h）D.降溫速率：400以上，6500/T/h且260/h壓力容器焊后熱辦理的注意事項(xiàng)1）容器整體消應(yīng)力辦理須在整系統(tǒng)造完經(jīng)檢驗(yàn)合格后，水壓試驗(yàn)以行進(jìn)行。2）禁止火焰直射工作產(chǎn)生過(guò)熱或過(guò)燒。3）產(chǎn)品試板（含母材試板）掛片試樣等應(yīng)與容器同爐PWHT六、壓力試驗(yàn)平和密性試驗(yàn)（一）壓力試驗(yàn)壓力試驗(yàn)按試驗(yàn)介質(zhì)不同樣樣分為液壓試驗(yàn)及氣壓試驗(yàn)。1、液壓試驗(yàn)液壓實(shí)驗(yàn)一般采納水，需要時(shí)也可采納不會(huì)

17、以致發(fā)生危險(xiǎn)的其余液體。試驗(yàn)時(shí)液體的溫度應(yīng)低于其閃點(diǎn)或沸點(diǎn)。奧氏體不銹鋼制壓力容器用水進(jìn)行液壓試驗(yàn)后應(yīng)將水漬清楚干凈。當(dāng)沒法達(dá)到這一要求時(shí)，應(yīng)控制水的氯離子含量不超出25mg/L。液壓試驗(yàn)方法：a）試驗(yàn)時(shí)容器頂部應(yīng)設(shè)排氣口，充液時(shí)應(yīng)將容器內(nèi)的空氣排盡。試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)保持容器觀察表面的干燥；試驗(yàn)時(shí)壓力應(yīng)緩慢上漲，達(dá)到規(guī)定試驗(yàn)壓力后，保壓時(shí)間一般好多于30min。今后將壓力降至規(guī)定試驗(yàn)壓力的80%，并保持足夠長(zhǎng)時(shí)間對(duì)所有焊接接頭和連接部位進(jìn)行檢查。若有滲漏，修補(bǔ)后重新試驗(yàn)；對(duì)于夾套容器，先進(jìn)行內(nèi)筒液壓試驗(yàn)，合格后再焊夾套，然后進(jìn)行夾套內(nèi)的液壓試驗(yàn)；液壓試驗(yàn)達(dá)成后，應(yīng)將液體排盡并用壓縮空氣將內(nèi)部吹干。2、氣壓試驗(yàn)氣壓試驗(yàn)應(yīng)有安全措施。該安全措施需經(jīng)試驗(yàn)單位技術(shù)總負(fù)責(zé)人贊同，并經(jīng)本單位安所有門督查檢查。試驗(yàn)所用氣體為干燥、干凈的空氣、氮?dú)饣蚱溆喽栊詺怏w。氣壓試驗(yàn)時(shí)壓力應(yīng)緩慢上漲，至規(guī)定試驗(yàn)壓力的10%，且不超出時(shí)，保壓5min，今后對(duì)所有焊接接頭和連接部位進(jìn)行首次泄漏檢查，若