壓力容器平安根底知識壓力容器平安根底知識壓力容器平安根底知識提綱壓力容器定義壓力容器術(shù)語壓力容器的分類壓力容器構(gòu)造壓力容器設(shè)計(jì)壓力容器制造壓力容器的平安附件壓力容器的檢驗(yàn)2提綱壓力容器定義壓力容器術(shù)語壓力容器的分類壓力容器構(gòu)造壓力容器設(shè)計(jì)壓力容器制造壓力容器的平安附件壓力容器的檢驗(yàn)2器人要平安可靠系統(tǒng)平安可靠設(shè)備平安可靠管理平安可靠壓力容器平安相關(guān)要素3本質(zhì)平安狹義的本質(zhì)平安：一般是指機(jī)器、設(shè)備本身具有的平安性能，是指機(jī)器設(shè)備等物的方面和物質(zhì)條件能夠自動防止操作失誤或引發(fā)事故。在這種條件下，即使一般水平的操作人員發(fā)生人為的失誤或操作不當(dāng)?shù)炔黄桨残袨?，也能夠保障人、設(shè)備和財(cái)產(chǎn)的平安。廣義的本質(zhì)平安：指包括“人-機(jī)環(huán)境-管理〞這一系統(tǒng)表現(xiàn)出的平安性能，通過優(yōu)化資源配置和提高其完整性，使整個系統(tǒng)平安可靠?；谶@一系統(tǒng)和平安管理體系的本質(zhì)平安理念認(rèn)為，所有事故都是可以預(yù)防和防止的。本質(zhì)平安具有如下特征：一是人的平安可靠。二是物的平安可靠。三是系統(tǒng)的平安可靠性。四是管理標(biāo)準(zhǔn)和持續(xù)改進(jìn)。壓力容器的定義廣義的壓力容器的定義：壓力容器，是指盛裝氣體或液體，承載一定壓力的密被設(shè)備。特殊設(shè)備平安監(jiān)察條例中壓力容器的定義：壓力容器，是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設(shè)備，其范圍定位最高工作壓力大于或者等于0.1MPa〔表壓〕，且壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體的固定式容器和移動式容器。注：固定容規(guī)監(jiān)察范圍已經(jīng)完全符合條例的規(guī)定，但不包括移動式壓力容器。5條例中壓力容器檢測的范圍同時具備以下條件的壓力容器：1、最高工作壓力2、壓力與容積的乘積值3、介質(zhì)：氣體、液化氣體、氣體與液體的混合體。表壓：以大氣壓為基準(zhǔn)的流體指示壓力，可用壓力計(jì)測得，稱為表壓。即：絕對壓力-大氣壓力=表壓力。6各類容規(guī)適用范圍固定容規(guī)適用于同時具備以下條件的壓力容器：〔2〕工作壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa；〔3〕盛裝介質(zhì)為氣體、液化體以及介質(zhì)最高工作溫度高于或等于其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。超高壓容器應(yīng)當(dāng)符合超高壓容器平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的規(guī)定；非金屬壓力容器應(yīng)當(dāng)符合非金屬壓力容器平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的規(guī)定；簡單壓力容器應(yīng)當(dāng)符合簡單壓力容器平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的規(guī)定。壓力容器術(shù)語1、壓力〔物體單位面積上所承受的力〕〔1〕工作壓力Pw：在正常工作情況下，容器頂部可能到達(dá)的最高壓力?！?〕設(shè)計(jì)壓力P：指設(shè)定的容器頂部的最高壓力，與相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度一起作為設(shè)計(jì)載荷條件，其值不低于工作壓力。〔3〕計(jì)算壓力Pc：指在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下，用以確定元件厚度的壓力，其中包括液柱靜壓力。當(dāng)元件所承受的液柱靜壓力小于5%設(shè)計(jì)壓力時，可忽略不計(jì)?！?〕試驗(yàn)壓力PT:在壓力試驗(yàn)時，容器頂部的壓力。壓力容器術(shù)語〔5〕最大允許工作壓力【Pw】：指在設(shè)計(jì)溫度下，容器頂部所允許承受的最大表壓力。該壓力時根據(jù)容器殼體的有效厚度計(jì)算所得，且取最小值。〔6〕平安閥的開啟壓力Pz：平安閥閥瓣開場離開閥座，介質(zhì)呈連續(xù)排出狀態(tài)時，在平安閥進(jìn)口測得的壓力。〔7〕爆破片的標(biāo)定爆破壓力Pb：爆破片銘牌上標(biāo)明的爆破壓力。壓力容器術(shù)語2、溫度〔1〕溫度金屬溫度：容器元件沿截面厚度的溫度平均值。工作溫度：容器在正常工作情況下介質(zhì)溫度?！?)最高、最低工作溫度：容器在正常情況下可能出現(xiàn)介質(zhì)最高最低溫度。〔3〕設(shè)計(jì)溫度：壓力容器在正常工作情況，設(shè)定的元件的金屬溫度〔沿元件金屬截面的溫度平均值〕。設(shè)計(jì)溫度與設(shè)計(jì)壓力一起作為壓力容器的設(shè)計(jì)載荷條件?！?〕試驗(yàn)溫度：系指壓力試驗(yàn)時容器殼體的金屬溫度。設(shè)計(jì)常溫儲存壓力容器時，應(yīng)當(dāng)充分考慮在正常工作狀態(tài)下大氣環(huán)境溫度條件對容器殼體金屬溫度的影響，其最低設(shè)計(jì)金屬溫度不得高于歷年來月平均最低氣溫的最低值。壓力容器術(shù)語3、厚度〔1〕計(jì)算厚度δ：容器受壓元件為滿足強(qiáng)度及穩(wěn)定性要求，按相應(yīng)公式計(jì)算得到的不包括厚度附加量的厚度?！?〕計(jì)算厚度δd：計(jì)算厚度與腐蝕裕量之和。〔3〕名義厚度δn〔即圖樣標(biāo)注厚度〕：設(shè)計(jì)厚度加上剛剛厚度負(fù)偏差后，向上圓整至鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的厚度〔4〕有效厚度δe：名義厚度減去厚度附加量。〔5〕最小實(shí)測厚度：實(shí)際測量的容器殼厚度的最小值?！?〕厚度附加量：設(shè)計(jì)容器受到壓元件時所必須考慮的附加厚度，包括鋼板厚度負(fù)偏差及腐蝕裕量。介質(zhì)對容器帶來的危害1、壓力：爆炸、開裂、泄露、失穩(wěn)等。2、溫度：高溫強(qiáng)度下降、蠕動，低溫脆斷等。3、腐蝕：壁厚減薄、材料劣化等。4、沖擊：增加沖擊載荷。5、磨損：壁厚減薄。6、振動：附加應(yīng)力，疲勞。常見壓力容器介質(zhì)壓力氣體：空氣、氮?dú)?、氧氣、氬氣、氫氣、一氧化碳、甲烷等液化氣體：液化石油氣、丙烷、丁烷、丙烯、液氨、液氯、二氧化碳等。超低溫液化氣體：液氧、液氮、液氬、液化天然氣等。超過標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體：高溫水等。相關(guān)參數(shù)對容器平安的影響超壓會導(dǎo)致承載容器發(fā)生開裂或者爆炸而失效，負(fù)壓會導(dǎo)致大容積薄壁容器失穩(wěn)。高溫會導(dǎo)致材料強(qiáng)度下降，失去承載能力；低溫會使材料失去延性，產(chǎn)生無預(yù)變的破壞。壁厚缺乏或者減少會使容器承載能力下降可能導(dǎo)致失效。過厚導(dǎo)致浪費(fèi)。壓力容器的分類1、按壓力為四級：低壓、中壓、高壓、超高壓；2、按工藝中的作用即品種分為四種：儲存容器、換熱容器、別離容器、反響容器。3、按照危險(xiǎn)程度分為三類：I類II類III類容器。分類目的劃分類別、品種目的：便于分級進(jìn)展平安技術(shù)管理和監(jiān)察，實(shí)施有目的的性的分類監(jiān)管按不同類別對壓力容器材料選用、設(shè)計(jì)、制造、使用管理分別提出不同要求；便于上報(bào)統(tǒng)計(jì)。壓力容器品種劃分壓力容器按照在生產(chǎn)過程中的作用原理，劃分為反響壓力容器、換熱壓力容器、別離壓力容器、儲存壓力容器。具體劃分如下：〔1〕反響壓力容器，主要是用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反響的壓力容器，例如各種反響器、反響釜、聚合釜、合成塔、變化鹿、煤氣發(fā)生爐等；〔2〕換熱壓力容器，主要是用于完成介質(zhì)的熱量交換的壓力容器，例如各種交換器、冷卻器、冷凝器等。〔3〕別離壓力容器，主要是用于完成介質(zhì)的流體壓力平衡緩沖和氣體凈化別離的壓力容器，例如別離器過濾器等〔4〕儲存壓力容器，主要是用于儲存盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)的壓力容器，如消毒鍋、蒸鍋等。在一種壓力容器中，如同時具備兩個以上的工藝作用原理時，應(yīng)當(dāng)按照工藝過程中的主要作用來劃分品種。介質(zhì)分組壓力容器的介質(zhì)分為以下兩組，包括氣體液化氣體以及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)，毒性程度為極度危險(xiǎn)、高度危險(xiǎn)的化學(xué)介質(zhì)，易爆介質(zhì)液化氣體?！?〕第二組介質(zhì)，除第一組以外的介質(zhì)。常見氣體屬性表氣體名稱毒性程度易爆屬性爆炸范圍V%液化石油低易爆2.3-55氨氣中易爆16-25氯氣高二氧化碳中天然氣易爆5-15乙炔易爆2.3-80.7一氧化碳中12.5-74.0氫氣易爆4.0-75.0丙烷易爆2.2-9.5壓力容器的分類其他分類方法：〔1〕按形狀分類，如圓筒形、球形、組合型以及方形、矩形等；〔2〕按筒體構(gòu)造分為整體式、組合式。〔3〕按制造方法分為焊接、鍛焊、鍛造、鑄造，但因其質(zhì)量問題需加大平安系數(shù)，多用于小型、低壓?！?〕固定式、移動式〔5〕立式、臥式壓力容器的分類〔6〕按材料分為金屬與非金屬兩大類，其中：金屬中分為剛、鑄鐵、有色金屬與合金。其中有色金屬與合金主要用于腐蝕等特殊工況，在生產(chǎn)條件、生產(chǎn)裝備、原材驗(yàn)收與堆放、吊裝、運(yùn)輸包裝，尤其是焊接等環(huán)節(jié)有一系列特殊要求。鋼中以其化學(xué)成分又分為碳素鋼、低合金鋼及高合金鋼。壓力容器構(gòu)造壓力容器一般是由筒體、封頭、法蘭、接收、人孔、支座、密封元件、平安附件等組成。他們統(tǒng)稱為過程設(shè)備零部件，這些零部件大都有標(biāo)準(zhǔn)。其典型過程設(shè)備有換熱器、反響器、塔式容器、儲存容器等。壓力容器的構(gòu)造形狀主要有圓筒形、球形、和組合形。圓筒形容器是由圓柱形筒體和各種成型封頭〔半球形、橢圓形、碟形、錐形〕所組成。球形容器由數(shù)塊球瓣板拼焊成。承壓能力很好，但由于安置內(nèi)件不便和制造稍難，故一般用作貯罐。壓力容器的筒體、封頭、人孔蓋、人孔法蘭、人孔接收、膨脹節(jié)、開孔補(bǔ)強(qiáng)圈、設(shè)備法蘭；球罐的球殼板；換熱器的管板和換熱管；M36以上的主螺栓及公稱直徑大于250MM的接收和管法蘭均作為主要受壓元件。壓力容器構(gòu)造——零部件1、筒體圓柱形筒體是壓力容器主要形式，制造容易、安裝內(nèi)件方便、而且承壓能力較好，因此應(yīng)用最廣。圓筒形容器又可以分為立式容器和臥式容器。由于容器的筒體不但存在與容器封頭、法蘭相配的問題，而且臥式容器的支座標(biāo)準(zhǔn)也是按照容器的公稱直徑系列制定的所以不但管子有公稱直徑，筒體也制定了公稱直徑系列。對于用鋼板卷焊的筒體，用筒體的內(nèi)徑作為它的公稱直徑，其系列尺寸有300、400、500、600等，如果筒體是用無縫鋼管制作的，用鋼管的外徑作為筒體的公稱直徑。壓力容器構(gòu)造——零部件2、封頭：〔1〕球形封頭——壁厚最薄，用材料比較節(jié)省。但封頭深度大、制造比較困難?！?〕橢圓形封頭——橢圓形封頭縱剖面的曲線局部是半個橢圓形，直邊段高度,因此橢圓形封頭是由半個橢球和一個高度的圓筒形筒節(jié)構(gòu)成。橢圓殼體周邊的周向應(yīng)力為壓應(yīng)力，應(yīng)保證不失穩(wěn)?！?〕碟形封頭——碟形封頭是由三局部組成。〔4〕球冠形封頭——球冠形封頭可用作端封頭，也可以用作容器中兩獨(dú)立受壓室的中間封頭，由于封頭為一球面且無過渡區(qū)，在連接邊緣有較大邊緣應(yīng)力，要求封頭與筒體聯(lián)接處的T形接頭采用全焊透構(gòu)造。壓力容器構(gòu)造——零部件〔5〕錐形封頭——錐形封頭有無折邊錐形封頭和折邊錐形封頭?！?〕平蓋——彎曲應(yīng)力較大，在等厚度、同直徑條件下，平板內(nèi)產(chǎn)生的最大彎曲應(yīng)力是圓筒壁薄膜應(yīng)力的20-30倍。但構(gòu)造簡單，制造方便。壓力容器構(gòu)造——零部件3、支座支座是用來支承容器重量和用來固定容器的位置。支座一般分為立式容器支座、臥式容器支座。立式容器支座分為耳式支座、支承式支座、腿式支座和裙式支座。臥式容器多使用鞍式支座。4、法蘭法蘭連接主要優(yōu)點(diǎn)是密封可靠和足夠的強(qiáng)度。缺點(diǎn)是不能快速拆卸、制造本錢較高。法蘭分類主要有以下方法：〔1〕按其被連接的部件分為壓力容器法蘭和管法蘭〔2〕按法蘭接觸面的寬窄可分為窄面法蘭和寬面法蘭〔3〕按整體性程度分為整體法蘭、松式法蘭和任意式法蘭。5、人孔和手孔壓力容器構(gòu)造——開孔與補(bǔ)強(qiáng)1、為何要進(jìn)展開孔補(bǔ)強(qiáng)通常所用的壓力容器，由于各種工藝和構(gòu)造的要求，需要在容器上開孔和安裝接收，由于開孔去掉了局部承壓金屬，不但會削弱容器的器壁的強(qiáng)度，而且還會因構(gòu)造連續(xù)性受到破壞在開孔附近造成較高的局部應(yīng)力集中。這個局部應(yīng)力峰值很高，到達(dá)根本薄膜應(yīng)力的3倍，甚至5-6倍。在加上開孔接收處有時還會受到各種外載荷、溫度等影響，并且由于材質(zhì)不同，制造上的一些缺陷、檢驗(yàn)上的不便等原因的綜合作用，很多失效就會在開孔邊緣處發(fā)生。主要表現(xiàn)不疲勞破壞和脆性裂紋，所以必須進(jìn)展開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。壓力容器構(gòu)造——開孔與補(bǔ)強(qiáng)2、壓力容器為何有時可允許不另行補(bǔ)強(qiáng)壓力容器允許可不另行補(bǔ)強(qiáng)是鑒于以下因素：容器在設(shè)計(jì)制造中，由于用戶要求，材料代用等原因，殼體厚度往往超過實(shí)際強(qiáng)度的需要。厚度的增加使最大應(yīng)力有所降低，實(shí)際上容器已被整體補(bǔ)強(qiáng)了。例如：在選材時受鋼板規(guī)格的限制，使壁厚有所增加；或在計(jì)算時因焊接系數(shù)壁厚增加，而實(shí)際開孔不在焊縫上；還有在設(shè)計(jì)時采用封頭與筒體等厚或大一點(diǎn)，實(shí)際上封頭已被補(bǔ)強(qiáng)了。在多數(shù)情況下，接收的壁厚多與實(shí)際需要，多余的金屬起到了補(bǔ)強(qiáng)的作用。壓力容器構(gòu)造——開孔與補(bǔ)強(qiáng)3、開孔補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)造所謂開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)，就是指采取適當(dāng)增加殼體或接收壁厚的方法以降低應(yīng)力集中系數(shù)。其所涉及的由補(bǔ)強(qiáng)形式、開孔處內(nèi)、外圓角的大小以及補(bǔ)強(qiáng)金屬量等?！?〕加強(qiáng)圈是最常見的補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)造，貼焊在殼體與接收連接處。該補(bǔ)強(qiáng)機(jī)構(gòu)簡單制造方便，但加強(qiáng)圈與金屬間存在一層靜止的氣隙，傳熱效果差。當(dāng)兩者存在溫差時熱膨脹差也較大，因而在局部區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力。另外，加強(qiáng)圈較難與殼體形成整體，因而抗疲勞性能較差。這種補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)造一般用于靜壓、常溫及中、低壓容器。壓力容器構(gòu)造——開孔與補(bǔ)強(qiáng)〔2〕接收補(bǔ)強(qiáng)，即在殼壁與接收之間焊上一段厚壁加強(qiáng)管。它的特點(diǎn)是能使所有用來補(bǔ)強(qiáng)的金屬材料都直接處在最大應(yīng)力區(qū)域內(nèi)，因而能有效地降低開孔周圍的應(yīng)力集中程度。低合金高強(qiáng)度鋼制的壓力容器與一般低碳鋼相比有較高的缺口敏感性，采用接收補(bǔ)強(qiáng)為好。〔3〕整鍛件補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)造的優(yōu)點(diǎn)是補(bǔ)強(qiáng)金屬集中于開孔應(yīng)力最大的部位，補(bǔ)強(qiáng)后的應(yīng)力集中系數(shù)小。由于焊接接頭為對接焊，且焊接接頭及熱影響區(qū)可以遠(yuǎn)離最大應(yīng)力點(diǎn)位置，所以抗疲勞性能好。但這種構(gòu)造需要鍛件，且機(jī)械加工量大，所以一般只用于要求嚴(yán)格的設(shè)備。壓力容器設(shè)計(jì)1、常用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及適用的壓力范圍GB-150——1998鋼制壓力容器JB4732—95鋼制壓力容器-分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)疲勞載荷；高溫蠕變GB151—1999管殼式換熱器GB12337—1998鋼制球形儲罐設(shè)計(jì)壓力：P≤4MPa；公稱容積：v≥50M3壓力容器設(shè)計(jì)2、設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮的載荷GB150—1998鋼制壓力容器：〔1〕壓力、外壓或最大壓差〔2)液體靜壓力〔3〕容器自重，以及正常工作條件下或壓力試驗(yàn)狀態(tài)下內(nèi)裝物料的重力載荷；〔4〕附屬設(shè)備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺等的重力載荷；〔5〕風(fēng)載荷、地震力、雪載荷；〔6〕支座、座底圈、支耳及其他形式支撐件的反作用力；〔7〕連接收道和其他部件的作用力；〔8〕溫度梯度或熱膨脹量不同引起的作用力；〔9〕包括壓力急劇波動的沖擊載荷；〔10〕沖擊反力，如流體沖擊引起的反力等；〔11〕運(yùn)輸或吊裝時的作用力。壓力容器設(shè)計(jì)3、失效準(zhǔn)則：容器從承載到載荷的不斷加大最后破壞經(jīng)歷彈性變形、塑性變形、爆破，因此容器強(qiáng)度失效準(zhǔn)則有三種觀點(diǎn)：〔1〕彈性失效——常規(guī)設(shè)計(jì)彈性失效準(zhǔn)則認(rèn)為殼體內(nèi)壁產(chǎn)生屈服即到達(dá)材料屈服限時該殼體即失效，將應(yīng)力限制在彈性范圍，按照強(qiáng)度理論把筒體限制在彈性變形階段。認(rèn)為圓筒內(nèi)壁面出現(xiàn)屈服時即為承載的最大極限?！?〕塑性失效——分析設(shè)計(jì)塑性失效準(zhǔn)則將容器的應(yīng)力限制在塑性范圍，認(rèn)為圓筒內(nèi)壁面出現(xiàn)屈服而外層金屬仍處于彈性狀態(tài)時，并不會導(dǎo)致容器發(fā)生破壞，只有當(dāng)容器內(nèi)外壁面全屈服時才為承載的最大極限。〔3〕爆破失效——高壓、超高壓設(shè)計(jì)爆破失效準(zhǔn)則認(rèn)為容器由韌性鋼材制成，有明顯的應(yīng)變硬化現(xiàn)象，即便是容器整體屈服后仍有一定承載潛力，只有到達(dá)爆破時才是容器承載的最大極限。壓力容器設(shè)計(jì)4、彈性實(shí)小準(zhǔn)則下的四個強(qiáng)度理論：第一強(qiáng)度理論——常規(guī)設(shè)計(jì)這個理論也叫做“最大正應(yīng)力理論〞，該理論假定材料的破壞只取決于絕對值最大的正應(yīng)力，就是說，材料不管在什么復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下，只要三個主應(yīng)力中有一個到達(dá)軸向拉伸或壓縮中破壞應(yīng)力的數(shù)值時，材料就要發(fā)生破壞。第二強(qiáng)度理論這個理論也稱為“最大線應(yīng)變理論〞，它認(rèn)為材料的破壞取決于最大線應(yīng)變，即最大相對伸長或縮短。第三強(qiáng)度理論——分析設(shè)計(jì)此即“最大剪應(yīng)力理論〞。該理論認(rèn)為，無論材料在什么應(yīng)力狀態(tài)下，只要最大剪應(yīng)力到達(dá)在軸向拉伸中破壞時的數(shù)值，材料就發(fā)生破壞。第四強(qiáng)度理論該理論也稱為“形狀改變比能理論〞認(rèn)為材料的破壞取決于變形比能，把材料的破壞歸結(jié)為應(yīng)力與變形的綜合壓力容器設(shè)計(jì)5、平安系數(shù)〔1〕平安系數(shù)的作用——平安性與經(jīng)濟(jì)性辯證統(tǒng)一，整部標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的核心?！?〕為何有平安系數(shù)〔1〕載荷誤差；設(shè)計(jì)誤差；材料誤差；制造與檢驗(yàn)的誤差；使用中的問題未可知因素壓力容器設(shè)計(jì)〔3〕平安系數(shù)開展的歷史與趨向單一走向多元——強(qiáng)度、屈服、設(shè)計(jì)溫度下屈服、持久、蠕變。取五者中最小許用應(yīng)力。從高到低，下降趨勢〔技術(shù)進(jìn)步，經(jīng)歷累積〕。針對不同應(yīng)力對平安的不同影響，取不同的平安系數(shù)。〔4〕螺栓平安系數(shù)的特殊性——防止過度上緊依材料而異依規(guī)格而異壓力容器設(shè)計(jì)6、焊縫〔焊接接頭〕系數(shù)〔1〕焊縫系數(shù)的作用——設(shè)計(jì)系數(shù)?？紤]焊縫對容器強(qiáng)度的削弱，用整個增加壁厚的方式補(bǔ)足?！?〕焊縫系數(shù)的選取——依焊接接頭型式及無損檢測長度〔比例〕確定?！?〕幾個問題的解釋相當(dāng)于雙面焊的全焊透對接接頭，可采用多種方法實(shí)現(xiàn)，最終由無損檢測判斷；一般均指縱縫，環(huán)縫焊接接頭系數(shù)僅在特定條件〔如高塔風(fēng)載〕下采用；常規(guī)對無墊板單面焊環(huán)向接頭焊縫系數(shù)的規(guī)定，應(yīng)理解為對無墊板單面焊使用的限制。壓力容器設(shè)計(jì)7、應(yīng)力分析設(shè)計(jì)的一般概念〔1〕常規(guī)設(shè)計(jì)的局限性壓力容器的常規(guī)設(shè)計(jì)經(jīng)過了長期的實(shí)踐考驗(yàn)，簡便可靠，目前仍為各國壓力容器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)所采用。然而，常規(guī)設(shè)計(jì)也有其局限性，主要表現(xiàn)在以下幾方面。載荷限制：常規(guī)設(shè)計(jì)將容器承受的“最大載荷〞按一次施加的靜載荷處理，不涉及容器的疲勞壽命問題，不考慮熱壓力。計(jì)算不準(zhǔn)確，難以發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)點(diǎn)，也不經(jīng)濟(jì)：常規(guī)設(shè)計(jì)以材料力學(xué)及板殼薄膜簡化模型的簡化計(jì)算公式為根底，確定筒體中平均應(yīng)力的大小，只要此值限制在以彈性失效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則所確定的許用應(yīng)力范圍之內(nèi)，則認(rèn)為筒體是平安的。而對容器上構(gòu)造不連續(xù)區(qū)域和一些部件，只能通過經(jīng)歷公式或經(jīng)歷系數(shù)計(jì)算，同時限制構(gòu)造尺寸、形狀、工作條件來保證平安。顯然，這種方法是粗略的，具有局限性。構(gòu)造限制：常規(guī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了具體的容器構(gòu)造形式，但標(biāo)準(zhǔn)中未作規(guī)定或限制應(yīng)用的一些構(gòu)造和載荷形式就無法采用，因此常規(guī)設(shè)計(jì)不利于新型設(shè)備和構(gòu)造的開發(fā)和使用。壓力容器的設(shè)計(jì)〔2〕應(yīng)力分析設(shè)計(jì)與規(guī)則設(shè)計(jì)的主要區(qū)別GB150采用第一強(qiáng)度理論，彈性失效準(zhǔn)則，不適用于疲勞容器，壓力適用上限35MPa，平安系數(shù)較高；JB4732采用第三強(qiáng)度理論，塑性失效準(zhǔn)則，可用于疲勞容器，壓力適用上限100 MPa，平安系數(shù)較低。二者制造檢驗(yàn)要求無本質(zhì)差異，僅JB4732要求更嚴(yán)格，如不允許采用局部無損檢測、每臺容器均制備產(chǎn)品焊接試板、對接收開孔倒圓倒角有明確要求、疲勞容器不得保存焊縫余高等?！?〕應(yīng)力分類的根底知識按各類應(yīng)力對容器平安的不同影響，將其分為一次應(yīng)力、二次應(yīng)力與峰值應(yīng)力。壓力容器設(shè)計(jì)許用應(yīng)力的獲得許用應(yīng)力=材料某種強(qiáng)度÷對應(yīng)平安系數(shù)取最小數(shù)值為許用應(yīng)力。一般可以在相應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)查到。金屬材料的強(qiáng)度1、室溫下的抗拉強(qiáng)度Rm，屈服強(qiáng)度2、設(shè)計(jì)溫度下的屈服強(qiáng)度RteL；3、設(shè)計(jì)溫度下持久強(qiáng)度極限平均值RtD；4、設(shè)計(jì)溫度下蠕變極限平均值〔每1000小時蠕變率為0.01%的〕Rtn壓力容器制造1、鍋爐壓力容器制造監(jiān)視管理方法2、鍋爐壓力容器制造許可證3、鍋爐壓力容器產(chǎn)品平安性能監(jiān)視檢驗(yàn)規(guī)定4、GB150、GB151、JB/T4732、GB713-2021。壓力容器的制造級別制造壓力容器范圍代表產(chǎn)品A超高壓容器、高壓容器（A1)；第三類低、中壓容器(A2)；球形儲罐現(xiàn)場組焊或球殼板制造(A3)；非金屬壓力容器(A4);醫(yī)用氧氣艙(A5)A1應(yīng)注明單層、鍛焊、多層包扎、繞帶、熱套、繞板、無縫、鍛造管制等結(jié)構(gòu)形式B無縫氣瓶(B1)；焊接氣瓶(B2)；特種氣瓶(B3)B2注明含（限）溶解乙炔氣瓶或液化石油氣瓶。B3注明機(jī)動車用、纏繞、非重復(fù)充裝、真空絕熱低溫氣瓶等C鐵路罐車（C1）；汽車罐車或長管拖車（C2）；罐式集裝箱（C3)D第一類壓力容器（D1)第二類低、中壓容器（D2)壓力容器制造質(zhì)量控制環(huán)節(jié)鍋爐壓力容器制造許可條件：壓力容器制造企業(yè)具有與所制造壓力容器產(chǎn)品相適應(yīng)的，具備相關(guān)專業(yè)知識和一定資歷的以下質(zhì)量控制系統(tǒng)〔以下簡稱：質(zhì)控系統(tǒng)〕責(zé)任人員：〔一〕設(shè)計(jì)、工藝質(zhì)控系統(tǒng)責(zé)任人員?！捕巢牧腺|(zhì)控系統(tǒng)責(zé)任人員〔三〕焊接質(zhì)控系統(tǒng)責(zé)任人員〔四〕理化質(zhì)控系統(tǒng)責(zé)任人員〔五〕熱處理質(zhì)控系統(tǒng)責(zé)任人員〔六〕無損檢測質(zhì)控系統(tǒng)責(zé)任人員〔七〕壓力試驗(yàn)質(zhì)控系統(tǒng)責(zé)任人員〔八〕最終檢驗(yàn)質(zhì)控系統(tǒng)責(zé)任人員制造程序1、設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)審查2、工藝編制3、材料及零部件入廠檢查，材料復(fù)驗(yàn)。4、下料及鋼板材料標(biāo)記移植。5、卷板、焊接，無損檢測，成型。6、熱處理，壓力試驗(yàn)，最終檢驗(yàn)。生產(chǎn)過程要承受檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的產(chǎn)品平安性能監(jiān)視檢驗(yàn)焊接試板需要制備產(chǎn)品焊接試件的條件〔1〕碳鋼、低合金鋼制低溫壓力容器〔2〕材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值大于或者等于540MPa的低合金鋼制壓力容器；〔3〕需經(jīng)過熱處理改善或者恢復(fù)材料力學(xué)性能的鋼制壓力容器；〔4〕設(shè)計(jì)圖樣注明盛裝毒性為極度或者高度危害介質(zhì)的壓力容器；〔5〕設(shè)計(jì)圖樣和本規(guī)程引用標(biāo)準(zhǔn)要求制備產(chǎn)品焊接試件的壓力容器。壓力容器制造1、產(chǎn)品焊接試板〔1〕不合格處理允許重新取樣復(fù)驗(yàn)允許重新熱處理如仍不合格且無試板，則代表的產(chǎn)品焊縫不合格〔2〕應(yīng)注意的問題試板焊縫應(yīng)探傷，但無合格級別且不需返修，目的在于避開缺陷處取樣，防止缺陷造成試驗(yàn)結(jié)果不合格環(huán)縫不做，需要時做鑒證環(huán)。壓力容器的制造2、焊后〔消除應(yīng)力〕熱處理〔1〕目的消除過大焊接應(yīng)力〔2〕焊接應(yīng)力產(chǎn)生的原因、特點(diǎn)及危害焊接應(yīng)力因焊接過程中變形協(xié)調(diào)產(chǎn)生。焊接應(yīng)力的特點(diǎn)：量值高，可能≥屈服極限；一直存在；屬二次應(yīng)力有“自限行〞；測量困難〔X光衍射、小孔〕。對容器主要危害為應(yīng)力腐蝕。壓力容器制造〔3)需進(jìn)展焊后熱處理的條件通用條件——依據(jù)材料、厚度、預(yù)熱溫度的不同組合判定；必須條件——圖樣注明應(yīng)力腐蝕、盛裝極度、高度危害介質(zhì)；免做條件——奧氏體不銹鋼；關(guān)注應(yīng)力腐蝕的復(fù)雜性〔介質(zhì)、溫度、酸堿度、材料、剩余應(yīng)力等〕壓力容器制造〔4)焊后熱處理整體進(jìn)爐、分段進(jìn)爐、局部、現(xiàn)場熱處理〔5〕熱處理工藝要求進(jìn)、出爐爐溫；升、降溫速度；保溫時溫差；爐內(nèi)氣氛。目的在于熱透；防止過大溫差應(yīng)力造成的損害。壓力容器制造3、耐壓試驗(yàn)與氣密性試驗(yàn)〔1〕耐壓試驗(yàn)的目的內(nèi)壓—竣工后出廠前全面考核〔驗(yàn)證〕強(qiáng)度；撿漏〔2〕液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力確實(shí)定—試驗(yàn)壓力計(jì)算公式中的系數(shù)與平安系數(shù)有關(guān)，試驗(yàn)前的應(yīng)力校核實(shí)基于彈性失效準(zhǔn)則?！?)氣壓試驗(yàn)氣壓試驗(yàn)的危險(xiǎn)性遠(yuǎn)高于液壓，氣體會高速恢復(fù)被壓縮的體積形成沖擊波；允許氣壓試驗(yàn)的條件：因承重等原因無法液壓；液體無法吹干排凈生產(chǎn)中不允許殘留液體。壓力容器執(zhí)制造〔4〕氣密試驗(yàn)?zāi)康摹獡炻l件——極度高度危害介質(zhì)；生產(chǎn)工藝過程中不允許泄漏；試驗(yàn)介質(zhì)——空氣、氨、惰性氣體等，氣壓試驗(yàn)后是否再做氣密與介質(zhì)有關(guān)試驗(yàn)合格指標(biāo)與撿漏方法壓力容器制造4、壓力容器的改造與維修〔1〕應(yīng)充分關(guān)注改造與維修的難度和質(zhì)量在使用現(xiàn)場對在役容器進(jìn)展維修、改造，尤其是火〔焊接〕維修、改造在技術(shù)上是件十分困難的事，主要難點(diǎn)在于：缺陷的去除、坡口加工、開孔等由于位置、工具等原因，難度大于制造廠；焊接修復(fù)由于位置、施焊環(huán)境、預(yù)熱條件、拘束度等原因，難度大于制造廠。在役產(chǎn)品的材料可能早被淘汰，在長期使用過程中因老化、腐蝕等原因可能造成材料性能質(zhì)量的改變，均會加大維修、改造的難度壓力容器制造〔2〕對提高維修改造的建議措施對提高維修改造的單位、人員的市場準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)。焊補(bǔ)前一定要嚴(yán)格進(jìn)展無損檢測確保缺陷除凈，并應(yīng)進(jìn)展必要的焊接工藝評定。對Cr—Mo低合金鋼及高強(qiáng)鋼的維護(hù)改造應(yīng)慎之又慎，最好由原制造廠或其他經(jīng)歷豐富的單位實(shí)施。是否值得維修改造要充分考慮容器的使用年限與價值。壓力容器制造5、管子與管板的脹接〔1)脹接的分類貼脹。貼脹在管板孔內(nèi)外表可不開槽。貼脹一定要與強(qiáng)度焊聯(lián)合使用，其目的在于減少管子與管板間的間隙，防止震動。強(qiáng)度脹。強(qiáng)度脹管板孔內(nèi)外表應(yīng)開矩形槽，并應(yīng)到達(dá)全厚度脹接。強(qiáng)度脹可單獨(dú)使用，可與密封焊聯(lián)合使用，對重要場合可與強(qiáng)度焊聯(lián)合使用。壓力容器制造6、鍛鋼、鑄鐵、不銹鋼及有色金屬制壓力容器〔1)鍛鋼容器主要有〔整體〕鍛造容器〔主要用于超高壓〕、鍛焊容器〔主要用于大型重要產(chǎn)品〕以及其他容器所用的鍛件〔如平蓋、平底封頭、筒體端部等〕關(guān)鍵是鍛件質(zhì)量，根本要求JB4726—4728.鍛