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1、正版可修改PPT课件（中职）化工机械基础第二章 化工容器电子课件第二章化工容器12 3概述内压薄壁容器容器的封头第二章 化工容器化工容器4 5外压薄壁容器容器的压力试验67 8法兰连接容器的接管、开孔与补强容器的支座第二章 化工容器化工容器9 10高压容器容器的安全操作第一节 概述第二章 化工容器一 容器的组成与分类(二)按容器壁厚分类 按容器壁厚分类薄壁容器厚壁容器第一节 概述第二章 化工容器一 容器的组成与分类(三)按安全监察规程中的规定分类一类容器二类容器三类压力容器1按容器的工作壁温分类234第一节 概述第二章 化工容器二 化工容器的常用材料碳钢低合金钢不锈耐酸钢1低温容器及高温容器用
2、钢234第一节 概述第二章 化工容器三 容器部件的标准化化工容器的公称直径是指它的标准直径，用符号DN表示。对于筒体和封头来说，公称直径是指它们的内径。化工压力容器公称直径见表2-1。采用无缝钢管作筒体或封头时，其公称直径是指钢管的外径。公称直径按表2-2选取。第一节 概述第二章 化工容器三 容器部件的标准化 公称压力是指在规定温度下容器的最大操作压力，以PN表示。如公称压力10MPa,可表示为PN10。当工作温度升高时，由于材料强度下降，其最大操作压力也相应降低，即温度高于规定温度时，容器的最大操作压力低于公称压力。石油、化工设备及管道的公称压力见表2-3第二节 内压薄壁容器第二章 化工容器
3、一 圆筒形容器在压力容器中，圆筒形容器因易于制造、制造成本低、又便于在内部装设工艺附件，又因为圆筒体的长度尺寸一般比直径尺寸大，工作介质间的接触时间长，便于在内部相互作用，因此被广泛用作反应、换热、分离容器。由图2-1看出，圆筒形容器主要由圆形的筒体和两端的封头(或称端盖)组成。第二节 内压薄壁容器第二章 化工容器二 球形容器球形容器的本体就是一个球壳，如图2-3所示。由于球形容器的直径一般都比较大，所以它大多是由许多块按一定的尺寸预先压制成形的球面板组焊而成的。第二节 内压薄壁容器第二章 化工容器三 容器的焊缝与无损检验1.容器焊缝结构第二节 内压薄壁容器第二章 化工容器三 容器的焊缝与无损
4、检验2.焊缝的无损检验第三节 容器的封头第二章 化工容器一 概述封头又称端盖，它是容器的重要组成部分，按其形状可分为三类:凸形封头、锥形封头和平板形封头，如图2-6所示。第三节 容器的封头第二章 化工容器二 凸形封头 凸形封头内压半球形封头内压椭圆形封头内压碟形封头第三节 容器的封头第二章 化工容器二 凸形封头第三节 容器的封头第二章 化工容器三 锥形封头锥形封头有两种结构形式，即无折边锥形封头和带折边锥形封头，如图2-10(a)所示。它一般应用于半顶角a镇300、且内压较低(pG0.3MPa)的场合，由于锥形封头在连接处无过渡圆弧，壳体形状突然不连续，所以在连接处附近存在较大的局部应力。第三
5、节 容器的封头第二章 化工容器四 平板形封头平板封头又称平盖，它也是化工设备常用的一种封头。平盖的几何形状有圆形、椭圆形、矩形及正方形等。最常用的是圆形平盖。平盖与其他封头比较，结构最简单，制造最容易，但受力状况最差。在相同的受压条件下，平盖要比其他形式的封头厚得多。因此它一般用于直径较小的高压容器和压力较低的情况。第四节 外压薄壁容器第二章 化工容器一 外压容器稳定性概念第四节 外压薄壁容器第二章 化工容器一 外压容器稳定性概念除了压杆以外，工程结构中的薄壁构件，也存在稳定问题。例如，受均匀外压作用的薄壁容器，如图2-12所示。第四节 外压薄壁容器第二章 化工容器一 外压容器稳定性概念除了压
6、杆以外，工程结构中的薄壁构件，也存在稳定问题。例如，受均匀外压作用的薄壁容器，如图2-12所示。第四节 外压薄壁容器第二章 化工容器一 外压容器稳定性概念 外压容器的破坏形式有两种:一种是因筒体强度不够而引起破坏，然而这种情况实际上极少发生;另一种是因筒体失稳引起的破坏。当外压容器所受到的压力达到某极限值时，壳体的横截面会突然失去原形，产生压扁或折皱(压瘪)现象，使得圆筒的圆环形截面一瞬间变成了曲波形，其波数可能是2,3,4等，如图2-13所示第四节 外压薄壁容器第二章 化工容器二 临界压力 前面已经讲过，外压容器所受压力逐渐增加到某一限度时，容器将由稳定状态转化为不稳定状态。这个压力的限度称
7、为临界压力，用符号 表示。它是外压薄壁容器保持稳定状态时所能承受的最大压力，也是容器丧失稳定的最小压力。第四节 外压薄壁容器第二章 化工容器三 提高外压容器稳定性的措施利用刚度较大的加强圈对筒体的支撑作用，可以提高薄壁外压容器的稳定性，即提高临界压力。第四节 外压薄壁容器第二章 化工容器三 提高外压容器稳定性的措施常用扁钢、角钢、工字钢或其他具有足够刚性的型钢制作加强圈，如图2-15所示，它可以设置在容器的内部或外部。外压容器制造和安装的过程中，应严格控制容器筒体的圆度偏差，如果圆筒体的几何形状不准确，如图2-16所示，那么受外力作用时，会使圆筒受力不均匀，降低容器的稳定性。外压圆筒体的圆度偏
8、差第五节 容器的压力试验第二章 化工容器一 液压试验凡在压力试验时不会导致发生危险的液体，在不低于其沸点的温度下都可以用于液压试验，一般都采用水，故又称为水压试验，当采用石油蒸馏产品进行试验时，试验温度必须低于油品的闪点。第五节 容器的压力试验第二章 化工容器二 气压试验气压试验所用的气体应为干燥、洁净的空气，特殊情况下才可采用氮气或其他惰性气体。介质温度不得低于15C气压试验的试验压力按下式确定:第五节 容器的压力试验第二章 化工容器三 致密性试验 致密性试验气密性试验煤油渗漏试验第六节 法兰连接第二章 化工容器一 概述法兰连接一般由一对法兰、数个螺栓螺母和垫片组成，如图2-17所示。第六节
9、 法兰连接第二章 化工容器一 概述法兰连接是借助螺栓的预紧力，压紧法兰间的垫片，并使之填满法兰密封面的凹陷沟槽，从而保持连接的密封性，图2-18(a)表示压紧前的垫片和凸凹不平(放大后观察)的密封面，图2-18(b)表示装配时，法兰在预紧力作用下，垫片被压实，密封面的凸凹部分被垫片所填满形成初始密封条件。第六节 法兰连接第二章 化工容器一 概述其次，螺栓和法兰都必须有足够的强度和刚度，否则预紧时或在内压作用下，会使法兰损坏或产生较大的变形，如图2-19所示，影响密封性能。第六节 法兰连接第二章 化工容器二 法兰的形式及其应用1.整体法兰第六节 法兰连接第二章 化工容器二 法兰的形式及其应用2.
10、松式法兰第六节 法兰连接第二章 化工容器二 法兰的形式及其应用3.任意式法兰第六节 法兰连接第二章 化工容器二 法兰的形式及其应用另外，还可以按照法兰密封面的位置与大小，将法兰分为窄面法兰和宽面法兰两大类型，如图2-23所示。第六节 法兰连接第二章 化工容器二 法兰的形式及其应用法兰的形状除最常见的圆形外，还有方形和椭圆形，如图2-24所示。方形法兰有利于把管子排列紧凑。椭圆形法兰通常用于阀门和小直径的高压管道上。第六节 法兰连接第二章 化工容器三 法兰的密封面和垫片1.常用密封面的结构形式及应用平面型密封面1凹凸型密封面2桦槽型密封面3锥形密封面4梯形槽密封面5第六节 法兰连接第二章 化工容
11、器三 法兰的密封面和垫片1.常用密封面的结构形式及应用第六节 法兰连接第二章 化工容器三 法兰的密封面和垫片2.垫片的选择垫片与操作介质直接接触，受到介质的物理、化学作用，同时也受压力和温度的影响。要使设备或管道能达到预期的密封效果，选择合适的垫片材料和类型是十分重要的。第六节 法兰连接第二章 化工容器三 法兰的密封面和垫片3.垫片泄漏的主要原因法兰密封面形式与所用垫片形状选择不当引起泄漏垫片材料选用不当或误用而造成泄漏事故法兰螺栓材料选用不当，引起垫片泄漏1法兰密封面存在碰伤、划痕，特别是径向贯穿划痕在同一法兰上混用不同材质的螺栓2345第六节 法兰连接第二章 化工容器三 法兰的密封面和垫片
12、3.垫片泄漏的主要原因预紧螺栓操作不当造成垫片压偏、压损或法兰翘曲，引起垫片泄漏法兰密封面不清洁，钻附各种杂物管路法兰存在偏口、错口、张口等情况6设备操作不稳定，压力、温度波动大或超过允许值由于设备管路振动引起法兰螺栓松动等78910第六节 法兰连接第二章 化工容器四 法兰标准1.压力容器法兰标准第六节 法兰连接第二章 化工容器四 法兰标准1.压力容器法兰标准平焊法兰1长颈对焊法兰士2第六节 法兰连接第二章 化工容器四 法兰标准2.管法兰标准第六节 法兰连接第二章 化工容器四 法兰标准2.管法兰标准3.法兰的标记第七节 容器的接管、开孔与补强第二章 化工容器一 接管与凸缘1.接管第七节 容器的
13、接管、开孔与补强第二章 化工容器一 接管与凸缘2.凸缘第七节 容器的接管、开孔与补强第二章 化工容器二 手孔、人孔与视镜1.手孔与人孔（1）手孔第七节 容器的接管、开孔与补强第二章 化工容器二 手孔、人孔与视镜1.手孔与人孔（2）人孔第七节 容器的接管、开孔与补强第二章 化工容器二 手孔、人孔与视镜2.视镜 视镜除受工作压力外，还承受着温度剧变、振动、冲击和化学腐蚀。最常用的是圆形视镜，它有两种结构，不带颈视镜和带颈视镜，如图2-31所示。第七节 容器的接管、开孔与补强第二章 化工容器三 容器的开孔与补强(一)局部补强1.补强圈补强第七节 容器的接管、开孔与补强第二章 化工容器三 容器的开孔与
14、补强(一)局部补强1.补强圈补强第七节 容器的接管、开孔与补强第二章 化工容器三 容器的开孔与补强2.厚壁管补强(二)整体补强 整体补强方法是用增加整个筒壁或封头壁厚的方法来降低开孔处的应力，使之达到工程上允许的程度第八节 容器的支座第二章 化工容器一 立式容器支座1.耳式支座耳式支座是立式容器中用得极为广泛的一种，尤其是中小型设备。它通常由数块钢板焊接而成第八节 容器的支座第二章 化工容器一 立式容器支座1.耳式支座第八节 容器的支座第二章 化工容器一 立式容器支座2.腿式支座腿式支座是指用角钢或钢管与钢制立式容器焊的一种支座，如图2-3 6所示。第八节 容器的支座第二章 化工容器一 立式容
15、器支座3.支承式支座对于高度不大的直立容器，而且离地面又比较低的情况下，一般采用的是支承式支座。支承式支座焊接在立式容器的底部上(图-3 7);而腿式支座则焊接在筒身下侧(图-36).第八节 容器的支座第二章 化工容器一 立式容器支座3.支承式支座对于高度不大的直立容器，而且离地面又比较低的情况下，一般采用的是支承式支座。支承式支座焊接在立式容器的底部上(图-3 7);而腿式支座则焊接在筒身下侧(图-36).第八节 容器的支座第二章 化工容器一 立式容器支座4.裙式支座裙式支座广泛地用于高大的直立设备，如塔设备。常用的裙式支座有圆筒形和圆锥形两种，如图2-38所示。这两种支座目前尚无统一标准，
16、它们的各部分尺寸都要经过计算与实践经验来确定。第八节 容器的支座第二章 化工容器二 卧式容器支座卧式容器支座有鞍式支座、圈座和支腿式支座三种，如图2-3 9所示。第九节 容器的支座第二章 化工容器一 高压容器的结构形式（一）单层整体式厚壁筒体结构整体锻造式1单层卷焊式2第九节 容器的支座第二章 化工容器一 高压容器的结构形式（二）组合式厚壁筒体结构1.层板包扎式第九节 容器的支座第二章 化工容器一 高压容器的结构形式（二）组合式厚壁筒体结构2.扁平钢带绕制式扁平钢带绕制式厚壁筒体结构如图2-43所示第九节 容器的支座第二章 化工容器一 高压容器的结构形式（二）组合式厚壁筒体结构3.大型双层热套
17、式第九节 容器的支座第二章 化工容器二 高压容器的密封（一）强制式密封1.平垫密封第九节 容器的支座第二章 化工容器二 高压容器的密封（一）强制式密封1.平垫密封金属平垫使用范围见表2-ll第九节 容器的支座第二章 化工容器二 高压容器的密封（一）强制式密封2.卡扎里密封卡扎里密封装置也属强制式密封，其结构形式如图2-4 6所示。它们的共同特点是用压环和预紧螺栓将密封垫压紧来保证密封。第九节 容器的支座第二章 化工容器二 高压容器的密封（二）自紧式密封1.双锥面密封第九节 容器的支座第二章 化工容器二 高压容器的密封（二）自紧式密封2.金属O形环密封第九节 容器的支座第二章 化工容器三 高压管
18、件（一）密封垫透镜垫也称球面垫，主要用于高压管道的密封。第九节 容器的支座第二章 化工容器三 高压管件（一）密封垫制造透镜垫的材料(表2-12)可以是锻材、轧材和管材。无孔透镜垫多用锻材和轧材有孔透镜垫多用管材。第九节 容器的支座第二章 化工容器三 高压管件（一）密封垫2.平垫第九节 容器的支座第二章 化工容器三 高压管件（二）高压法兰盲板及螺检1.盲板第九节 容器的支座第二章 化工容器三 高压管件（二）高压法兰盲板及螺检2.高压螺栓第九节 容器的支座第二章 化工容器三 高压管件（三）高压管子 高压管子一般为无缝钢管。根据使用情况的不同，可分为化肥用无缝钢管、锅炉用无缝钢管等。一般石油、化学工
19、业用高压无缝钢管的规格、材料及应用范围，见表2-13、表2一14。第九节 容器的支座第二章 化工容器三 高压管件（三）高压管子 高压管子一般为无缝钢管。根据使用情况的不同，可分为化肥用无缝钢管、锅炉用无缝钢管等。一般石油、化学工业用高压无缝钢管的规格、材料及应用范围，见表2-13、表2一14。第九节 容器的支座第二章 化工容器三 高压管件（三）高压管子高压管子在与管子、管件连接时的接口形式有三种，如图2-54所示。(四)高压管件第九节 容器的支座第二章 化工容器三 高压管件（四）高压工艺配管的维护管理第九节 容器的支座第二章 化工容器三 高压管件（四）高压工艺配管的维护管理第十节 容器的安全操
20、作第二章 化工容器一 容器的安全附件（一）安全阀1.杠杆重锤式安全阀2.弹簧式安全阀第十节 容器的安全操作第二章 化工容器一 容器的安全附件（一）安全阀3.脉冲式安全阀第十节 容器的安全操作第二章 化工容器一 容器的安全附件（二）爆破片普通拉伸型爆破片又称破裂式爆破片，其结构如图2-57所示。第十节 容器的安全操作第二章 化工容器一 容器的安全附件（二）爆破片普通拉伸型爆破片适用于破裂压力要求准确、操作压力比较稳定的设备第十节 容器的安全操作第二章 化工容器二 容器的正确使用 容器的正确使用安全操作规程化工容器的正确使用第十节 容器的安全操作第二章 化工容器三 容器的合理维护保持化工容器的防腐层完好无损，防止介质和大气对其腐蚀保持容器安全附件齐全、灵敏、准确可靠保持紧固件的完整、可靠。1及时发现和消除设备的事故隐患，如“跑、冒、滴、漏”等现象。减少和消除化工容器的振动2345第十节 容器的安全操作第二章 化工容器四 容器的定期检验1.容器检验类别与周期第十节 容器的安全操作第二章 化工容器四 容器的定期检验2.各种检验项目的主要内容第十节 容器的安全操作第二章 化工容器四 容器的定期检验2.各种检验项目的主要内容第十节 容器的安全操作第二章 化工容器五 压力容器的管理 压力容器的管理建立健全化工容器技术档案技术管理制度