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1、1第1页/共18页2第2页/共18页3必须有一个外壳及相应附件，即容器！与大气环境隔开，获得适于工艺要求的温度、压力、介质条件，实现工艺目标。要保证该生产的正常运行!安全性要求！第3页/共18页42.1 压力容器的基本结构与分类2.1.1 基本结构一般容器的结构以卧式容器为例 第二篇 化工容器设计 第二章 容器设计基本知识第4页/共18页5 2.1.2 压力容器分类1.按工艺要求分类：盛装或储存盛装或储存储罐、计量槽、压力缓冲器；储罐、计量槽、压力缓冲器；实现化学反应实现化学反应合成塔、反应釜、变换炉等；合成塔、反应釜、变换炉等；实现传热实现传热加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、废热锅炉、水洗塔
2、等；加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、废热锅炉、水洗塔等；实现传质、分离实现传质、分离分馏塔、吸收塔、干燥塔、过滤器、分离器等。分馏塔、吸收塔、干燥塔、过滤器、分离器等。第5页/共18页6 2.考虑安全性考虑安全性按承压（按承压（表压表压）高低分类）高低分类 低压容器 0.1P1.6 MPa 中压容器 1.6 P10 MPa 高压容器 10 P100 MPa 超高压容器 P100 MPa第6页/共18页7按容器壁温分：（1）常温容器 -20壁温2000C;（2）高温容器 壁温蠕变温度 碳钢，低合金钢 -4200C，奥氏体不锈钢-5500C。（3）低温容器 壁温-200C -200C-400C为浅
3、冷容器，壁温-400C为深冷容器。3.按技术监督和管理分为三类 压力容器安全技术监察规程根据容器压力与容积乘积大小、介质危害程度以及容器的作用将压力容器分为三类 见书P53第7页/共18页8 易燃及有毒介质分类：常见易燃介质常见易燃介质：一甲胺，乙烷，乙烯，氯甲烷，：一甲胺，乙烷，乙烯，氯甲烷，环氧乙烷，环丙烷，氢，丁烷，三甲胺，丁环氧乙烷，环丙烷，氢，丁烷，三甲胺，丁二烯，丁烯，丙烷，丙烯，甲烷等。二烯，丁烯，丙烷，丙烯，甲烷等。毒性程度举例：极度危害、高度危害介质极度危害、高度危害介质：氟，氢氰酸，光：氟，氢氰酸，光气，氟化氢，碳酰氟，氯等；气，氟化氢，碳酰氟，氯等；中度危害介质中度危害介
4、质：二氧化硫，氨，一氧化碳，：二氧化硫，氨，一氧化碳，氯乙烯，甲醇，氧化乙烯，硫化乙烯，二硫氯乙烯，甲醇，氧化乙烯，硫化乙烯，二硫化碳，乙炔，硫化氢等；化碳，乙炔，硫化氢等；轻度危害介质轻度危害介质：氢氧化钠，四氟乙烯，丙酮：氢氧化钠，四氟乙烯，丙酮等。等。第8页/共18页92.2.1 标准化的意义设计设计无需计算和制图，按已有标准图选择。无需计算和制图，按已有标准图选择。制造制造有利于成批生产，降低成本，保证产品有利于成批生产，降低成本，保证产品质量，提高竞争力。质量，提高竞争力。维修维修备件规格尺寸通用，实现互换性。备件规格尺寸通用，实现互换性。通商贸易通商贸易国内、国际间通用，消除贸易障
5、碍。国内、国际间通用，消除贸易障碍。我国已实现容器零部件标准化的有：圆筒体、封头、我国已实现容器零部件标准化的有：圆筒体、封头、法兰、支座、人孔、手孔、视镜和液面计等。法兰、支座、人孔、手孔、视镜和液面计等。2.2 容器零部件的标准化第9页/共18页102.2.2 容器零部件标准化的基本参数公称直径（DN)公称压力 (PN)。规定:（1）圆筒体的公称直径：板卷制的筒体内经；无缝钢管制的筒体外径。（2）法兰与其相配的管子或筒体的PN、DN相一致。注意：钢管的注意：钢管的D DNDNDi i,D,D0 0 第10页/共18页112.3.1 压力容器安全监察的范围同时具备如下条件：(1).最高工作压
6、力pw0.1MPa（表压，不含液体静压力）；(2).内直径Di0.15m,且容积V0.025m3;(3).介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点（大气压力下的饱和温度）的液体。上述压力容器所用的安全附件亦属于本规程管辖范围。2.3 压力容器的安全监察第11页/共18页12 2.3.2 相关法规及常用标准1.基本法规：压力容器安全技术监察规程 国家质量技术监督局 19992.压力容器常用标准：GB150-98 钢制压力容器国家标准GB151-99 管壳式换热器 国家标准 JB4709-2000 钢制压力容器焊接规程JB4730-2005 压力容器无损检测HG2059220635-97
7、 钢制管法兰、垫片、紧固件JB/T47004707-2000压力容器法兰第12页/共18页13 2.3.容器机械设计的基本要求 2.3.1 容器机械设计条件及程序：1.容器机械设计条件：（1 1）工艺结构要求及基本工艺尺寸；）工艺结构要求及基本工艺尺寸；（2 2）工作压力、工作温度及工作介质；）工作压力、工作温度及工作介质；（3 3）容器的工作环境、重要程度；）容器的工作环境、重要程度；第13页/共18页14确定设计依据及相关标准开始选择材料选择材料确定容器类别确定容器类别结构设计结构设计壁厚设计壁厚设计零部件设计零部件设计压力试验核算压力试验核算绘制施工图绘制施工图校核审核结束合格合格不合格
8、不合格批准2.机械设计程序第14页/共18页152.4 机械设计的基本要求：1.强度不发生破坏如焊缝开裂，筒体爆破，螺栓拉断等。如焊缝开裂，筒体爆破，螺栓拉断等。2.刚度不发生过大变形如塔体倾斜，塔盘下凹等。如塔体倾斜，塔盘下凹等。3.稳定性不发生瘪塌或褶皱如卧式容器支座之间的筒体发生瘪塌，气柜抽负瘪塌，塔体支座在起吊时发生瘪塌如卧式容器支座之间的筒体发生瘪塌，气柜抽负瘪塌，塔体支座在起吊时发生瘪塌等。等。第15页/共18页164.耐久性保证使用寿命。一般化工设备设计使用寿命为一般化工设备设计使用寿命为10101515年。大多取决于腐蚀情况，年。大多取决于腐蚀情况，有些取决于疲劳、蠕变或振动。
9、有些取决于疲劳、蠕变或振动。5.密封性包括内漏和外漏包括内漏和外漏。第16页/共18页176.标准化设计 法兰、螺栓、封头、筒体、支座、接管、人孔？法兰、螺栓、封头、筒体、支座、接管、人孔？7.方便制造、操作与检修，便于运输操作阀门位于操作台面操作阀门位于操作台面2 2米高，可否？米高，可否？储罐内介质脏，设计结构如何考虑？储罐内介质脏，设计结构如何考虑？塔高塔高100100米，设计要求整体运输。合理？米，设计要求整体运输。合理？壳体的焊缝全部要求双面焊，结构需如何处理？壳体的焊缝全部要求双面焊，结构需如何处理？直径直径2 2米的碳钢制容器，壁厚米的碳钢制容器，壁厚2mm2mm就满足强度要求，可就满足强度要求，可否批准？否批准？8.技术经济指标合理经济指标：单位生产能力；消耗系数；设备价格；管理经济指标：单位生产能力；消耗系数；设备价格；管理费用和生产总成本。费用和生产总成本。第17页/共18页18感谢您的观看！第18页/共18页