设备监理师考试辅导资料:压力容器及其应用(1)

来源:设备监理师    发布时间:2012-08-20    设备监理师辅导视频    评论

  压力容器是内部或外部承受气体或液体压力、并对安全性有较高要求的密封容器。

  压力容器早期主要应用于化学工业,压力多在10兆帕以下。合成氨和高压聚乙烯等高压生产工艺出现后,要求压力容器承受的压力提高到100兆帕以上。

  随着化工和石油化学工业的发展,压力容器的工作温度范围也越来越宽;新工作介质的出现,还要求压力容器能耐介质腐蚀;许多工艺装置规模越来越大,压力容器的容量也随之不断增大。20世纪60年代开始,核电站的发展对反应堆压力容器提出了更高的安全和技术要求,这进一步促进了压力容器的发展。

  许多生产工艺过程需要在压力下进行,许多气体和液化气需要在压力下贮存,因此压力容器越来越广泛地应用于各工业部门。许多新技术的发展,对压力容器不断提出了新的更高的要求。如:煤转化工业的发展,需要单台重量达数千吨的高温压力容器;快中子增殖反应堆的应用,需要解决高温耐液态钠腐蚀的压力容器;海洋工程的发展,需要能在水下几百至几千米工作的外压容器。

  压力容器在使用中如果发生爆炸,会造成灾难性事故。历史上曾多次发生过使成百人伤亡的压力容器爆炸事故,就是小型液化石油气瓶的爆炸也会造成人身伤亡;核电站用反应堆压力容器如发生事故,就会使放射性物质外逸,造成更为严重的后果。

  因此,防止压力容器发生事故,始终是压力容器设计、制造和使用者首要的任务。为了使压力容器在确保安全的前提下达到设计先进、结构合理、便于制造、使用可*和造价经济等目的,各国都制定了有关压力容器的标准、规范和技术条件,对压力容器的设计、制造、检验和使用等各个方面提出具体和必须遵守的规定。随着压力容器技术的发展,在不断积累经验的基础上,标准、规范、技术条件的内容也不断得到完善和提高。

  压力容器主要为圆柱形,少数为球形或其他形状。圆柱形压力容器通常由筒体、封头、接管、法兰等零件和部件组成,压力容器工作压力越高,筒体的壁就应越厚。

  压力容器有多种结构形式,如多层式、绕板式、型槽绕带式、热套式、厚板卷焊式和锻焊式等。

  多层式压力容器在20世纪30年代就已开始在工业上使用。这种结构的压力容器由若干个多层筒节组焊而成,各筒节由内筒和在外面包扎的层板组成。

  多层式压力容器的优点是制造设备较筒单,材料的选用有较大的灵活性。这种结构即使在某一层钢板中出现裂缝,裂缝也只能在该层层板中扩展,不会扩展到其他层板上,所以安全性高是这种容器的突出优点,它的缺点是生产工序多、劳动生产率低。

  绕板式压力容器是将成卷的薄钢板连续地缠绕在内筒外面,达到所需要壁厚为止,因而不必逐层包扎层板和焊接每层层板的纵焊缝。

  型槽绕带式压力容器是在绕带机床上,对型槽钢带通电加热到红热状态,再用压辊将钢带压合到内筒表面预先加工出的螺旋沟槽内,使之相互啮合,每绕完一层钢带后再绕下一层,直到所需的筒体厚度为止。这种结构的型槽钢带层层啮合,可使钢带层承受容器的一部分轴向力;筒体上没有贯穿整个壁厚的环焊缝;使用安全性高;缺点是需要使用特殊轧制的型槽钢带和专用机床。

  热套式压力容器是在内筒外面套合上一至数层外筒,组成筒节。通常先将外层筒体加热,使其直径增大,以便套在内层筒体上。冷却后的外层筒体就能紧贴在内筒上,同时对内筒产生一定的预加压缩应力。热套压力容器用的钢板比多层压力容器的层板厚,层数少,所以生产效率较高。

  锻焊式压力容器是由锻造的筒节经组焊而成,结构上只有环焊缝而无纵焊缝。70年代以来,由于冶炼、锻造和焊接等技术的进步,已可供应570吨重的大型优质钢锭,并能锻造最大外径为10米、最大长度为4.5米的筒体锻件,因而大型锻焊式压力容器得到了发展,成为轻水反应堆压力容器、石油工业加氢反应器和煤转化反应器的主要结构形式。

  压力容器的设计通常包括:分析压力容器的使用要求和操作条件,确定合理的结构形式;选择合适的材料,规定制造工艺和质量要求;按容器可能发生的失效破坏形式,确定最佳结构尺寸,使容器各部位均能满足所需的强度、刚度或不致引起断裂等要求。

视频学习

我考网版权与免责声明

① 凡本网注明稿件来源为"原创"的所有文字、图片和音视频稿件,版权均属本网所有。任何媒体、网站或个人转载、链接转贴或以其他方式复制发表时必须注明"稿件来源:我考网",违者本网将依法追究责任;

② 本网部分稿件来源于网络,任何单位或个人认为我考网发布的内容可能涉嫌侵犯其合法权益,应该及时向我考网书面反馈,并提供身份证明、权属证明及详细侵权情况证明,我考网在收到上述法律文件后,将会尽快移除被控侵权内容。

最近更新

社区交流

考试问答