文档介绍：第二篇化工容器设计
第二章容器设计基础
第一节概论
压力容器的特点
应用的广泛性
压力容器的特点
锅炉、换热器、加热炉= 圆筒外壳+ 传热管束
核反应堆= 圆筒安全壳+ 核反应零部件
塔器= 圆筒外壳+ 传质元件(浮阀、填料等)
反应釜= 圆筒夹套+ 搅拌器
压缩机、真空泵= 圆筒气缸+ 活塞
透平机、泵= 蜗壳+ 叶轮
应用的广泛性
过程装备= 受压外壳+ 功能内件
压力容器的特点
压力容器不仅被广泛用于化学、石油化工、医药、冶金、机械、采矿、电力、航天航空、交通运输等工业生产部门,在农业、民用和军工部门也颇常见,其中尤以石油化学工业应用最为普遍,石油化工企业中的塔、釜、槽、罐无一不是贮器或作为设备的外壳,而且绝大多数是在压力温度下运行,如一个年产30万吨的乙烯装置,约有793台设备,其中压力容器281台,%。蒸汽锅炉也属于压力容器,但它是用直接火焰加热的特种受压容器,至于民用或工厂用的液化石油气瓶,更是到处可见。
应用的广泛性
压力容器的特点
压力容器的操作条件十分复杂,甚至近于苛刻。压力从1~2×10-5Pa的真空到高压、超高压,~ MPa;高压聚乙烯为100~200 MPa;合成氨为10~100 MPa;人造水晶高达140 MPa;温度从-196º C低温到超过一千摄氏度的高温;而处理介质则包罗爆、燃、毒、辐(照)、腐(蚀)、磨(损)等数千个品种。操作条件的复杂性使压力容器从设计、制造、安裝到使用、维护都不同于一般机械设备,而成为一类特殊设备。
操作的复杂性
压力容器的特点
压力容器因其承受各种静、动载荷或交变载荷,还有附加的机械或温度载荷;其次,大多数容器容纳压缩气体或饱和液体,若容器破裂,导致介质突然卸压膨胀,瞬间释放出来的破坏能量极大,加上压力容器极大多数系焊接制造,容易产生各种焊接缺陷,一旦检验、操作失误容易发生爆炸破裂,器内易爆、易燃、有毒的介质将向外泄漏,势必造成极具灾难性的后果。因此,对压力容器要求很高的安全可靠性。
安全的高要求
压力容器的特点
当前压力容器向大容量、高参数发展,如核电站一个1500MW压水堆压力壳,工作压力为14~16MPa,工作温度为250~330ºC,容器内直径7800mm,壁厚317 mm,重650吨;~25MPa,工作温度为450~550ºC,内直径为3000~5000mm,壁厚为200~400 mm,重400~2600吨,对这类容器的工艺要求和运行可靠性要求更高,显然比一般压力容器又有更高更严格的安全性要求。
安全的高要求
压力容器的安全特征
1996年12月的统计资料表明,,移动式压力容器中罐车16910辆,;。此外全国持有压力容器制造许可证的企业合计2432个,设计单位1380个。如此庞大且潜在隐患容器的存在,以及地域广泛的制造设计部门,自然成为国内外政府部门特别重视其安全管理和监察检查的原因。
量大面广
压力容器的安全特征
国内1998年共发生锅炉、压力容器、气瓶爆炸事故132起,严重事故274起,共死亡104人,受伤371人,。锅炉、压力容器、,,。
事故率高