第章 压力容器安全.ppt

第一节 压力容器的安全问题 第二节 压力容器的安全设计 第三节 压力容器的破坏形式和原因 第四节 安全泄压装置及相关计算 第五节 压力容器的爆炸危害 第一节 压力容器的安全问题 一、压力容器的特点和安全问题 压力容器:是指最高工作压力≥0.1MPa(不含液体静压)、内直径≥0.15m、容积≥0.025m3，盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于或等于标准沸点的液体的金属设备。 压力容器的特点： 应用广泛 操作条件复杂 对安全要求高 压力容器的安全问题： 量大面广 事故率高 危害性大 (一)按压力等级划分 按压力容器设计压力(P)分为低压、中压、高压、超高压四个压力等级。 (1)低压(代号L) 0.1MPa≤P1.6MPa； (2)中压(代号M) 1.6MPa≤P10MPa； (3)高压(代号H) 10MPa≤P100MPa； (4)超高压(代号U) P≥100MPa。 (二)按压力容器品种划分 按压力容器在生产工艺过程中的作用原理，分为反应压力容器（R）、 分离压力容器（S）、换热压力容器（E）、储存压力容器（C，其中球罐B）。（P133） （四）压力容器安全状况等级划分 压力容器的安全状况分为五级，分级的原则如下所述。 l级：出厂资料齐全，设计、制造质量符合有关法规和标准；在符合设计的条件下，在规定的检验周期内能安全使用的压力容器。 2级：存在某些缺陷（不危及安全）的新压力容器；存在某些可不修复的一般性缺陷（不危及安全）的在用压力容器。 3级：资料不够齐全，制造时存在某些问题或缺陷，但未因使用而发展或扩大；焊缝存在的缺陷经检验确定不需要修复，能在规定的操作条件下及检验周期内安全使用的压力容器。 4级：技术资料不全，主体材质不符合规定，强度经核算能满足使用要求；主体结构有较严重的缺陷但未因使用而发展或扩大；焊接质量有线性缺陷，不能继续使用的压力容器。 5级：缺陷严重，难于或无法修复、无修复价值或修复后仍难以确保安全使用的压力容器。必须报废。 第二节 压力容器的安全设计 二、压力容器的安全设计 1. 强度安全设计：是指在确定的容器结构尺寸下，所选材料在容器寿命期内有足够抵抗各种外来载荷和经受周围环境条件破坏的能力。 压力容器用钢的选择 压力容器中的应力计算 2. 结构安全设计：设计容器的总体或局部结构时，尽量避免制造和使用中附加的消弱容器强度的因素。 P147结构安全设计的四方面考虑 3. 压力容器设计举例 设计一液氨贮罐。工艺尺寸：贮罐内径Di=2600mm，贮罐(不包括封头)长度L＝4800mm。 解：1.罐体壁厚设计 　 根据材料性质及价格等因素，本贮罐选用16MnR制作罐体和封头。 　设计壁厚δd根据下式计算： 设计压力:夏季最高温度可达40℃，氨饱和蒸气压1.555MPa（绝压) 故设计压力p=1.1x1.455=1.6MPa (表压)； Di=2600mm；[σ]t＝170MPa； ф ＝1.O(双面对接焊100％探伤） C2=1mm （腐蚀余量） 2．封头壁厚设计 采用标准椭圆形封头。 椭圆形封头壁厚δd计算式： 校核罐体与封头水压试验强度 3．鞍座 先粗略计算鞍座负荷。 贮罐总质量：m =m1+m2+m3+m4 式中 : m1-罐体质量； m2-封头质量； m3-液氨质量； m4-附件质量。 设备总重量 m=m1+m2+m3+m4 =4950+2200+30420+500=38070=38.1 t 每个鞍座承约受190KN负荷，选用轻型带垫板，包角为120°的鞍座。即 JB／T4712-92鞍座 A2600 4. 人孔 常温及最高工作压力1.6MPa，按公称压力1.6MPa的等级选取。 人孔标记： HG21523-95 人孔RF Ⅳ（A·G）450-1.6 RF指突面密封 Ⅳ指接管与法兰的材料为20R， A·G是指用普通石棉橡胶板垫片， 450-1.6是指公称直径为450mm、公称压力为1.6 MPa。 5．人孔补强确定 人孔筒节内径d＝450mm， 壁厚dn＝10mm。 补强圈内径D1=484mm，外径D2=760mm， 补强金属面积应大于等于开孔减少截面积， 补强圈的厚度 6．接口管 (1)液氨进料管 (2)液氨出料管 (3)排污管 (4)液面计接管 (5)放空管接管 (6)安全阀接管 7．设备总装配图 附有储罐的总装配图，技术特性表，接管表，各零部件的名称、规格、尺寸、材料等见明细表。 本贮罐技术要求 1．本设备按GBl50-1998《钢制压力容器》进行制造、试验和验收 2．焊接材料，对接焊接接头型式及尺寸可按GB985-80中规定(设计焊接接头系数ф