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《实验室安全通识教育》之压力容器基础知识!

发布时间:2025年06月14日来源: 作者:

一 压力容器的概念

压力容器,一般泛指在工业生产中盛装用于完成反应、传质、传热、分离和储存等生产工艺过程的气体或液体,并能承载一定压力的密闭设备。它被广泛用于石油、化工、能源、冶金、机械、轻纺、医药、国防等工业领域。

二 压力容器的特点

(1)结构特点

压力容器一般由筒体(又称壳体)、封头(又称端盖)、法兰、密封元件、开孔与接管(人孔、手孔、视镜孔、物料进出口接管)、附件(液位计、流量计、测温管、安全阀等)和支座等所组成。

(2)固定式压力容器的特点①具有爆炸的危险性。

②介质种类繁多,千差万别。易燃易爆介质一旦泄漏,可引起爆燃。有毒介质泄漏,能引起中毒。一些腐蚀性强的介质,会使容器很快发生腐蚀失效。

③不同容器的工作条件差别大。有的容器承受高温高压;有的容器在低温环境下工作;有的容器投人运行后要求连续运行。

④材料种类多。

(3)移动式压力容器的特点①活动范围大,运行环境条件复杂,在运输和装卸过程中易受冲击、振动,有时还可能发生碰撞、倾翻。

②介质绝大多数是易燃、易爆以及有毒等液化气体,一旦发生事故,造成的后果严重、社会影响大。

③活动场所不固定,监督管理难度大。

三 压力容器的参数

压力容器的主要工艺参数为压力、温度、介质。此外,容积、直径、壁厚也是重要的特性指标。

(1)压力压力容器的压力可以来自两个方面,一是在容器外产生(增大)的,二是在容器内产生(增大)的。

最高工作压力,多指在正常操作情况下,容器顶部可能出现的最高压力。

设计压力,是指在相应设计温度下用以确定容器壳体厚度及其元件尺寸的压力,即标注在容器铭牌上的设计压力。压力容器的设计压力值不得低于最高工作压力。(2)温度设计温度,是指容器在正常工作情况下,设定的元件的金属温度。设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。当壳壁或元件金属的温度低于-20℃,按最低温度确定设计温度;除此之外,设计温度一律按最高温度选取。

试验温度,指的是压力试验时,壳体的金属温度。

实际工作温度,是相对设计温度而言的一个参数,是容器在实际工作情况下,元件的金属温度。

(3)介质生产过程涉及的介质品种繁多,分类方法也有多种。按物质状态分类,有气体、液体、液化气体、单质和混合物等;按化学特性分类,则有可燃、易燃、惰性和助燃4种;按它们对人类毒害程度,又可分为极度危害(I)、高度危害(II)、中度危害(III)、轻度危害(IV)级;按它们对容器材料的腐蚀性可分为强腐蚀性、弱腐蚀性和非腐蚀性。

四 压力容器的分类

压力容器有众多分类方法,可以按压力等级分,按在生产中的作用分,按安装方式分,按制造许可分,按安全技术管理(基于危险性)分类等。

(1)按压力等级划分按承压方式分类,压力容器可以分为内压容器和外压容器,内压容器按设计压力(p)可以划分为低压、中压、高压和超高压4个压力等级:

低压容器,0.1MPaa≤p<1.6 MPa;

中压容器,1.6MPa≤p<10.0 MPa;

高压容器,10.0MPa≤p<100.0M

超高压容器,p≥100.0MPa。

外压容器中,当容器的内压力小于一个绝对大气压(约0.1MPa)时,又称为真空容器。

(2)按容器在生产中的作用划分反应压力容器:主要是用于完成介质的物理、化学反应的压力容器,如各种反应器、反应釜、聚合釜、合成塔、变换炉、煤气发生炉等。

换热压力容器:主要是用于完成介质的热量交换的压力容器,如各种热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器等。

分离压力容器:主要是用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离的压力容器,如各种分离器、过滤器、集油器、洗涤器、吸收塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等。

储存压力容器:主要是用于储存和盛装气体、液体、液化气体等介质的压力容器,如各种型式的储罐、缓冲罐、消毒锅、印染机、供缸、蒸锅等。