压力容器定义及原理及分类标准

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作者来源:李清       发布时间: 2018-05-29 09:22
导读:压力容器定义及原理及分类标准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。 压力容器主要为圆柱形,少数为球形或其他形状。

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。 

压力容器分类 
按压力等级分类:压力容器可分为内压容器与外压容器。 
压力容器定义及原理及分类标准
内压容器又可按设计压力(p)大小分为四个压力等级,具体划分如下 : 

低压(代号L)容器 0.1 MPa≤p<1.6 MPa; 
中压(代号M)容器 1.6 MPa≤p<10.0 MPa; 
高压(代号H)容器 10 MPa≤p<100 MPa; 
超高压(代号U)容器 p≥100MPa。 

按容器在生产中的作用分类: 

反应压力容器(代号R):用于完成介质的物理、化学反应。 
换热压力容器(代号E):用于完成介质的热量交换。 
分离压力容器(代号S):用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离。 
储存压力容器(代号C,其中球罐代号B):用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质。 

在一种压力容器中,如同时具备两个以上的工艺作用原理时,应按工艺过程中的主要作用来划分品种。 

按安装方式分类 : 

固定式压力容器:有固定安装和使用地点,工艺条件和操作人员也较固定的压力容器。 
移动式压力容器:使用时不仅承受内压或外压载荷,搬运过程中还会受到由于内部介质晃动引起的冲击力,以及运输过程带来的外部撞击和振动载荷,因而在结构、使用和安全方面均有其特殊的要求。 

上面所述的几种分类方法仅仅考虑了压力容器的某个设计参数或使用状况,还不能综合反映压力容器的危险程度。 

压力容器的危险程度还与介质危险性及其设计压力p和全容积V的乘积有关,pV值愈大,则容器破裂时爆炸能量愈大,危害性也愈大,对容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求愈高。

安全技术管理分类: 

《压力容器安全技术监察规程》采用既考虑容器压力与容积乘积大小,又考虑介质危险性以及容器在生产过程中的作用的综合分类方法,以有利于安全技术监督和管理。该方法将压力容器分为三类: 

1.第三类压力容器,具有下列情况之一的,为第三类压力容器: 

高压容器; 
中压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质); 
中压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且pV乘积大于等于10MPa·m3 ); 
中压反应容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且pV乘积大于等于0.5Pa·m3); 
低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质,且乘积大于等于0.2MPa·m3 ); 
高压、中压管壳式余热锅炉; 
中压搪玻璃压力容器; 
使用强度级别较高(指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa)的材料制造的压力容器; 
移动式压力容器,包括铁路罐车(介质为液化气体、低温液体)、罐式汽车[液化气体运输(半挂)车、低温液体运输(半挂)车、永久气体运输(半挂)车]和罐式集装箱(介质为液化气体、低温液体)等; 
球形储罐(容积大于等于50m3);低温液体储存容器(容积大于5m3)。 
低温液体储存容器(容积大于5m3) 

2.第二类压力容器,具有下列情况之一的,为第二类压力容器: 

中压容器; 
低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质); 
低压反应容器和低压储存容器(仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质); 
低压管壳式余热锅炉; 
低压搪玻璃压力容器。 

3.第一类压力容器 ,除上述规定以外的低压容器为第一类压力容器。 
可见,国内压力容器分类方法综合考虑了设计压力、几何容积、材料强度、应用场合和介质危害程度等影响因素。 
例如:因盛放的介质特性或容器功能不同,即根据潜在的危害性大小,低压容器可被划分为第一类或第二类甚至第三类压力容器

压力容器类别的简明判断

介质性质

非易燃 
无毒/轻毒性

易燃 
中度毒性

高度毒性 
极度毒性

PV值(MPa.m3)

 

≥0.5

≥10

 

≥0.2

低压
(MPa)
0.1≤p<1.6

换热容器

 

 

 

 

 

分离容器

一类

容器

 

 

 

储存容器

 

 

 

 

 

反应容器

 

 

 

 

 

管壳式余热锅炉

 

 

 

 

 

搪玻璃压力容器

 

 

 

 

 

中压
(MPa)
1.6≤p<10

换热容器

二类

容器

 

 

 

分离容器

 

 

 

 

 

储存容器

 

 

 

 

 

反应容器

 

 

 

 

 

管壳式余热锅炉

 

 

 

 

 

搪玻璃压力容器

 

 

 

 

 

高压
(MPa)
10≤p<100

换热容器

 

 

 

 

 

分离容器

三类

容器

 

 

 

储存容器

 

 

 

 

 

反应容器

 

 

 

 

 

管壳式余热锅炉

 

 

 

 

 

使用强度级别较高的 材料制造的压力容器

 

 

 

 

 

移动式压力容器

 

 

 

 

 

球形储罐
(容积大于等于50m3)

 

 

 

 

 

低温液体储存容器
(容积大于5m3)

 

 

 

 

 

 

注:表中P代表设计压力,V代表压力容器的几何容积。

一、按设计压力分类: 
1、低压(L)0.1MPa≤P<1.6 MPa 
2、中压(M)1.6 MPa≤P<10 MPa 
3、高压(H)10 MPa≤P<100 MPa 
4、超高压(U)P≥100 MPa 
二、按工艺过程中的作用分: 
1、反应压力容器(R):主要是用于完成介质的物理、化学反应的压力容器。如反应器、反应釜、分解锅、硫化罐、分解塔、聚合塔、高压釜、超高压釜、合成塔、变换炉、蒸煮锅、蒸球、蒸压釜、煤气发生炉等。 
2、换热压力容器(E):主要是用于完成介质的热量交换的压力容器。如管壳式余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器、加热器、消毒锅、染色器、烘缸、蒸炒锅、预热锅、溶剂预热器、蒸锅、蒸脱机、电热蒸汽发生器、煤气发生炉水夹套等。 
3、分离压力容器(S):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等的压力容器。如分离器、过滤器、集油器、缓冲器、洗涤器、吸收塔、铜洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等。 
4、储存压力容器(C,其中球罐为B):主要是用于储存、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。 
三、综合分类 
1、固定式压力容器:使用环境固定,不能移动。工作介质种类繁多,大多为有毒、易燃易爆和具有腐蚀性的各类化学危险品。如球形储罐、卧式储罐、各种换热器、合成塔、反应器、干燥器、分离器、管壳式余热锅炉、载人容器(如医用氧舱)等。 
2、移动式压力容器:主要是在移动中使用,作为某种介质的包装搭载在运输工具。工作介质许多都是易燃、易爆或有毒。如汽车与铁路罐车的罐体。 
3、气瓶类压力容器:作为压力容器的一种,社会拥有量非常之大,有高压气瓶(如氢、氧、氮气瓶)和低压气瓶(如民用液化石油气钢瓶),工作介质许多也是易燃、易爆或有毒物质。也有很强的移动性,既有运输过程中的长距离移动,也有在具体使用中的短距离移动。如液化石油气钢瓶、氧气瓶、氢气瓶、氮气瓶、二氧化碳气瓶、液氯钢瓶、液氨钢瓶和溶解乙炔气瓶等。 
三、压力容器安全附件 
1、安全阀:安全阀的作用是当设备内的压力超过规定要求时自动开启,释放超过的压力,使设备回到正常工作压力状态。压力正常后,安全阀自动关闭。 
安全阀经校验后,严禁加重物、移动重锤、将阀瓣卡死等手段任意提高安全阀整定压力或使安全阀失效。 
2、压力表:压力表的量程应与设备工作压力相适应,通常为工作压力的1.5~3倍,最好为2倍。压力表刻度盘上应该划红线,指出最高允许工作压力。压力表的连接管不应有漏水、漏汽现象,否则会降低压力表指示值。 
3、爆破片 
4、温度计 
5、液位计 
6、减压阀 
7、紧急切断装置:其作用是当管道及其附件发生破裂及误操作或罐车附近发生火灾事故时,可紧急关闭阀门迅速切断气源,防止事故蔓延扩大。 
8、快开门式压力容器的安全联锁装置:快开门安全联锁报警装置是防止快开门式压力容器发生操作事故的有效措施。其作用是: 
a、当快开门达到预定关闭部位方能升压运行的联锁控制功能; 
b、当压力容器的内部压力完全释放,安全联锁装置脱开后,方能打开快开门的联锁联动功能; 
c、具有与上述动作同步的报警功能。

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