压力容器基本知识 下载本文

2)焊接工艺:焊前应按JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》的要求进行焊接工艺评定,焊接的各种工艺文件保存期应不少于7年;

1)缝表面的形状尺寸及外观要求:包括A、B类接头焊缝的余高(GB150按表10-3);C、D类接头焊脚高度及焊缝与母材的圆滑过度;及焊缝表面不得有裂纹,气孔,弧坑和飞溅等。 2)焊缝返修要求见GB150第10.3.4;

3)在第10.3.5中规定打焊工钢印的要求。 10.4 D类压力容器的热处理

GB150在第10.4节对热处理的规定中,用D类压力容器要求的条款不多,热处理要求可按图样规定。

符合下列情况的压力容器,需进行焊后整体消除应力热处理:①盛装毒性程度为极度高度危害介质的压力容器(如第二类低压容器);②壳体厚度大于16mm、设计温度低于-20℃的压力容器;碳钢厚度大于32mm(如焊前预热100℃以上时,厚度大于38mm);低合金钢厚度大于30mm(如焊前预热100℃以上时,厚度大于34mm);任意厚度的Cr-Mo低合金钢。③常温储存混合液化石油气的压力容器及贮存在导致应力腐蚀的其他介质的压力容器,其所用的钢板应逐张进行超声波检测,焊后应进行消除应力热处理。

10.5 试板和试样 按图样规定制作试板,具体方法和合格要求见JB4744-2000《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能试验》。 10.6无损检测

压力容器的焊接接头,经形状及外观检查合格后,再按规定进行无损检测。常用的检测方法有:射线检测、超声检测、磁粉检测和滲透检测四种。检测要求见图样的规定,检测标准为JB/T4730.1-2005《承压设备无损检测》。

对局部(20%)无损检测:当采用射线时,其透质量不应低于AB级,其合格级别为Ⅲ级,且不允许有未焊透;用超声波检测时,其合格级别为Ⅱ级;

对规定全部(100%)无损检测:当采用射线时,其透质量不应低于AB级,其合格级别为Ⅱ级;用超声波检测时,其合格级别为Ⅰ级。 不锈钢焊缝不能采用磁粉检测法。 10. 7 液压试验

①试验压力和试验程序按图样技术要求的规定;

②试验温度,当图样无规定时,试验液温通常不低于150C,对于碳素钢或16MnR钢制的压力容器,试验用液温不得低于50C。

③试验用液,按图样规定,无规定时,用水做为试验介质,应注意的是:奥氏体不锈钢制压力容器液压试验用水,应控制水的氯离子含量不超过25mg/L。 ④试验方法按本单位的规定,并应符合GB150第10.9.4.4的要求,应注意必须用两个量程相同的符合要求的压力表,并且应设置在容器的顶部,为排除容器内的气体,容器顶部应有排气口。

注:当图样规定必须作气密性试验时,试验应在液压试验合格后方可进行,原标准中规定,达到规定试验压力后保压“10min,然后降至设计压力”,对….. 改为“足够长时间”。

10.10 容器出厂证明文件

容器出厂证明文件应包括产品合格证产品说明书和质量证明书。 按《许可条件》第五十二条的规定,出厂文件至少应包括;

① 产品竣工图样(包括总图和主要受压部件图);

② A1级A2级和C级压力容器受压部件强度计算书(或计算结果汇总表);

③ 产品质量证明文件(包括产品合格证主要受压部件材质证明书无损检测报告热处理报告压力试验报告及气密性试验报搞等)。 ④ 安全附泄放量,安全阀的排放能力方面的计算。

产品铭牌要求用中文或英文表示,内容最少应包括产品名称、制造企业名称、地址、制造许可证编号、介质名称、设计温度、设计压力、耐压试验压力、产品编号、制造日期、容器类别、容积。

第10.10.3条中全文修改,修改后的条文为:容器的涂敷与运输包装应符合JB/T4711-2003。

注 该标准的全称是:JB/T4711-2003《压力容器涂敷、运输、包装》

11.安全附件和超压泄放装置 11.1 安全附件

安全附件包括:压力容器的安全阀、爆破片装置、紧急切断阀、压力表、液面计、测温仪表、快开式压力容器的安全联锁装置 11.2 超压泄放装置

超压泄放装置包括:安全阀、爆破片装置、安全阀和爆破片的组合装置。 1)使用条件:压力容器在操作过程中可能出现超压时,应装设安全泄放装置,如压力源来自压力容器外部,且得到可靠的控制时,安全装置可不直接装在容器上。

2)排放能力要求:安全阀、爆破片的排放能力必须等于或大于压力容器的安全泄放量。

11.3 压力容器的安全泄放量

压力容器的安全泄放量的选取和计算,随压力容器盛装的介质和工作情况而定。

11.3.1 盛装压缩气体或水蒸汽的容器安全泄放量Ws

1)压缩机贮气罐的安全泄放量Ws取压缩机的最大产气量; 2)蒸汽罐的安全泄放量Ws取蒸汽发生器的最大产汽量; 3)气体贮罐等的安全泄放量Ws,按下式计算:

-------------- (B1)

式中Ws - 容器安全泄放量 kg/h

ρ-在泄放压力下,气体的密度 kg/m3 ν- 容器进气管气体的流速 m/s. d - 容器进气管的内直径 mm 2.83 X 10-3是换算系数。

4)换热设备等产生蒸汽时,安全泄放量按下式计算: Ws = H/q kg/h ------------------- (B2) H – 输入热量 kj/h

q – 在泄放压力下,液体的汽化潜热 kJ/kg

11.3.2化学反应容器的安全泄放量,根据化学反应可能产生最大气量及反应时间确定。

11.3.3盛装液化气体容器安全泄放量

1)介质为易燃液化气体,或位于有可能发生火灾的环境下的非易燃液化气体

①无绝热层保护时,安全泄放量按下式计算:

------------------------- (B3)

式中:Ar- 容器受热面积,m2

带半球形封头的卧式容器:Ar=3.14DoL L-容器总长m;

Do-容器外直径m

带椭圆封头的卧式容器:Ar=3.14Do(L+0.3Do)

立式容器:Ar=3.14Doh1 h1-容器内的最高液位,m

F 系数,

容器置于地面以下用沙土覆盖时,F=0.3 容器置于地面以上时,F=1.0

容器置于大于己于10L/m 2 min喷淋装置下时,F=0.6 ②绝热层良好时,安全泄放量按下式计算:

--------------- (B4)

式中:t –泄放压力下介质的饱和温度,0C

λ-常温下绝热材料的导热系数,kj/m.h.0C. δ- 绝热层厚度,m

q – 在泄放压力下,液体的汽化潜热 kJ/kg 2)在无可能发生火灾危险的场合下,非易燃液化气按不低于上式计算值的30%计算。 11.4安全阀

11.4.1 安全阀型式:压力容器常用直接载荷弹簧式安全阀,其中按阀杆的开启高度分为全启式安全阀和微启式安全阀,微启式安全阀的密封面有平面型密封和锥面型密封两种。

容器装有安全阀时,安全的开启压力(动作压力)Pz,取Pz≤(1.05~1.10)Pw,式中Pw—容器的工作压力。当Pz<0.18MPa时,可适当提高比值Pz∕Pw; 取容器的设计压力P≥Pz

11.4.2安全阀最小排放面积A的计算

①全启式安全阀阀瓣启开高度h≥1/4 dt, dt为阀座喉部直径 mm; 全启式安全阀最小排放面积 A=0.785dt2 mm2;

②微启式安全阀阀瓣启开高度h<1/4 dt;当h≥(1/40~1/20)dt时,

对平面密封结构,A=3.14dVh, dV为阀座直径,mm; 锥面密封结构:A=3.14dthsinφ,式中,φ为锥形密封面的半锥角,用“度”表示。

③气体安全阀的排放面积

a)当处于临界条件时,即

时,

b)当处于亚临界条件时,即>时, 式中:WS—容器安全泄放量,也就是安全阀的排放能力, kg/h K—排放系数,其值为制造厂提供的排放系数的0.9倍,如无数据可依,可参照下列数据选用: 全启式安全阀:K=0.60~0.70 带调节圈的微启式安全阀:K=0.40~0.50 不带调节圈的微启式安全阀:K=0.25~0.35. C—气体特性系数 k—气体绝热系(指)数,也称比热比,k=CD/CV,在标准状态下,一些气体的绝热系数见下表: 气体名称 空气 水蒸汽 氧气 氢气 氮气 氨气 甲烷气 k 1.401 1.335 1.400 1.407 1.402 1.33 1.309 P0—安全阀出口侧压力(绝压)MPa, 如直通大气,P0=0.1MPa Pd—安全阀排放压力(绝压)MPa Pd=1.1Ps +0.1MPa Ps—是安全阀整定压力,一般可取设计压力。 M —气体的摩尔质量,kg/kmol; 注:摩尔是物质的量的主单位,它是从粒子数角度来描述物质多少的 单位,一克分子就是一摩尔,但不能说多少克等于一摩尔。例如: 一摩尔氧分子的质量等于32克,但不能说一摩尔氧分子等于32克。 Z—气体的压缩系数,对于空气,Z=1 Z的大小与介质的温度和压力有关,可查GB150的图B1; T -- 气体进口侧的温度 K 11.4.3 饱和蒸汽用安全阀排放面积 对饱和蒸汽的要求:饱和蒸汽中蒸汽含量不小于98%,最大过热度为110C。 对 Pd ≤10 MPa mm2 符号意义同前。