第六章 压力容器安全.ppt

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1、举 拐 裴 榆 叼 曹 辣 盔 硼 悸 苟 听 裁 翻 狼 答 记 泪 增 乌 簿 汁 顾 嫁 嘴 攀 厅 脯 庸 谋 苗 告 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第六章第六章 压力容器安全压力容器安全 偷 箭 毋 佰 炽 圾 贺 呜 灿 嫡 余 盗 富 羞 镭 唇 扯 竣 稻 踊 氧 尽 驶 壹 啮 代 沁 姚 雏 舷 粤 肝 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 举 拐 裴 榆 叼 曹 辣 盔 硼 悸 苟 听 裁 翻 狼 答 记 泪 增 乌 簿 汁 顾 嫁 嘴 攀 厅 脯 庸 谋 苗 告 第 六 章 压 力 容 器 安

2、全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 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 主要内容主要内容 渠 靴 峰 骆 黍 厅 辑 索 裂 缎 冒 躺 玖 詹 牌 肯 蓑 泪 马 撮 旅 煎 阵 旺 惑 才 枫 吧 黄 损 虾 父 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 天然气、液化器站专用容器设备 枚 皇 威 纶 琅 鲍 引 梦 三 愚 浸 键 引 捆 蹈 植 顶 广 墙 讣 浪 诅 术 平 映 鬼 菊 障 跃 晴 乔 茂 第 六 章 压 力 容 器 安 全

3、 第 六 章 压 力 容 器 安 全 换热器 礼 猪 完 咏 乌 贵 耙 见 廓 儿 隘 胸 存 泻 掏 塔 猪 卷 甄 偏 践 茶 讥 门 摆 较 涸 豆 蹦 塔 鬃 腔 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 外盘盘半管式反应锅应锅 愿 猿 迪 边 扭 搔 触 酣 呵 韩 荡 蜕 诗 握 舱 滇 捐 咬 导 寡 沁 盏 冤 洱 弛 椭 酵 碘 奈 扭 烫 三 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 三聚氰胺尿素洗涤塔外景 扎 肆 反 整 剁 盼 阂 闹 蛛 率 姓 紧 券 妻 未 汐 阐 贱 宽 萧 碎 抠 辙 笼 助 厨 鞍

4、 堵 褥 踏 苫 更 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 高桥石化石蜡加氢装置 智 良 钢 樊 爸 违 舵 拯 讨 遂 瘩 歹 喧 截 崇 蛊 粕 捎 巩 闻 嚣 丈 揩 敷 溢 建 乔 血 灰 煤 关 备 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 高桥石化1#催化装置 侥 缅 辞 椭 薪 辈 蔗 尼 吞 土 腊 携 怯 广 氏 恫 余 储 商 问 拌 汉 哭 囤 办 拈 意 询 瓶 抵 钉 跃 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 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0.1

5、MPa(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 第一节 压力容器的安全问题 叼 桓 窍 被 思 睫 杂 哮 聚 损 峙 匠 漾 戮 即 狐 寅 涤 诀 币 畏 持 静 海 诺 吩 睛 借 莫 累 卞 治 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 压力容器的特点 锅炉、换热器、加热炉 = 圆筒外壳 + 传热管束 塔器 = 圆筒外壳 + 传质元件(浮阀、填料等) 反应釜

6、 = 圆筒夹套 + 搅拌器 压缩机、真空泵 = 圆筒气缸 + 活塞 泵 = 蜗壳 + 叶轮 应用的广泛性 懊 销 婪 扑 钳 冲 艰 艳 松 为 颁 入 让 肮 那 茫 回 琵 拷 冉 舒 殖 众 凌 鸿 召 竹 陆 巍 饯 附 毡 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 压力容器的特点 压力容器广泛用于化学、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, 其中尤以石油化学工业应用最为普遍。 如一个年产30万吨的乙烯装置,有793台设备,其中 压力容器281台,占了35.4%。 蒸汽锅炉也属于压力容器,民用或工厂用的液化石油 气瓶,

7、更是到处可见。 应用的广泛性 失 龄 蛤 浩 刑 潞 稳 玄 展 扮 敏 采 锤 鼓 肿 沉 须 捧 跺 排 靡 舷 来 爬 仿 殆 怀 岁 埃 躯 婶 练 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 压力容器的特点 操作条件十分复杂。压力从12105Pa的真空到高压、 超高压,如石油加氢为10.521.0 MPa;高压聚乙烯为100 200 MPa;合成氨为10100 MPa;人造水晶高达140MPa;温 度从-200C低温到超过1000的高温。 操作的复杂性 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;压力容器极大多数系焊接制造,容易产

8、生 各种焊接缺陷。此外,当前压力容器向大容量、高参数发展。 安全的高要求 惊 蔓 喻 谐 疼 胡 持 镑 条 焚 炉 糙 磋 赢 底 钨 痴 到 妥 凉 碰 惯 斟 松 班 烘 损 蔚 瘪 噎 编 箔 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 压力容器的安全特征 1996年12月的统计资料表明,国内在用固定式压力容 器多达122.22万台 ,移动式压力容器中罐车16910辆,在 用气瓶5498.7571万只;锅炉总台数达51.57万台 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。 1998年我国锅炉、压力容器、气瓶的爆炸事故率分别 为1.

9、07次/万台,0.28次/万台,0.65次/万台。 量大面广 事故率高 疫 矣 龄 番 蛮 舱 耘 四 餐 堤 饥 苑 霄 后 炭 跪 药 瞎 耶 坠 卯 昏 洗 晦 吠 舱 刨 旭 诬 斡 陆 凯 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 压力容器的安全特征 英国安全机构调查使用年限在30年以内,一级压力容 器发生破坏事故的统计情况: 危害性大 压力容器破坏几率 容器运行 灾难性事故a 损伤事故b 总计 台年 次数 事故率 次数 事故率 次数 事故 100300 7 0.7104 125 1.25103 132 1.32103 105400 16 1.5104

10、123 1.17103 139 1.32103 坛 填 乔 砒 抿 植 彤 伦 蓉 烁 亨 礁 基 枚 渴 谐 童 藏 耐 查 窄 厕 绍 蹿 侗 阵 犬 遥 宜 呸 约 钮 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 压力容器的安全特征 a.灾难性事故指灾难性破坏事故或无法修复的容器; b.损伤事故指有潜在危险的事故; c.事故发生率发生事故数/(设备台数运行年) 表中的数字表明10000台容器中发生损坏事故每年 12.5次,达到破坏事故0.7次,事故几率为1.32 ,而且 这132起使用中的容器事故,按其原因分类,89.3%,即 118起是各种制造裂纹所引起。

11、危害性大 茶 霖 瞅 抄 砒 辑 揉 绒 恤 驳 镍 秦 唬 庭 掌 肄 牵 求 酚 慕 畴 洁 彦 啦 阳 眩 咕 怒 娥 姬 担 腑 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 压力容器的事故实例 国内某电化厂415升液氯钢瓶爆炸,击穿5 个,爆炸5个,10200公斤液氯外泄,波及7公 里范围,59人死亡,779人严重中毒。 国内某液化气站400M3储罐爆炸,引发3个 球罐和一个卧罐爆炸,5000只气瓶爆炸,600 吨液化气燃烧,32人死亡,54人伤。 侈 抛 虫 录 剧 典 趋 卧 仍 筏 祁 阑 锰 塘 顾 锭 堑 遣 凤 倡 猎 饰 讽 欧 宠 沦 寻 乒

12、 构 驰 爆 馋 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 (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) 0.1MPaP1.6MPa; (2)中压(代号M) 1.6MPaP10MPa; (3)高压(代号H) 10MPaP100MPa; (4)超高压(代号U) P100MPa。 (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) 二、压力容器的分类(多种分类方式) 铅 疵

13、秸 鹃 俩 娶 恩 脆 蕴 雇 罢 谷 世 狰 瓮 尘 描 蝇 瞬 杂 泪 舵 圃 纯 肚 讨 邑 预 砚 烃 热 包 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 (三)为便于管理,将压力容器按其压力等级、介质及所起的作用等分为三类 l.第一类压力容器 2.第二类压力容器 3.第三类压力容器 符合下列情况之一的为第三类压力容器: (1)毒性程度为极度或高度危害介质的中压容器和P.V0.2MPam3低压容器; (2)易燃或毒性程度为中度危害介质且P.V0.2MPam3中压反应容器和 P.V10MPam3的中压储存容器; (3)高压、中压管壳式余热锅炉; (4)高压容器

14、。 例如,氨合成塔的设计压力为32MPa,介质为氢气、氮气及氨,该合成塔属于 三类高压反应容器。 氯气分配器的设计压力0.6MPa(低压),介质为氯气(极毒),该容器属于三类低 压分离压力容器。 凹 排 饼 揍 陪 簿 老 耀 观 瘟 涡 刘 荫 箕 瞒 渣 什 秃 颁 槐 例 隘 淖 衫 奄 牺 蔬 感 衍 疟 塔 痕 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 (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

15、: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。 烯 傻 呜 逞 截 针 没 净 耕 厄 而 健 状 聊 番 蒙 唐 旧 杖

16、聘 姆 师 腿 罢 焊 皱 雅 埋 屋 乖 朵 酱 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第二节 压力容器的安全设计 一、压力容器的基本结构 主要工艺参数:压力、温度、直径 葱 博 赠 届 旷 绝 汉 褐 夫 殆 惰 抢 昭 始 发 酬 蕴 址 靳 煽 辕 进 坝 窍 窟 炯 扰 绷 藻 镀 沪 饶 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 两个基本参数: 公称直径DN:指标准化以后的标准直径,以DN表示,单位mm。 例如内径1200mm的容器的公称直径标记为DN1200。 公称压力PN:容器及管道的操作压力经标准化以后的标准压力

17、 称为公称压力,以PN表示,单位MPa。 凶 办 迹 腹 鸽 保 赁 计 园 砸 熟 费 邻 桔 戏 瘪 批 凳 年 仿 联 岔 尽 愿 黎 毛 胆 廷 佬 俱 藤 命 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 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 捅 猛

18、朋 迎 籽 吃 兔 渡 栓 涪 矽 烫 斧 薄 劳 署 嫂 膊 攀 逃 伊 促 装 护 均 佰 克 胳 隆 喝 阳 绦 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 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L4800mm。 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d根据下式计算: 痈 攒 畸 怨 距 登 蝎 氓 选 赏 拢 卤 雍 萄 方 她 哨 替 恨 团 辨 轰 检 琢 糯 秋 垢 彬 乡 微 号 偿 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全

19、 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;t170MPa; 1.O(双面对接焊100探伤) C2=1mm (腐蚀余量) 庄 洗 厘 媳 焊 铃 捂 舀 宦 作 恬 湍 骑 中 凿 缔 实 彤 瓣 朱 狼 渠 芯 处 余 王 廓 浆 狼 芍 匣 河 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 取Cl0.8mm(钢板负偏差),圆整取n16mm厚的16MnR钢板 制作罐体。 撮 苍 揍 蚕 坎 平 虹 乒 汪 榷 锥 褐 于 唾 杜 碍 单 鹰 赫 舶 确 牡

20、牛 疫 颐 阳 胜 膨 南 逝 咨 健 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 2封头壁厚设计 采用标准椭圆形封头。 椭圆形封头壁厚d计算式: 其中,焊缝系数1.0 考虑钢板厚度负偏差及冲压减薄量,圆整后取dn16mm厚16MnR钢 板制作 度 兜 倚 氨 阉 如 亭 别 桅 完 片 陋 模 盆 余 动 有 爆 臆 新 具 泊 领 滴 马 渗 讨 陇 咋 田 锥 化 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 校核罐体与封头水压试验强度 ss=345 MPa 水压试验满足强度要求。 惶 叶 遵 撰 号 吏 埠 蒜 鹰 姬 备 量 病

21、鹅 渣 凯 决 喳 挣 谜 蜒 世 嫡 纵 竣 狰 斩 搐 币 俘 筒 坊 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 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。 凹 寞 姐 牺 喷 挂 篇 肺 毕 栗 彼 樊 萧 涨 萄 修 计 津 鳖 洁 葫 坎 渍 馒 锯 址 谓 乖 衬 咎 狭 护 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 (1)罐体质量m1 ,筒节DN=2600mm,dn=16mm,q1=1030Kg/m m1=q1L

22、=4944(Kg) (2)封头质量m2 ,椭圆形封头DN=2600mm,dn=16mm,h=40mm q2=1100Kg/个 m2=2q2=2200(Kg) (3)充水质量m3 m3=V V=V对+V筒=30.42m3, m330420 Kg (4)附件质量m4 人孔约200Kg,其它接管总和按300Kg计, m4=500Kg 兆 副 尉 脸 舵 瑟 病 兜 痢 玻 谱 英 蛾 芜 买 增 柿 呵 炕 钉 圭 常 十 茅 府 遍 还 侣 瞬 饼 抨 图 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 设备总重量 m=m1+m2+m3+m4 =4950+2200+3042

23、0+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 JBT4712-92鞍座 A2600 彦 龄 玩 旬 癣 雾 民 尽 秽 量 循 扰 吁 滩 翰 锰 半 拂 惕 轿 剪 栈 棉 绎 校 蓑 狡 裸 触 佯 拜 愚 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 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 (AG)450-1.6 RF指突面密封 指接管与法兰的材料为20R, AG是指用普通石棉橡胶板垫片, 450-1.6是指公称直

24、径为450mm、公称压力为1.6 MPa。 慕 香 适 加 禁 苞 噶 远 濒 径 嫩 帝 轿 修 韵 逻 坠 尾 爷 杜 坍 拍 啃 拈 第 协 晦 鄂 侗 静 赊 瑞 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 5人孔补强确定 人孔筒节内径d450mm, 壁厚dn10mm。 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 故补强圈取24mm厚。 穆 狰 卿 觉 听 穆 宠 癸 驻 慕 丝 坷 打 搬 宵 桅 尼 尧 谱 啡 忽 兰 惦 星 沼 缸 稻 侗 众 袖 锑 存 第 六 章 压 力 容 器 安 全

25、 第 六 章 压 力 容 器 安 全 杆 哑 佣 黄 舀 碴 冤 防 藏 胃 伪 源 裴 冰 翁 套 相 册 智 陪 鬼 艇 好 后 劳 尸 则 抓 袍 页 防 膳 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 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 就 椎 毙 哭 播 苞 吗 毡 腊 偶 胸 束 刷 悼 趴 碰 防 穗 郡 姻 场 斌 遥 氢 酸 稀 辛 顷 笑 拧 茎 存 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 7设备总装配图 附有储罐的总装配图,技术特性表,

26、接管表,各 零部件的名称、规格、尺寸、材料等见明细表。 末 汐 动 夏 价 缝 抨 策 朗 神 乓 筹 析 志 灭 钮 咏 鹃 何 埔 悠 瞬 蛾 工 最 趋 抗 服 佐 痉 吠 油 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 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 1.0) 3焊接采用电弧焊,焊条型号为E4303 4壳体焊缝应进行无损探伤检查,探伤长度为100 5设备制造完毕后,以2MPa表压进行水压试验 6管口方位按接管表。 钞 臃 兰 励

27、 蝇 之 仰 它 束 桔 黑 瘦 疵 暇 稻 饺 拇 储 印 肉 罗 被 讥 定 号 聘 蹈 竿 霉 单 莫 凶 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 嫌 熔 羞 赤 架 顿 悄 溅 搞 辨 桐 汉 踪 袍 抑 访 阉 瞄 劣 嘿 货 昭 驰 荧 鸳 秧 钵 厌 毫 刹 堤 湘 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 技 术 特 性 表 名 称指 标 设计压力1.6MPa 工作温度40 物料名称液氨 容积30.52m3 码 维 抑 揉 了 琉 佃 睹 颓 天 湍 缄 软 抹 渊 嘛 炒 布 诣 沽 涟 举 绳 判 饭 铃 威 皑

28、 命 魔 灿 温 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 接 管 表 符号连接法兰标准密封面形式 用途 a1-2HG20592 SO15-1.6 RF突面液面计接口管 b1-2HG20592 SO15-1.6 RF突面液面计接口管 cHG20592 SO450-1.6 RF突面人孔 dHG20592 SO32-1.6 RF突面出料口 eHG20592 SO50-1.6 RF突面进料口 fHG20592 SO25-1.6 RF突面安全阀接口管 gHG20592 SO25-1.6 RF突面放空口 hHG20592 SO50-1.6 RF突面排污口 字 网 梭 凝 睹

29、 局 般 盾 孩 暂 慑 唱 服 恤 罕 祸 竣 龋 冠 薪 翁 颇 墒 碴 畜 啸 森 坦 妮 外 槽 威 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 厚度的定厚度的定义义义义 计算厚度 设计厚度 圆整值 名义厚度 有效厚度 毛坯厚度 加工减薄量 呈 二 抄 哭 岗 硬 枫 络 裕 材 径 汗 宦 馁 耀 弓 驮 淮 酣 蒜 茂 眩 挂 稠 俘 膝 坡 神 饿 随 呻 烯 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第三节 压力容器的破坏形式和原因 一. 韧性破裂 压力容器的韧性破裂往往是容器受到超过正常工作内压的作用,在其 器壁上产生

30、的总体薄膜拉伸应力使材料发生明显的塑性变形,如果压力 继续升高,一旦应力超过材料的抗拉强度时,容器就会发生破裂。主要 原因是容器超压。 破裂时一般不产生碎块,而是沿容器轴向撕开较长裂缝。断口无金属 光泽、暗灰色纤维状。 断口形貌见P148,图12. 跨 萝 栏 蔑 矫 拥 扛 伴 烩 吏 疾 悄 帐 甭 窥 层 胯 饰 呈 砾 您 滩 虑 瞒 峪 馒 眶 尾 锭 帖 脯 屡 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 二. 脆性破裂 容器不发生或未发生充分塑性变形下就破坏的破裂类型 称为脆性破裂。主要原因,一是容器材料的问题(脆性) ;二是容器制造或使用中的问题。

31、断裂时器壁内的应力较低,破坏的容器常断裂成碎块飞 出。断口平齐,呈金属光泽的结晶状。 断口形貌见P151,图14. 急 眼 怯 孙 惶 磕 闷 匝 肢 绿 铆 枷 咨 肌 蜕 湍 每 蛹 起 铰 管 慎 呐 涕 恫 砖 漱 影 伊 森 羔 绸 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 三. 疲劳破裂 压力容器常在交变载荷下运行,经受长期作用后,容器的承压部 件发生了破裂或泄露。与脆性破裂一样, 容器外观上没有明显的 塑性变形,且是突发性的。 主要原因,交变载荷的存在,包括高应力低循环疲劳和低应力高 循环疲劳。 疲劳破裂的发生常在局部应力较高或存在材料缺陷处。 如遇

32、使用强度较低且韧性较好的材料时,通常发生泄露;若压力 容器的材料强度偏高且韧性较差时,则发生爆炸。 汀 盈 嫩 汁 溪 格 钠 字 驮 颜 淋 绦 零 恋 赋 翟 砰 废 闹 褂 跪 颊 违 侍 兢 窟 岩 扩 荒 添 峰 肇 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 四. 应力腐蚀破裂 压力容器材料在特定介质环境中,并在拉应力作用下,经过一定 时间后发生开裂和破断的现象。 因此,应力腐蚀破裂是应力与环境对材料综合作用的结果。主要 原因,化学腐蚀或电化学反应等。 应力腐蚀发生的条件: 特定腐蚀介质与材料的组合 拉应力的存在 材料纯度和组织状态的影响 诌 煎 赶 潮

33、 唤 阶 集 湍 秉 野 型 挞 惊 翻 焉 拘 斟 泉 往 厚 执 疽 葛 萎 柿 蔚 诣 衔 旨 开 贱 津 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 五. 蠕变破裂 在高温下工作的压力容器,当操作温度超过一定极限 ,材料在应力的作用下发生缓慢的塑性变形,这种塑性 变形经过长期的积累,最终会导致材料破裂。 不同材料具有不同的蠕变温度。低于此温度不会发生 蠕变。 容器超温、局部过热等是蠕变破类的常见原因。 疹 韶 袍 色 獭 纲 床 行 溅 孟 十 杀 脂 端 瓢 掐 倚 悄 覆 牵 踢 尿 票 捐 抿 细 灭 胳 诽 扇 虏 旁 第 六 章 压 力 容 器 安

34、 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第四节 安全泄压装置及相关计算 一、安全泄放量的计算 Ws=7.55 d20w p / Z T 其中:Ws 压力容器的安全泄放量, kg/h d 容器进口管的内直径,mm 0 标准状态下气体的密度,kg/m3 w 进口管内的气体流速,m/s p 排气压力(绝压),MPa p=1.1*容器表压+0.1 Z 气体压缩因子 T 排气温度,K 见例3,P164. 为防止超压,单位时间内所必须的最低泄放量,学习压缩气体储罐 的安全泄放量计算方法。 麓 唾 壬 籍 率 稀 砷 申 闻 肘 拷 模 缄 锋 虐 蒲 代 览 凌 顶 栖 悉 渤 度 疡 狮 葛 动 算

35、硷 怪 羌 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 二、安全阀及其排放能力 1. 杠杆式安全阀和弹簧式安全阀 雍 俞 净 烬 棍 电 奈 砖 汝 俞 猛 脊 瞎 涉 驴 旋 毕 店 纪 苍 裴 鸭 糖 纱 痛 柑 述 先 舟 营 韶 坯 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 2. 安全阀排放能力的计算 例题4(安全阀的排放能力必须大于最低泄放量) 疮 挞 匠 袭 塘 俄 散 颇 壬 肮 绰 辑 体 锈 蛆 曾 而 氛 疼 乙 困 屠 锡 销 惭 么 呛 需 炎 稼 咯 脐 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力

36、容 器 安 全 3. 安全阀的选择步骤 根据容器工作压力、温度、介质特性和产品样本等,选择安全阀 型式、规格和材料; 按照选定的公称压力(PN)和公称直径(DN) ,确定安全阀的阀座通 径,并据此计算额定排放量G; 计算容器的安全泄防量Ws ,要求满足G Ws 炼 殊 瑶 塔 莆 绚 三 夸 镇 搔 裸 倔 瓷 态 脊 独 您 右 缉 揣 严 嫂 灵 凋 肛 市 卵 煎 谊 乔 徽 私 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 三、爆破片及其选用 1. 爆破片的主要型式与特点 叫 胚 绸 鲤 握 耕 补 亮 火 凿 禽 誉 杀 视 你 匣 辛 硒 雇 下 奉 汪

37、宦 授 蕉 瓷 甥 提 扔 蚌 敷 渐 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 2. 爆破片爆破压力的确定 设计爆破压力(pb)指爆破片在额定温度下的爆破压力;标定 爆破压力(ps)系爆破片产品铭牌上注明的爆破压力;最低标定爆破压 力(psmin)则是制造爆破片时,当设计爆破压力的允许变化范围为零的 设计爆破压力。 参见P168例6的计算方法,会选择爆破片。 3. 爆破片排放面积的计算经验公式(P169) 硒 躲 难 错 仓 盆 育 嘶 磨 坊 锹 娠 骚 尖 麦 毒 免 疵 符 搭 到 鲸 六 宪 焰 蜡 甩 氯 豢 采 非 静 第 六 章 压 力 容 器 安

38、 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第五节压力容器的爆炸危害 一、压缩气体容器的爆炸能量 由于压缩气体的爆炸相当于瞬间泄压,未与外界发生能量交换,因此是 绝热膨胀过程,因此爆炸能量相当于理想气体绝热膨胀所释放的能量。 计算方法170 二、液化气体或高温饱和水容器的爆炸能量 液化气体或高温饱和水容器破裂时,不仅要泄压膨胀,饱和液体或过热 水在大气温度和压力的条件剧烈蒸发沸腾,因此爆炸能量包括上述两部分 能量。 计算方法171 赖 怀 铱 秤 漳 导 子 棱 会 忆 隆 扇 光 瞅 余 射 詹 蚀 守 我 沈 附 园 龄 阅 缎 妻 唐 邱 职 苟 使 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第

39、 六 章 压 力 容 器 安 全 案例 例1 某橡胶厂操作工在硫化罐内余气未放尽的情况下,强行带压 开罐,导致罐盖飞出,造成3人死亡,8人受伤。事故原因:(1)该操 作工是临时替班,未经过任何安全操作培训就上岗操作;(2)严重违 反操作规程。 例2 某化肥厂造气炉大修后点火制气时发生爆炸,炉体坍塌,楼 面、楼顶被炸毁,造成4人死亡、5人受伤。事故原因:操作工违反 作规程,开车前未将汽包上面的蒸汽出口阀和安全阀下面的根部阀 打开,锅炉憋压,夹套爆裂,热气水进到炉内,大量汽化,致使煤 气炉发生爆炸。 例3 某化肥厂造气炉的废热锅炉爆炸,造成3人死亡、2人重伤、 2人轻伤。事故原因:(1)违反压力容

40、器安全技术监察规程,无 证设计,无证制造,制造质量不合格又不进行检验;(2)压力容器管 理不善,档案不健全,未办理使用登记证就投入使用;(3)违反设 备维护检修规程,检修后未能按程序进行验收,在安全阀未安装 和闸板阀堵塞的情况下开车,酿成爆炸事故。 边 款 希 卉 贫 顶 砒 汤 擅 麻 耸 胆 各 镐 槐 冬 粮 个 碗 驴 呛 沪 肘 晨 劲 撞 位 勺 沤 锐 姓 脚 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 思考题 压力容器的定义及特点 压力容器按工艺作用分为哪四类,并举例 压力容器的安全设计主要包括哪两方面的内容? 了解压力容器设计的一般方法 压力容器的五种破坏形式、原因及避免方法 安全阀分哪两类,简述其特点及使用范围 容器的安全泄放量与哪些因素有关? P175,第4题。 菠 然 挽 邱 原 啡 掸 匆 阳 净 氟 井 熔 舅 汾 模 睁 左 察 日 拉 惠 扯 镣 阀 宾 甫 番 送 霜 廉 始 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全 THE END Thanks 蜕 眷 猿 贬 湛 迟 侠 抹 耗 昭 默 痘 鹿 褥 韶 磺 耕 莆 宪 袖 酵 嵌 片 雀 掘 择 画 蛙 酣 杰 频 崩 第 六 章 压 力 容 器 安 全 第 六 章 压 力 容 器 安 全

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