1、压力容器安全技术内容1 概述2压力容器的分类与结构 3 压力容器质量控制4 压力容器安全装置5 压力容器定期检验1 概述特种设备安全监察条例特种设备安全监察条例(中华人民共和国中华人民共和国国务院令第国务院令第549号号)2009年年 本条例所称特种设备是指涉及生命安全、危本条例所称特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶，下险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶，下同）、压力管道、电梯、起重机械、客运索同）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场（厂）内专用机动车道、大型游乐设施和场（厂）内专用机动车辆。辆。特种设备依据其主要工作特点，分为承压类特种设备和机电类特
2、种设备。A.承压类特种设备：是指承载一定压力的密闭设备或管状设备。B.机电类特种设备：是指必须由电力牵引或驱动的设备。特种设备类别承压类特种设备锅炉包括其所用的材料、附属的安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施。压力容器（含气瓶）压力管道机电类特种设备电梯乘客电梯、客货电梯、病床电梯、载货电梯、自动扶梯、自动人行道、其它电梯（液压电梯按用途分别归类）起重机械桥式起重机、门式起重机、门座式起重机、塔式起重机、流动式起重机、升降机、轻小型起重设备、其它起重机械厂内机动车辆轮式自行专用机械、履带式自行专用机械、蓄电池车、客车类、汽车类、方向盘轮式拖拉机、手扶拖拉机、手把式三轮机动车、其它机
3、动车 特种设备事故常见的事故有两类: 一类是爆炸性事故，主要是锅炉、压力容器、气瓶、压力管道易发生此类事故； 另一类是易发生群死群伤性事故，主要是电梯、起重机械、厂内机动车辆、游乐设施、客运索道易发生此类事故。 2015年5月1日中午12时5分许，温州市龙山游乐园“狂呼”项目发生意外事故。事故导致2人死亡，3人受伤。 工业企业在生产和运行过程中，大多都有压力容器等受压设备。因此，压力容器的安全性是一个重要而亟待解决的工程问题。 本章主要介绍压力容器的有关安全技术知识。承受一定压力，与外界形成一个封闭系统的容器，称为压力容器。如各类过程装备的壳体、航天器与潜艇的壳体; 水压机的液压缸；压缩机的储
4、罐；发酵罐；锅炉，核电站核容器；液化石油气罐等。在工业生产中用于完成反应、传质、传热、分离和储存等生产工艺过程，并能承受压力的密闭容器，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。3.1.1 压力容器的应用化学工业反应釜，换热器，储罐石油工业精馏塔，换热器，储罐航天飞机，火箭，宇宙飞船机械水压机，储能器，压缩机，液压缸食品杀菌锅，发酵罐印染高压染缸造纸烘缸动力锅炉，核电站核容器民用液化石油气罐 压力容器应用的广泛性压力容器应用的广泛性 压力容器不仅广泛用于化学、石油化工、压力容器不仅广泛用于化学、石油化工、 医药、医药、冶金、机械、采矿、电力、航天航空、交通运输冶金、机械
5、、采矿、电力、航天航空、交通运输等工业生产部门，在农业、民用和军工部门也颇等工业生产部门，在农业、民用和军工部门也颇常见，其中尤以石油化学工业应用最为普遍，石常见，其中尤以石油化学工业应用最为普遍，石油化工企业中的塔、器、釜、槽、罐无一不是贮油化工企业中的塔、器、釜、槽、罐无一不是贮器或作为设备的外壳，而且绝大多数是在压力温器或作为设备的外壳，而且绝大多数是在压力温度下运行。度下运行。（1）量大面广）量大面广 据有关的统计资料表明，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；锅炉总台数也高达51.57万台。此外全国持有压力容器
6、制造企业合计2432个，设计单位1380个。如此庞大且潜在隐患容器的存在，以及地域广泛的制造设计部门，自然成为国内外政府部门特别重视其安全管理和监察检查的原因。 （2）操作条件的复杂性操作条件的复杂性 压力容器的操作条件十分复杂，甚至于苛刻。压力从12105Pa的真空到高压、超高压，如石油加氢为10.521.0MPa；高压聚乙烯为100200MPa；合成氨为10100 MPa；人造水晶高达140 MPa；温度从-196oC低温到超过一千摄氏度的高温；而处理介质则包罗爆、燃、毒、辐（照）、腐（蚀）、磨（损）等数千个品种。操作条件的复杂性使压力容器从设计、制造、安裝到使用、维护都不同于一般机械设备
7、，而成为一类特殊设备。（3）极其严格的安全性极其严格的安全性l 压力容器承受各种静、动载荷或交变载荷，和附加机械或温度载荷；l 多数容器容纳压缩气体或饱和液体，若容器破裂，导致介质突然卸压膨胀，瞬间释放出来的破坏能量极大，l 压力容器大多数系焊接制造，容易产生焊接缺陷，一旦检验、操作失误容易发生爆炸破裂，器内易爆、易燃、有毒的介质将向外泄漏，势必造成极具灾难性的后果。l 因此，对压力容器要求很高的安全可靠性。当前压力容器向大容量、高参数发展，如核电站一个1500MW压水堆压力壳，工作压力为1416MPa，工作温度为250330C，容器内直径7800mm，壁厚317 mm，重650吨。对这类容器
8、的工艺要求和运行可靠性要求更高，显然比一般压力容器又有更高更严格的安全性要求。 压力容器的安全 压力容器的工作介质为气体、液化气体或者最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体。如果介质是高压、高温（或低温）、易燃、易爆、有毒的气体或液化气体，一旦使用不当或容器存在缺陷，就有可能发生爆炸和介质泄漏事故。锅炉的汽水系统长期运行在高温和高压的恶劣工况下，因而经常出现局部缺陷或整体超压问题，造成锅炉本体或部件损坏。燃油、燃气和燃煤粉的锅炉还存在燃烧系统的爆炸问题。 压力容器的介质常常对其材质有较强的腐蚀性，如氧压力容器的介质常常对其材质有较强的腐蚀性，如氧腐蚀、硫腐蚀、硫化氢腐蚀以及各种浓度的酸、碱、盐
9、腐蚀、硫腐蚀、硫化氢腐蚀以及各种浓度的酸、碱、盐腐蚀等；而锅炉金属表面一侧要接触烟气、灰尘，另一腐蚀等；而锅炉金属表面一侧要接触烟气、灰尘，另一侧要接触水及水蒸汽，也会造成磨损和腐蚀。侧要接触水及水蒸汽，也会造成磨损和腐蚀。 锅炉压力容器一旦投入使用，一般要求连续运行，不锅炉压力容器一旦投入使用，一般要求连续运行，不能随意停机，否则会影响一条生产线、一个工厂，甚至能随意停机，否则会影响一条生产线、一个工厂，甚至一个地区的生活和生产，有时还会造成恶劣的后果。由一个地区的生活和生产，有时还会造成恶劣的后果。由于不便随时停运检查，常常因缺陷扩展而导致破裂。于不便随时停运检查，常常因缺陷扩展而导致破裂
10、。 3.1.3 压力容器的事故危害 压力容器是一种比较容易发生事故，而且事故造成压力容器是一种比较容易发生事故，而且事故造成的危害性又特别严重的特殊设备。的危害性又特别严重的特殊设备。 事故率：机械设备或装置发生事故的多少，常用设事故率：机械设备或装置发生事故的多少，常用设备的事故率来衡量。备的事故率来衡量。 表示为表示为“次次/台年台年” 。压力容器内介质危害性压力容器内介质危害性 介质危害性：介质危害性：指介质的毒性、易燃性、腐蚀性、指介质的毒性、易燃性、腐蚀性、 氧化性等，其中影响压力容器分类的主要是氧化性等，其中影响压力容器分类的主要是毒性毒性和和易燃性易燃性。毒毒 性：性： 是指某种
11、化学毒物引起的机体损伤的能力。是指某种化学毒物引起的机体损伤的能力。 极度危害（极度危害（ 级）：最高允许浓度级）：最高允许浓度0.1mg/m0.1mg/m3 3 高度危害（高度危害（ 级）：最高允许浓度级）：最高允许浓度0.10.11.0mg/m1.0mg/m3 3 中度危害（中度危害（级）：最高允许浓度级）：最高允许浓度1.01.0 10mg/m10mg/m3 3 轻度危害（轻度危害（级）：最高允许浓度级）：最高允许浓度10mg/m10mg/m3 3综合考虑急性毒性、最高容许浓度和职业性慢性危害等因素。综合考虑急性毒性、最高容许浓度和职业性慢性危害等因素。易爆气体：易爆气体：是指与空气混合
12、的爆炸下限不高于是指与空气混合的爆炸下限不高于1010，或，或爆炸上限之差值不低于爆炸上限之差值不低于2020的气体。如：一甲胺、的气体。如：一甲胺、乙烷、乙烯、环氧乙烷、环丙烷、氢、丁烷、三甲胺乙烷、乙烯、环氧乙烷、环丙烷、氢、丁烷、三甲胺、丁二稀、丁稀、丙烷、丙稀、甲烷等。、丁二稀、丁稀、丙烷、丙稀、甲烷等。压力容器盛装的压力容器盛装的易爆介质易爆介质主要是指主要是指易燃气体易燃气体和和液化气体液化气体。表表1-1 20012004 年压力容器事故统计表年压力容器事故统计表年份年份事故事故起数起数特大事特大事故起数故起数重大事重大事故起数故起数严重事严重事故起数故起数死亡死亡人数人数受伤受
13、伤人数人数直接经济直接经济损失损失/万元万元20014012374172259420023000302341380120034504413870111332004350431446012077表表1-2 20012004 年气瓶事故统计表年气瓶事故统计表年份年份事故事故起数起数特大事特大事故起数故起数重大事重大事故起数故起数严重事严重事故起数故起数死亡死亡人数人数受伤受伤人数人数直接经济直接经济损失损失/万元万元2001410041318015032002360234289117822003330132198715882004460145351044883压力容器事故表表1-3 我国压力容器爆
14、炸事故率我国压力容器爆炸事故率 单位：次单位：次（ 台年）台年）1年年 份份19831984198519861987198819891990199119921993压力容器压力容器爆炸事故率爆炸事故率（10-4）1.351.211.201.311.200.980.920.920.890.630.72气瓶爆炸事故气瓶爆炸事故率（率（10-4）1.511.110.170.600.890.830.800.630.630.540.62 表表1-4 美国美国20012002年压力容器事故统计表年压力容器事故统计表年份年份事故类别事故类别事故起数事故起数受伤人数受伤人数死亡人数死亡人数2001安全阀安全阀
15、620极限控制极限控制400不正确安装不正确安装820不正确修理不正确修理800错误设计或制造错误设计或制造1600操作失误或维护不良操作失误或维护不良142144未知未知/在调查中在调查中1700小计小计2011842002安全阀安全阀700低水位工况低水位工况9600极限控制极限控制2300不正确安装不正确安装1100不正确修理不正确修理200错误设计或制造错误设计或制造6000操作失误或维护不良操作失误或维护不良21500燃烧器烧坏燃烧器烧坏2810未知未知/在调查中在调查中3000小计小计47210 我国是世界上锅炉和压力容器台数较多的国家，大我国是世界上锅炉和压力容器台数较多的国家，
16、大约有一百多万台锅炉和压力容器分布于约有一百多万台锅炉和压力容器分布于4040多万个企多万个企事业单位。事业单位。1980-19891980-1989年的年的1010年间发生锅炉、压力年间发生锅炉、压力容器爆炸事故容器爆炸事故22542254起起, ,平均爆炸事故率是发达国家的平均爆炸事故率是发达国家的1010倍以上，灾难性事故甚至更高。倍以上，灾难性事故甚至更高。压力容器是工业生产中的常用设备压力容器是工业生产中的常用设备压力容器是容易发生破坏事故的特殊设备压力容器是容易发生破坏事故的特殊设备 压力容器使用广泛，用途广、数量大。又比较容压力容器使用广泛，用途广、数量大。又比较容器发生事故，而
17、且事故的破坏性往往又比较严重。器发生事故，而且事故的破坏性往往又比较严重。因此它的安全问题就特别值得注意。因此它的安全问题就特别值得注意。l 使用不合法使用不合法l 容器管理操作不符合要求容器管理操作不符合要求l 压力容器管理处于压力容器管理处于“四无四无”状态状态l 擅自改变使用条件，擅自修理改造擅自改变使用条件，擅自修理改造l 地方政府的安全监察管理部门和相关行政地方政府的安全监察管理部门和相关行政 执法执法部门管理不到位部门管理不到位压力容器事故率高的原因压力容器事故率高的原因一一 无安全操作规程无安全操作规程二二 无建立技术档案无建立技术档案三三 无持证上岗操作人员无持证上岗操作人员
18、和相关管理人员和相关管理人员四四 无定期检验管理无定期检验管理 压力容器事故造成的破坏，不仅使工厂停压力容器事故造成的破坏，不仅使工厂停产，污染环境和影响社会安定，而且还会使产，污染环境和影响社会安定，而且还会使国家和人民的生命财产造成难以估量的损失国家和人民的生命财产造成难以估量的损失。 锅炉压力容器内的介质一般是具有较高压力的气体、锅炉压力容器内的介质一般是具有较高压力的气体、液化气体或高温液体，承压部件一旦破裂，介质即泄压液化气体或高温液体，承压部件一旦破裂，介质即泄压膨胀或瞬时气（汽）化，瞬间释放出很大的能量。其中，膨胀或瞬时气（汽）化，瞬间释放出很大的能量。其中，8585的能量用以产
19、生冲击波，向周围快速传播，破坏设的能量用以产生冲击波，向周围快速传播，破坏设备、建筑物，危及人身安全。备、建筑物，危及人身安全。压力容器的事故危害u 冲击波破坏建筑物、设备或直接伤人冲击波破坏建筑物、设备或直接伤人 事故案例事故案例1 ：我国某液化气站：我国某液化气站1979年年1台大型液化石油台大型液化石油气球罐突然破裂，酿成大灾并产生空气冲击波导致气球罐突然破裂，酿成大灾并产生空气冲击波导致6台台大型容器和大型容器和3000多个钢瓶相继爆炸，大火持续多个钢瓶相继爆炸，大火持续20余小余小时，时，86人伤亡，价值人伤亡，价值600多万元的企业化成一片废墟。多万元的企业化成一片废墟。 锅炉或压
20、力容器破裂时，飞出的部件或爆炸碎片击穿或锅炉或压力容器破裂时，飞出的部件或爆炸碎片击穿或撞坏其他设备或建筑，有时直接伤人。撞坏其他设备或建筑，有时直接伤人。 碎片对人的伤害程度取决于其动能，碎片的动能正比于其质量及速度的平方。碎片在脱离壳体时常具有80120 ms的初速度，即使飞离爆炸中心较远时也常有2030 ms的速度。在此速度下，质量为1 kg的碎片动能即可达200450 J，足可致人重伤或死亡。碎片还可能损坏附近的设备和管道，引起连续爆炸或火灾，造成更大的危害。 事故案例事故案例2 2：我国某化肥厂的高压容器：我国某化肥厂的高压容器(274mm)(274mm)发生爆炸，容器断裂碎片飞出发
21、生爆炸，容器断裂碎片飞出400-400-500m500m，致使周围职工及行人被碎片击死或击伤，致使周围职工及行人被碎片击死或击伤。3泄漏介质的危害压力容器爆炸或泄漏，容器内易燃易爆介质外溢，与空气压力容器爆炸或泄漏，容器内易燃易爆介质外溢，与空气混合，可能产生二次爆炸并酿成火灾。如果容器内的介质混合，可能产生二次爆炸并酿成火灾。如果容器内的介质是毒性的，是毒性的，如液氨、液氯、二氧化硫、二氧化氮、氢氰酸等。盛装这些介质的容器破裂时，大量液体瞬间气化并向周围大气中扩散，会造成大面积的毒害，不但造成人员中毒，致死致病，也严重破坏生态环境，危及中毒区的动植物。 有毒介质由容器泄放气化后，体积约增大1
22、00250倍。所形成毒害区的大小及毒害程度，取决于容器内有毒介质的质量，容器破裂前的介质温度、压力及介质毒性。锅炉爆炸释放的高温汽水混合物，会使爆炸中心附近的人员烫伤。其他高温介质泄放气化也会灼烫伤害现场人员。u器内介质外溢，产生连锁反应器内介质外溢，产生连锁反应 事故案例事故案例3 3：美国孟山都公司在加拿大的一个石油化：美国孟山都公司在加拿大的一个石油化工企业发生了苯乙烯蒸气爆炸，结果死亡工企业发生了苯乙烯蒸气爆炸，结果死亡1111人，生产装人，生产装置和厂房遭到严重破坏。置和厂房遭到严重破坏。 事故的原因：压力容器因超压引起防爆膜破裂后，事故的原因：压力容器因超压引起防爆膜破裂后，苯乙烯
23、蒸气紧急放空线上的玻璃看窗破裂，使容器内介苯乙烯蒸气紧急放空线上的玻璃看窗破裂，使容器内介质流散，并造成连锁反应，导致灾难性的财产损失和人质流散，并造成连锁反应，导致灾难性的财产损失和人身伤亡。身伤亡。 1986年4月28日前苏联切尔诺贝利核电站压力壳发生核泄漏，当场造成31人死亡。事故波及20个国家，导致7000多人死于这次事故的核污染。2013年2月12日，核电站因结构性损伤导致屋顶坍塌。 1984年12月3日印度博帕尔市农药厂异氰甲酸脂储罐发生泄漏，2580人死亡，125000人中毒，5万人失明。 国内近年来的压力容器事故 2010年5月24日10时30分，安徽省亳州市涡阳县安达化工有限
24、公司发生一起压力容器一般事故，造成2人受伤。 2010年6月15日6时50分，江西省乐平市塔山工业园旺顺化工有限公司发生一起压力容器较大事故，造成1人死亡。 2011年12月16日11时左右，湖南省株洲市株洲县周坪乡红龙村一榨油坊，因自制压力容器压力过高冲爆导致作坊房屋倒塌，造成4人死亡，1人受伤2压力容器的分类与结构3.2.1 压力容器的分类 按照特种设备安全监察条例规定，实行按照特种设备安全监察条例规定，实行监察的压力容器，是指满足以下条件的容器：监察的压力容器，是指满足以下条件的容器：u 最高工作压力大于或者等于最高工作压力大于或者等于0.1MPa0.1MPa（表压），且（表压），且压力
25、与容积的乘积大于或者等于压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPaL2.5MPaL的气体的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的的液体的固定式容器和移动式容器固定式容器和移动式容器；u 盛装公称工作压力大于或者等于盛装公称工作压力大于或者等于0.2MPa0.2MPa（表压）（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于，且压力与容积的乘积大于或者等于1.0MPaL1.0MPaL的的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于气体、液化气体和标准沸点等于或者低于6060液液体的体的气瓶气瓶；u 氧舱氧舱等。等。 压力容器所承受的压力根据其来源分为两类
26、：压力容器所承受的压力根据其来源分为两类：介质在容器外通过加压或增压后，送入容器内，使容器介质在容器外通过加压或增压后，送入容器内，使容器壳体承受压力；壳体承受压力；介质送入容器后，其物理状态、密度、温度发生变化，介质送入容器后，其物理状态、密度、温度发生变化，或在容器中发生体积增大的化学反应，使容器壳体承受或在容器中发生体积增大的化学反应，使容器壳体承受压力。压力。 在容器外使介质产生或增大压力的压力源一般为气体压缩机、在容器外使介质产生或增大压力的压力源一般为气体压缩机、液体泵或蒸汽锅炉。液体泵或蒸汽锅炉。 以压缩气体为介质的压力容器，压力来自于压缩机对气体的以压缩气体为介质的压力容器，压
27、力来自于压缩机对气体的压缩，这类容器所承受的压力大小主要取决于压缩机出口压压缩，这类容器所承受的压力大小主要取决于压缩机出口压力。力。 以水蒸汽为介质的压力容器，压力来自于蒸汽锅炉，这类容以水蒸汽为介质的压力容器，压力来自于蒸汽锅炉，这类容器所承受的压力大小主要取决于蒸汽锅炉出口压力。器所承受的压力大小主要取决于蒸汽锅炉出口压力。 这种全部靠器外压力源产生压力的压力容器，如果工作条件这种全部靠器外压力源产生压力的压力容器，如果工作条件不发生变化，一般内部的压力不会突然增大。不发生变化，一般内部的压力不会突然增大。依靠容器内介质聚集状态发生改变、介质密度发生变化、介质温度升高或依靠容器内发生体积
28、增大的化学反应等来产生或增大压力的容器，容易出现异常超压的情况，危险性较大，因此，对该类压力容器的压力控制也更加严格。 工作压力也称操作压力，是指容器顶部在正常工工作压力也称操作压力，是指容器顶部在正常工作过程中可能产生的表压力。最高工作压力是指作过程中可能产生的表压力。最高工作压力是指容器在工艺操作过程中可能出现的最大表压力容器在工艺操作过程中可能出现的最大表压力（不含液柱压力）。（不含液柱压力）。 设计压力是指在相应设计温度下用以确定容器壳设计压力是指在相应设计温度下用以确定容器壳壁计算壁厚及其元件尺寸的压力，其值不得低于壁计算壁厚及其元件尺寸的压力，其值不得低于最高工作压力最高工作压力。
29、 指容器在正常操作时，在相应的设计压力下，壳壁或元件金属可能达到的最高或最低温度（壳体沿截面厚度的平均温度）。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。 按容器零部件标准化系列而选定的壳体直径，公称直径以DN表示。无缝钢管制作的圆筒体，其公称直径是指它的外径；焊接的圆筒体，公称直径是指它的内径。 表示容器壁厚的参数常见的有：计算壁厚、设计壁厚、表示容器壁厚的参数常见的有：计算壁厚、设计壁厚、名义壁厚、有效壁厚等。名义壁厚、有效壁厚等。 计算厚度是按计算厚度是按公式计算所得的厚度（不包括壁公式计算所得的厚度（不包括壁厚附加量）。厚附加量）。 设
30、计壁厚是指设计壁厚是指。 名义壁厚是将设计壁厚向上圆整至钢材标注的厚度，即名义壁厚是将设计壁厚向上圆整至钢材标注的厚度，即上标注的厚度。上标注的厚度。 有效壁厚指名义厚度减去厚度附加量。有效壁厚指名义厚度减去厚度附加量。 压力容器常用的分类方法有：压力容器常用的分类方法有：分分 类类按安全技术管理按安全技术管理按压力等级按压力等级按工艺用途按工艺用途按安全重要程度按安全重要程度 （三）压力容器分类（三）压力容器分类承压方式承压方式内压容器内压容器按按压力压力等级分类等级分类外压容器外压容器当容器的内压力小于一个绝对大气压（当容器的内压力小于一个绝对大气压（约约0.1MPa0.1MPa）时又称为
31、真空容器。）时又称为真空容器。低压（低压（L L） 0.1MPa 0.1MPa P P 1.6MPa1.6MPa中压（中压（MM） 1.6MPa P 1.6MPa P 10MPa10MPa高压（高压（H H） 10MPa P 10MPa P 100MPa100MPa超高压（超高压（U U）100MPa P 100MPa P 1000MPa1000MPa（按照设计（按照设计压力压力p p分）分）按照工艺按照工艺用途分类用途分类按工艺用途分类按工艺用途分类反应容器（代号反应容器（代号R R） 如反应器、发生器、聚合釜、合成如反应器、发生器、聚合釜、合成塔等。塔等。换热容器（代号换热容器（代号E E
32、） 如热交换器、冷却器、加热器等。如热交换器、冷却器、加热器等。分离容器（代号分离容器（代号S S） 如吸收塔、过滤器、洗涤塔、分离如吸收塔、过滤器、洗涤塔、分离器、净化器、净化 塔、塔、 回收塔等回收塔等储运容器（代号储运容器（代号CC，其中球罐代号，其中球罐代号B B） 如储罐、储槽和槽车等如储罐、储槽和槽车等按使用管理分类按使用管理分类使用管理使用管理移动式移动式压力容器压力容器固定式固定式压力容器压力容器（ 固定式容器有固定的安装和使用地点固定式容器有固定的安装和使用地点，工艺条件和使用操作人员也比较固定，工艺条件和使用操作人员也比较固定。如合成塔、换热容器、分离容器和储。如合成塔、换
33、热容器、分离容器和储运容器。）运容器。） 移动式容器主要是储存和运输有压力的移动式容器主要是储存和运输有压力的气体或液化气体的容器。在结构、使用气体或液化气体的容器。在结构、使用和安全方面均有其特殊要求。分为和安全方面均有其特殊要求。分为气瓶气瓶、槽（罐）车槽（罐）车两大类。两大类。移动式压力容器安全技术监察规程移动式压力容器安全技术监察规程TSG R0005-2011固定式压力容器安全技术监察规程固定式压力容器安全技术监察规程TSG R0004-2009气气 瓶瓶 对用于正常环境温度（对用于正常环境温度（-40-406060）下使）下使用的、公称工作压力为用的、公称工作压力为1.01.030
34、MPa30MPa（表压（表压）、公称容积为）、公称容积为0.40.43000L3000L、盛装永久气体、盛装永久气体、液化气体或混合气体的无缝、焊接的密闭、液化气体或混合气体的无缝、焊接的密闭容器均称为气瓶。容器均称为气瓶。 永久气体气瓶永久气体气瓶 常用的充装压力为常用的充装压力为15MPa15MPa和和12125MPa5MPa，也有充装，也有充装20MPa20MPa和和30MPa30MPa的。所装的永的。所装的永气体有氧、氮、空气、氢、甲烷、一氧化碳、一氧化氮气体有氧、氮、空气、氢、甲烷、一氧化碳、一氧化氮及氦、氖、氩、氪等惰性气体。及氦、氖、氩、氪等惰性气体。 液化气体气瓶液化气体气瓶
35、高压液化气体气瓶所充装的气体常见高压液化气体气瓶所充装的气体常见有二氧化碳、乙烯、乙烷、氯化氢等；低压液化气体气有二氧化碳、乙烯、乙烷、氯化氢等；低压液化气体气瓶所装气体种类较多，最常用的是硫化氢、氨、氯、液瓶所装气体种类较多，最常用的是硫化氢、氨、氯、液化石油气、丙烷、丁烷等。化石油气、丙烷、丁烷等。 溶解气体气瓶溶解气体气瓶 主要指专供盛装乙炔气的气瓶。由于主要指专供盛装乙炔气的气瓶。由于乙炔气体极不稳定，不能像其他气体那样以压缩状态装乙炔气体极不稳定，不能像其他气体那样以压缩状态装入瓶内，而必须把它溶解在溶剂入瓶内，而必须把它溶解在溶剂( (常用的是丙酮常用的是丙酮) )中。中。 三类容
36、器三类容器按安全重要程度分类按安全重要程度分类 根据压力容器安全技术监察规程（根据压力容器安全技术监察规程（20002000年年发布）规定，根据容器的压力高低、介质的危害程度发布）规定，根据容器的压力高低、介质的危害程度以及在生产过程中的重要作用分为三类以及在生产过程中的重要作用分为三类第一类压力容器第一类压力容器 第二类压力容器第二类压力容器 第三类压力容器第三类压力容器第三类压力容器：第三类压力容器： 毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器和毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器和PVPV（设计压力设计压力容积）大于或等干容积）大于或等干0.2MPam0.2MPam3 3的低压容器。的低压
37、容器。 易燃或毒性程度为中度危害介质，且易燃或毒性程度为中度危害介质，且PVPV大于或等于大于或等于0.5MPam0.5MPam3 3的中压反应容器和的中压反应容器和PVPV大于或等于大于或等于10MPam10MPam3 3的中压储存容器。的中压储存容器。 高压、中压管壳式余热锅炉。高压、中压管壳式余热锅炉。 高压容器。高压容器。具有下列情况之一的，为第三类压力容具有下列情况之一的，为第三类压力容器器压力容器分类压力容器分类按安全重要程度分类按安全重要程度分类 中压搪玻璃压力容器。中压搪玻璃压力容器。 使用按相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于使用按相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540M
38、Pa540MPa的强度级别较高的材料制造的压力容器。的强度级别较高的材料制造的压力容器。 移动式压力容器。移动式压力容器。 容积大于等于容积大于等于50m50m3 3的球形储罐的球形储罐。 容积大于容积大于5m5m3 3的低温绝热压力容器。的低温绝热压力容器。 压力容器分类压力容器分类按安全重要程度分类按安全重要程度分类第二类压力容器：第二类压力容器： 中压容器（第（三）规定的除外）。中压容器（第（三）规定的除外）。 易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和储存容器。和储存容器。 毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器。毒性程度为极度和高度
39、危害介质的低压容器。 低压管壳式余热锅炉。低压管壳式余热锅炉。 搪玻璃压力容器。搪玻璃压力容器。具有下列情况之一的，为第二类压力容具有下列情况之一的，为第二类压力容器器压力容器分类压力容器分类按安全重要程度分类按安全重要程度分类第一类压力容器：第一类压力容器：低压容器（第二、三类规定的除外）为第一类压力容器低压容器（第二、三类规定的除外）为第一类压力容器压力容器分类压力容器分类按安全重要程度分类按安全重要程度分类 固定式压力容器安全技术监察规程固定式压力容器安全技术监察规程TSG R0004-2009最新最新要求：要求： 根据介质特性，按照以下要求选择类别划分图，再根根据介质特性，按照以下要求
40、选择类别划分图，再根据设计压力据设计压力 p（单位（单位 MPa）和容积）和容积 V（单位（单位 L） ，标出，标出坐标点，确定容器类别：坐标点，确定容器类别： 第一组介质：毒性程度为极度危害、高度危害的化学介质；易燃第一组介质：毒性程度为极度危害、高度危害的化学介质；易燃介质；液化气体。介质；液化气体。第二组介质：由除第一组以外的介质组成，如水蒸汽、第二组介质：由除第一组以外的介质组成，如水蒸汽、氮气等。氮气等。 压压力力容容器器固固定定式式容容器器移移动动式式容容器器低压容器低压容器(0.11.6Mpa)中压容器中压容器(1.610Mpa)高压容器高压容器(10100Mpa)超高压容器超高
41、压容器(100Mpa)反应容器反应容器(反应锅、聚合釜、合成塔反应锅、聚合釜、合成塔)换热容器换热容器分离容器分离容器储存容器储存容器直接式直接式间接式间接式管式管式板式板式(冷却塔、蒸煮锅冷却塔、蒸煮锅)(列管式换热器列管式换热器)(夹套容器夹套容器)(分离器、过滤器、吸收塔分离器、过滤器、吸收塔)(储罐、计量槽储罐、计量槽)气气瓶瓶槽槽车车永久气体气瓶（高压气瓶）永久气体气瓶（高压气瓶）液化气体气瓶液化气体气瓶溶解气体气瓶（乙炔气瓶）溶解气体气瓶（乙炔气瓶）低压（高临界温度）液化气体气瓶低压（高临界温度）液化气体气瓶高压（低临界温度）液化气体气瓶高压（低临界温度）液化气体气瓶汽车槽车汽车槽
42、车火车槽车火车槽车 压力容器分类压力容器分类 压力容器分类压力容器分类代号标记法代号标记法表示第一类压力容器；表示第一类压力容器；表示第二类压力容器表示第二类压力容器 ；表示表示第三类压力容器。第三类压力容器。L L表示低压；表示低压；MM表示中压；表示中压；H H表示高压；表示高压； U U表示超压。表示超压。R R表示反应容器；表示反应容器； E E表示换热容器；表示换热容器；S S表示分离容器；表示分离容器；CC表示表示储存容器；储存容器；B B表示球形容器；表示球形容器；LALA表示液化气体汽车罐车；表示液化气体汽车罐车；LTLT表示液化其他铁路罐车；表示液化其他铁路罐车；代号标记法代
43、号标记法 M S第二类第二类中中 压压分离容器分离容器压力容器简易判断表压力容器简易判断表介质性质介质性质非易燃非易燃无无/轻毒轻毒易燃、中度毒性易燃、中度毒性高度、极度毒性高度、极度毒性PV值值MPam30.5100.2低压低压(MPa)0.1p1.6换热换热 一类一类 容器容器分离分离储存储存反应反应中压中压(MPa)1.6p10换热换热二类容器二类容器分离分离储存储存三类三类容器容器反应反应高压高压(MPa)10p100 压力容器的基本组成压力容器的基本组成分分 类类筒体（壳体）筒体（壳体）封头（端盖）封头（端盖）密封装置密封装置开孔与接管开孔与接管支座支座连接件连接件3.2.2压力容器
44、的结构安全附件安全附件典型的卧式压力容器的基本组成结构典型的卧式压力容器的基本组成结构1法兰；法兰；2支座；支座；3-封头拼接焊缝；封头拼接焊缝；4 封头；封头；5 环焊缝；环焊缝；6 补强圈；补强圈；7 人孔；人孔；8 纵焊缝；纵焊缝；9 筒体；筒体；10 压力表；压力表；11 安全阀；安全阀；12 液面计液面计筒体封头密封装置开孔接管支座连接件安全附件筒体封头密封装置开孔接管支座连接件安全附件压力容器壳体压力容器壳体储运容器储运容器内件内件反应、传热、传质、分离容器反应、传热、传质、分离容器容器本体结构容器本体结构形式形式：圆柱筒体、球形筒体。：圆柱筒体、球形筒体。圆筒体按圆筒体按制造方法
45、制造方法分类分类卷焊式（无纵焊缝）卷焊式（无纵焊缝） 直径较大直径较大无缝钢管式（有纵环焊缝）无缝钢管式（有纵环焊缝） 直径较小直径较小整体锻造式（可能有环焊缝）整体锻造式（可能有环焊缝） 高压容器高压容器整体铸造式（无纵环焊缝）整体铸造式（无纵环焊缝） 高压容器高压容器 石油化工生产中大量采用的中低压容器中低压容器，均属于薄壁薄壁容器容器（外径与内径比1.2）。最常见的结构形式就是球形和圆筒形圆形筒体圆形筒体 单层筒体单层筒体整体锻造式：全锻造结构，没有焊缝，制造需大型设备，金属整体锻造式：全锻造结构，没有焊缝，制造需大型设备，金属 耗量大。耗量大。锻锻 焊焊 式：整体锻造，常用于大直径的高
46、压容器。式：整体锻造，常用于大直径的高压容器。厚板焊接式：卷制而成。厚板焊接式：卷制而成。 除中低压容器外，除中低压容器外，高压容器高压容器一般都是圆筒体，一般都是圆筒体，分为单层、多层和绕带式筒体分为单层、多层和绕带式筒体。 多层板筒体多层板筒体 由数层或数十层紧密结合的金属板构成。由数层或数十层紧密结合的金属板构成。分类分类：多层包扎焊接式。多层绕板式、多层卷绕焊接式、：多层包扎焊接式。多层绕板式、多层卷绕焊接式、多层热套式筒体。多层热套式筒体。特点特点：壳壁上应力分布比较均匀；层板可以使用不同的材：壳壁上应力分布比较均匀；层板可以使用不同的材料；脆性破坏的可能性小；制造不需大型锻压设备。
47、大料；脆性破坏的可能性小；制造不需大型锻压设备。大型高压容器多采用这种结构。型高压容器多采用这种结构。特点特点：本体就是一个球壳，一般是焊接结构，直径比：本体就是一个球壳，一般是焊接结构，直径比 较大，容器的单位容积所使用的板材也少。较大，容器的单位容积所使用的板材也少。缺点缺点： 制造比较困难；制造比较困难； 球形容器的组装焊接质量一般难以保证；球形容器的组装焊接质量一般难以保证； 内部不便于安放工艺过程所必须的附件装置；内部不便于安放工艺过程所必须的附件装置； 一般用于储存容器。常见用于储存液化气一般用于储存容器。常见用于储存液化气球形筒体球形筒体封头封头是压力容器的主要受压部件，与筒体等
48、部件形成是压力容器的主要受压部件，与筒体等部件形成封闭空间。封闭空间。封头形式封头形式凸形封头（球形、椭圆形、碟形和球冠）凸形封头（球形、椭圆形、碟形和球冠）锥壳锥壳平盖平盖封头与筒封头与筒体的连接体的连接不可拆式（焊接）不可拆式（焊接）可拆式（螺栓连接）可拆式（螺栓连接）密封装置密封装置压力容器最常见的密封方式：法兰连接。压力容器最常见的密封方式：法兰连接。法兰连接法兰连接容器法兰容器法兰管道法兰管道法兰筒体端部筒体端部开孔与接管开孔与接管开孔类型：人孔、手孔、视镜孔、物料进出口接管，以及开孔类型：人孔、手孔、视镜孔、物料进出口接管，以及安装压力表、液面计、安全阀、测温仪表等。安装压力表、液
49、面计、安全阀、测温仪表等。开孔大小开孔大小手孔手孔150mm150mm人孔人孔400mm400mm支支 座座支座类型支座类型卧式容器支座（鞍座）卧式容器支座（鞍座）立式容器支座（腿式支座、支承式支座、立式容器支座（腿式支座、支承式支座、耳式支座和裙式支座）耳式支座和裙式支座）球形容器支座（柱式支座）球形容器支座（柱式支座） 连接件是容器中起连接作用的部件，如端盖与壳体的连接件是容器中起连接作用的部件，如端盖与壳体的连接、接管与外部管道的连接等，都需要连接件。连接、接管与外部管道的连接等，都需要连接件。连接件连接件安全附件安全附件包括包括安全阀安全阀爆破片爆破片紧急切断阀紧急切断阀安全连锁装置安
50、全连锁装置压力表压力表液面计液面计温度计温度计3.3 压力容器质量控制3.3.1 压力容器的制造的主要工序1、封头成形和筒身卷制2、总装3、无损检测4、热处理 1、封头成形和筒身卷制 （1）备料 放样、划线；下料 （2）成形 冲压成形；卷制成形；旋压成形 2、总装 （1）坡口制备 刨边机加工坡口；立式车床加工坡口；切割坡口 （2）装配 筒节纵缝装配；壳体环缝的组装；人孔、接管、支座等部件与壳体的组装。 （3）焊接 3、无损检测 （1）原材料无损检测 （2）焊缝无损检测 4、热处理 （1）炉内整体热处理 （2）炉内分段热处理 （3）焊缝局部热处理表面缺陷表面缺陷气孔和夹渣气孔和夹渣焊接裂纹焊接裂
