壓力容器:是指盛裝氣體或者液體,承載一定壓力的密閉設(shè)備,其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于0.1MPa(表壓),且壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa·L的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點的液體的固定式容器和移動式容器。1.單層式;2.多層式: 安全性高,但是生產(chǎn)工序多,勞動生產(chǎn)率低;3. 繞板式:不必逐層包扎層板和焊接每層層板的焊縫;4. 型槽繞帶式:型槽鋼帶層層嚙合,可使鋼帶層承受容器的一部分軸向力;筒體上沒有貫穿整個壁厚的環(huán)焊縫;使用安全性高;但是需要特殊軋制的型槽鋼帶和專用機(jī)床;5. 熱套式;6. 鍛焊式:成為輕水反應(yīng)堆壓力容器,石油工業(yè)加氫反應(yīng)器和煤轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的主要結(jié)構(gòu)形式。2、壓力容器設(shè)計:根據(jù)給定的工藝設(shè)計條件,遵循現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定,在確保安全的前提下,經(jīng)濟(jì)、正確合理地選擇材料,并進(jìn)行結(jié)構(gòu)、強(qiáng)(剛)度和密封設(shè)計。1.結(jié)構(gòu)設(shè)計:確定合理、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式,滿足制造、檢驗、裝配、運(yùn)輸和維修等要求;2.強(qiáng)(剛)度設(shè)計:確定結(jié)構(gòu)尺寸,滿足強(qiáng)度或剛度及穩(wěn)定性要求,以確保容器安全可靠地運(yùn)行;3.密封設(shè)計:選擇合適的密封結(jié)構(gòu)和材料,保證密封性能良好。1.受壓元件:容器中直接承受壓力載荷(包括內(nèi)壓和外壓)的零部件,如容器殼體元件、開孔補(bǔ)強(qiáng)圈、外壓加強(qiáng)圈等;2.非受壓元件:為滿足使用要求而與受壓元件直接焊接成為整體,不承受壓力載荷(只承受重力載荷)的零部件,如支座、吊耳、墊板等;3.GB150和《容規(guī)》明確規(guī)定了壓力容器的范圍,是指殼體及其連為整體的受壓零部件(受壓元件)。4、壓力容器焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則:1.盡量采用對接接頭:易于保證焊接質(zhì)量,所有的縱向及環(huán)向焊接接頭、凸形封頭上的拼接焊接接頭,必須采用對接接頭外,其它位置的焊接結(jié)構(gòu)也應(yīng)盡量采用對接接頭。舉例:角焊縫,改用對接焊縫[圖1(a)改為(b)和(c)]。減小了力集中,方便了無損檢測,有利于保證接頭的內(nèi)部質(zhì)量。
2.盡量采用全熔透的結(jié)構(gòu),不允許產(chǎn)生未熔透缺陷:未熔透:指基體金屬和焊縫金屬局部未完全熔合而留下空隙的現(xiàn)象。未熔透導(dǎo)致脆性破壞的起裂點,在交變載荷作用下,它也可能誘發(fā)疲勞破壞。改進(jìn):選擇合適的坡口形式,如雙面焊;當(dāng)容器直徑較小,且無法從容器內(nèi)部清根時,應(yīng)選用單面焊雙面成型的對接接頭,如用氬弧焊打底,或采用帶墊板的坡口等。接頭常常是脆性破壞和疲勞破壞的起源處,因此,在設(shè)計焊接結(jié)構(gòu)時必須盡量減少應(yīng)力集中。措施:盡可能采用等厚度焊接,對于不等厚鋼板的對接,應(yīng)將較厚板按一定斜度削薄過渡,然后再進(jìn)行焊接,以避免形狀突變,減緩應(yīng)力集中程度。一般當(dāng)薄板厚度δ2不大于10mm,兩板厚度差超過3mm;或當(dāng)薄板厚度δ2大于10mm,兩板厚度差超過薄板的30%,或超過5mm時,均需按圖2的要求削薄厚板邊緣。5、壓力容器常用焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計:主要內(nèi)容:選擇合適的焊縫坡口,方便焊材(焊條或焊絲)伸入坡口根部,以保證全熔透。坡口選擇因素:1.盡量減少填充金屬量;2.保證熔透,避免產(chǎn)生各種焊接缺陷;3.便于施焊,改善勞動條件;4.減少焊接變形和殘余變形量,對較厚元件焊接應(yīng)盡量選用沿厚度對稱的坡口形式,如X形坡口等。6、開孔帶來的問題:削弱器壁的強(qiáng)度、產(chǎn)生高的局部應(yīng)力。7、符合下列條件之一的壓力容器可不開設(shè)檢查孔:2.容器上設(shè)有可以拆卸的封頭、蓋板或其他能夠開關(guān)的蓋子,而且它們的尺寸不小于規(guī)定;3.無腐蝕或輕微腐蝕,無需作內(nèi)部檢查和清理的壓力容器;如不屬于上述五種情況。但由于某種特殊原因而不能開設(shè)檢查孔時,應(yīng)該采取以下措施:1.對容器的全部縱向與環(huán)向焊縫作100%無損檢測;2.在設(shè)計圖樣上注明計算厚度、且在壓力容器使用期間或檢測時重點進(jìn)行測厚檢查;螺栓法蘭連接設(shè)計關(guān)鍵要解決兩個問題:1.保證連接處“緊密不漏”;2.法蘭應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度,不致因受力而破壞。實際應(yīng)用中主要是泄漏,很少有強(qiáng)度不足而破壞。