压力容器安全技术简述.pptx
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1、定义&分类设计制造破坏形式安全附件维护保养事故调查目录目录压力容器定义:容器器壁两边存在着一定压力差的所有密闭容器,均可称作压力容器;目前完全纳入压力容器安全技术监察规程适用范围的压力容器应同时具备下列三个条件;高工作压力Pw0.1MPa(不含液体静压);内直径(非圆形截面指其最大尺寸)不小于0.15m,且容积V0.025m;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。定义定义&分类分类界定:压力载荷:压力容器器壁两边(内、外)所存在的压力差称作压力载荷,由于压力容器器壁承受压力载荷,所以压力容器也称作受压容器。压力容器所承受的这种压力载荷等于人为的将能量进行提升、积蓄,使
2、压力容器具备了能量随时释放的可能性和危险性,也就是会泄露的爆炸。工作介质:指容器所盛装的,或在容器中参与反应的物质。工作压力:指容其在正常使用过程中,所承受的最高载荷。一般来说工作压力越高,或者容器的容积越大则容器爆炸时气体膨胀所释放的能量越大,事故的危害性越严重。应用:压力容器的主要作用是储存、运输有压力的气体或液化气体,或者是为这些流体的传热、传质反应提供一个密闭的空间。定义定义&分类分类压缩空气是一种实用的较为普遍的动力能源,被广泛用于机械制造、交通运输、建筑、装修、采矿、化工、冶金及国防工业等各个领域部门。压缩空气的主要来源是空气压缩机,压缩机的附属设别主要有:气体冷却器、油水分离器、
3、储气罐、干燥过滤装等都是压力容器。定义定义&分类分类分类依据承压方式:内压容器、外压容器;几何形状:球形容器、圆筒形容器和其他特殊形状容器;制造方法:焊接容器、锻造容器、铆接容器、铸造容器;材料:有色金属容器和非金属容器;安放形式:立式容器、卧室容器等;壁厚:薄壁容器o1.2和厚壁容器温度:高温容器、常温容器和低温容器;定义定义&分类分类压力容器的使用特点和安全管理方面考虑,压力容器一般分为固定式和移动式两大类固定式压力容器是指除了用于运输储存气体的盛装容器以外的所有容器。特点:固定的安装和使用地点;工艺条件和适用操作人员也比较固定,容器一般不是单独装设,而是用管道与其他设备相连接。固定式压力
4、容器按压力分类:定义定义&分类分类定义定义&分类分类超高压定义定义&分类分类就单台压力容器的设计而言,主要包括两部分内容:工艺设计:根据要进行设计的压力容器的原始数据和工艺要求,确定容器的主要尺寸,如形状、容积、直径、高度等。机械设计:根据工艺设计的结果,分析压力容器的使用要求和操作条件。对容器进行受力分析,结合选择材料,确定合理的结构形式,制定制造工艺和质量要求。按容器可能发生的实效破坏新式,通过强度计算决定出最佳结构尺寸,使容器各部位均能满足所需的强度、刚度或不致引起断裂等要求。代表性:钢制压力容器、压力容器安全技术监察规程和特种设备事故报告和调查处理规定等;考虑材料的物理性能、力学性能、
5、耐腐蚀性能、制造工艺性能、价格和来源。压力容器设计、制造、安装、验收、使用、修理、改造、报废等都需要相关部门的批准或注册,才能进行压力容器的地各项工作。设计制造设计制造相关概念应力:物体在外力作用下,单位截面上产生的内力;应力集中:物体在形状发生突变时局部应力急剧升高的现象;强度:金属材料在外力作用下对变形和断裂的抗力。塑性:金属材料在断裂前发生塑性变形的能力;(断面收缩率、伸长率)韧性:金属材料抵抗冲击负荷的能力。硬度:衡量材料软硬程度的一个性能指标。反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。破坏形式破坏形式延性破裂:在内部压力作用下,器壁上产生的应力达到器壁的强度极限,从而发生
6、断裂破坏的形式。三个阶段:弹性变形阶段、弹塑性变形阶段和断裂阶段。特征:器壁上有明显的伸长变形;环向应力比轴向应力大一倍,容器直径增大,容积增大、器壁减薄,而轴向增长较小,产生“腰鼓形”变形。圆周长的最大增长率和容积变化率可达1020。端口呈暗灰色纤维状;容器一般不是碎裂。塑性和延性较好。容器实际爆破压力接近计算爆破压力。破坏形式破坏形式原因:过量充装,应按规定的充装系数进行充装。使用中的压力容器超温超压运行。容器壳体选材不当或容器安装不符合安全要求。维护保养不当。压力容器器壁发生大面积腐蚀,壁厚减薄。预防:设计制造压力容器时,要选用有足够强度和厚度的材料。压力容器应按规定的工艺参数运行,安全
7、附件应安装齐全、正确,并保证灵敏可靠。使用中加强巡回检查,严格按照工艺参数进行操作,严禁压力容器超温、超压、超负荷运行,防止过量充装。加强维护保养工作,采取有效措施防止腐蚀性介质及大气对压力容器的腐蚀。破坏形式破坏形式脆性破裂:压力容器使用温度低于容器材料冷脆转变温度形成的断裂,没有明显的塑性变形。机理:钢在低温下其冲击韧性显著降低,表明温度低时钢对缺口的敏感性增大,这种现象称为钢的冷脆性。低碳钢在左右会出现强度升高,塑性降低的区域,这种现象称为材料的蓝脆性。使用和制造过程中在这个温度,就会产生蓝脆,导致断裂事故发生。某些刚才长期停留在温度范围内以后冷却至室温,其冲击值,明显下降,这种现象称为
8、钢的热脆性,此时压力容器经受变形应力,也有可能导致脆性断裂。破坏形式破坏形式特征:容器壁没有明显伸长变形。裂口齐平,断口呈金属光泽的结晶状。容器常破裂成碎块。事故多在温度较低的情况下发生。原因:、温度因为钢在低温下或某一特定温度范围内其冲击韧性将急剧下降。、裂纹性缺陷压力容器受压元件一旦产生裂纹,其尖端前缘产生很高的应力峰值,且应力状态也发生变化,变为三相拉伸应力。预防:、提高容器制造质量,特别是焊接质量,防止容器脆性破坏的重要措施。、容器材料在使用条件下,应由较好的韧性。材料的韧性差是造成脆性破裂的另一主要原因。、加强压力容器的维护保养和定期检验工作,及时消除检验中发现的裂纹性缺陷,确保容器
9、安全运行。容器使用温度时,应按照低温钢制容器制材。破坏形式破坏形式疲劳破裂:压力容器器壁在反复压和卸压过程中受到交变载荷的长期作用,没有经过岷县的塑性变形而导致容器断裂的一种破坏性是,发生突然,因此具有很大的危险性.压力容器在运行中的破坏事故有75以上是由疲劳引起的.机理:低压力高周疲劳,材料循环周次十万次以上,外在超过弹性范围内的应力值极限后材料就易发生断裂.高应力低周疲劳,材料承受的应力水平较高,交变应力幅度大,但交变周次叫少,100100000次后,材料易发生断裂.特征:1、容器破坏时没有明显的塑性变形。产生微裂纹,突然破裂 2、疲劳断裂与脆性破坏的断口形貌不同,疲劳端口存在两个明显的区
10、域,疲劳裂纹产生扩展区和最终断裂区。3、容器的疲劳破坏一般是疲劳裂纹穿透容器而泄露失效。4、疲劳破裂总是在经过多次的反复加压和泄漏以后发生。破坏形式破坏形式原因:1、内部因素 压力容器存在着局部高应力区(如接管、开孔、转角以及其他几何形状不连接处),具备了微裂纹向疲劳裂纹开裂的条件。2、外部因素 压力容器存在着反复交变载荷,这种载荷的形式不是对称循环型,而是变化幅度大的非对称循环载荷,如间歇式操作的容器,器内压力、温度波动较大。事故预防:压力容器的制造质量符合要求,避免先天性缺陷,以减少过高的局部应力。在压力容器安装中应注意防止外来载荷源影响,以减少压力容器本体的交变载荷。运行中要注意操作正确
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