第一章　壓力容器等殼體結(jié)構(gòu)件的制作過程及其工藝規(guī)程

第一節(jié)　壓力容器的基本知識(shí)

一、壓力容器的分類

① 按設(shè)計(jì)壓力劃分。可分為四個(gè)承受等級(jí)。

低壓容器（代號(hào)L）　　　　　　　　0.1MPa≤p<1.6MPa

中壓容器（代號(hào)M）                        1.6MPa≤p<10MPa

高壓容器（代號(hào)H）                        10MPa≤p<100MPa

超高壓容器（代號(hào)U）                        p≥100MPa

② 按綜合因素劃分。在承受等級(jí)劃分的基礎(chǔ)上，綜合壓力容器工作介質(zhì)的危害性（易燃、致毒等程度），可將壓力容器分為Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ類。

a. Ⅰ類容器。一般指低壓容器（Ⅱ、Ⅲ類規(guī)定的除外）。

b. Ⅱ類容器。屬于下列情況之一者：中壓容器（Ⅲ類規(guī)定的除外）；易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器和儲(chǔ)存容器；毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的低壓容器；低壓管殼式余熱鍋爐；搪玻璃壓力容器。

c.Ⅲ類容器。屬于下列情況之一者：毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的中壓容器和pV≥0.2MPa·m³的低壓容器；易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)且pV≥0.5MPa·m³的中壓反應(yīng)容器或pV≥10MPa·m³的中壓儲(chǔ)存容器；高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；高壓容器。

二、壓力容器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與組成

壓力容器的典型形式如圖1-1所示。

1.筒體

筒體是壓力容器最主要的組成部分，由它構(gòu)成儲(chǔ)存物料或完成化學(xué)反應(yīng)所需要存在大部分壓力的空間。當(dāng)筒體直徑較小（小于500mm）時(shí)，可用無縫鋼管制作。當(dāng)直徑較大時(shí)，筒體一般用鋼板卷制或壓制（壓成兩個(gè)半圓）后焊接而成。筒體較短時(shí)可做成完整的一節(jié)，當(dāng)筒體的縱向尺寸大于鋼板的寬度時(shí)，可由幾個(gè)筒節(jié)拼接而成。由于筒節(jié)與筒節(jié)或筒節(jié)與封頭之間的連接焊縫呈環(huán)形，故稱為環(huán)焊縫。所有的縱、環(huán)焊縫焊接接頭，原則上均采用對(duì)接接頭。

2.封頭

 凸形封頭包括橢圓形封頭、碟形封頭、無折邊球形封頭和半球形封頭，如圖1-2所示。

① 橢圓形封頭。縱剖面呈半橢圓形，一般采用長(zhǎng)短軸比值為2的標(biāo)準(zhǔn)。

② 碟形封頭。又稱帶折邊的球形封頭。它是由三部分組成：第一部分為內(nèi)半徑為R_i的球面；第二部分為高度為h的圓形直邊；第三部分為連接第一、二部分的過渡區(qū)（內(nèi)半徑為r）。該封頭特點(diǎn)為深度較淺，易于壓力加工。

③ 無折邊球形封頭。又稱球缺封頭。雖然它深度淺，容易制造，但球面與圓筒體的連接處存在明顯的外形突變，使其受力狀況不良。這種封頭在直徑不大、壓力較低、介質(zhì)腐蝕性很小的場(chǎng)合可考慮采用。

④ 錐形封頭。分為無折邊錐形封頭、大端折邊錐形封頭和折邊錐形封頭三種，如圖1-3所示。從應(yīng)力分析知，錐形封頭大端的應(yīng)力最大，小端的應(yīng)力最小。因此，其壁厚是按大端設(shè)計(jì)的。

錐形封頭由于其形狀上的特點(diǎn)，有利于流體流速的改變和均勻分布，有利于物料的排出，而且對(duì)厚度較薄的錐形封頭來說，制造比較容易，頂角不大時(shí)，其強(qiáng)度也較好，它較適用于某些受壓不高的石油化工容器。

⑤ 平蓋封頭。結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單，制造也很方便，但在受壓情況下，平蓋中產(chǎn)生的應(yīng)力很大，因此，要求它不僅有足夠的強(qiáng)度，還要有足夠的剛度。平蓋封頭一般采用鍛件，與筒體焊接或螺栓連接，多用于塔器底蓋和小直徑的高壓及超高壓容器。

3.法蘭

法蘭按其所連接的部分，分為管法蘭和容器法蘭。用于管道連接和密封的法蘭叫管法蘭；用于容器頂蓋與筒體連接的法蘭叫容器法蘭。法蘭與法蘭之間一般加密封元件，并用螺栓連接起來。

4.開孔與接管

由于工藝要求和檢修時(shí)的需要，常在石油化工容器的封頭上開設(shè)各種孔或安裝接管，如人孔、手孔、視鏡孔、物料進(jìn)出接管，以及安裝壓力表、液位計(jì)、流量計(jì)、安全閥等接管開孔。

 手孔和人孔是用來檢查容器的內(nèi)部并用來裝拆和洗滌容器內(nèi)部的裝置。手孔的直徑一般不小于150mm，直徑大于1200mm的容器應(yīng)開設(shè)人孔。位于筒體上的人孔一般開成橢圓形，凈尺寸為300mm×400mm；封頭部位的人孔一般為圓形，直徑為400mm。對(duì)于可拆封頭（頂蓋）的容器及無須內(nèi)部檢查或洗滌的容器，一般可不設(shè)人孔。筒體與封頭上開設(shè)孔后，開孔部位的強(qiáng)度被削弱，一般應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

5.支座

橢圓筒形容器的安裝位置不同，有立式容器支座和臥式容器支座兩類。對(duì)于臥式容器，主要采用鞍形支座；對(duì)于薄壁長(zhǎng)容器，也可采用圈形支座，如圖1-4所示。