压力容器结构
压力容器基本结构
压力容器开孔接管
(1)开孔目的：1)满足工艺要求
2)满足结构要求
(2)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、测温仪表等接管开孔。
法兰
法兰是接管与接管之间相互连接的零件，简 称管法兰；也有用在设备进出口上的法兰，用于 两个设备之间的连接，简称设备法兰。
接管和法兰之间一般采用焊接结构。
1、平焊法兰
2、承插焊法兰
3、对焊法兰
4、螺纹法兰
支座
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容器靠支座支承在基础设备上，随着容器的 安装位置不同。
1、悬挂式支座
2、立式支座
3、裙式支座
4、卧式支座
1、凸形封头
球形
蝶形
椭圆形 球冠
2、锥形封头艺所需的承压空间，是 压力容器最主要的受压元件之一，其内直径和容 积往往需要由工艺计算确定。圆柱形筒体（即圆 筒）和球形筒体是工程中最常用的筒体结构。
压力容器筒体形式
1、圆柱筒体
压力容器筒体形式
2、球形筒体
开孔
压力容器是指盛装气体或者液体，承载一定压力的 密闭设备。
压力容器一般是由封头、筒体、接管、法兰、 支座、密封元件、安全附件等组成， 这些零部件 大都有国家或行业标准。
法兰 接管 开孔
封头 支座 筒体
压力容器封头一般是在压力容器的两端使用的、再 有就是在管道的末端做封堵之用的一种焊接管件产品。它 与筒体等部件形成封闭空间，常采用焊接结构。
压力容器基本知识
压力容器基本知识压力容器是用于储存和输送压缩气体、液体、蒸汽等介质的装置，广泛应用于化工、石油、医药、食品等行业。
作为一种高风险的装置，压力容器的使用需要严格遵守相关法律法规和标准规范，具有一定的技术难度和安全风险。
本文将介绍压力容器的基本知识，包括其结构、性能、使用和检验等方面。
一、压力容器的结构压力容器的结构一般由内胆、外壳、支承、法兰、疏水阀和减压阀等部分构成。
其中，内胆是容器贮存介质的内层，由合金钢或不锈钢等材料制成；外壳是保护和支撑内胆的外层，通常由碳素钢或钢板制成，也有采用钛合金、铝合金等材料的；支承是将容器固定在地面上的构件，通常由钢筋混凝土或钢制支架制成；法兰是用于接口连接和密封的部分，通常由铸钢或锻钢制成，密封材料通常采用橡胶、铜垫片等；疏水阀和减压阀则是用于排出液体和控制压力的部分，通常由铜、钢等材料制成。
二、压力容器的性能压力容器具有多种性能指标，其中最重要的包括使用压力、使用温度、容积等。
使用压力是指容器能够承受的最大工作压力，根据使用压力的不同，压力容器分为低压容器、中压容器和高压容器三种，低压容器一般使用压力不超过0.1MPa，中压容器使用压力为0.1~10MPa，高压容器使用压力超过10MPa。
使用温度是指容器所处的温度范围，根据不同介质的蒸发压力和温度范围确定，一般为-20~200℃。
容积是指所保存介质的容积大小，根据实际需求而定，一般从几升到几百万升不等。
三、压力容器的使用压力容器的使用需要严格遵守国家的法律法规和行业标准，同时也需要根据实际情况制定详细的安全管理制度和操作规程。
在容器使用过程中，需要注意以下几点：1.定期检查容器的外观和内部结构，确保容器无损伤、无泄露、无裂纹等异常情况。
2.严格控制容器内部压力和温度，避免超压或过热引起的安全事故。
3.对容器内所储存的介质进行科学合理管理，防止介质变质、腐蚀等影响容器使用寿命和安全性的问题。
4.遵守容器操作规程，确保安全装置齐全、运行正常，禁止在容器内进行任何异常操作。
压力容器的基本类型及结构
压力容器的基本类型及结构1. 压力容器的分类压力容器有多种分类方式，这里仅介绍按其安全的重要程度进行分类。
依据安全的重要程度(安全的重要程度是由其压力凹凸、介质的危害程度以及在生产中的重要作用来决定的)，将压力容器划分为三类，即第一类容器，第二类容器和第三类容器，其中的第三类容器最为重要，要求也最为严格。
其具体划分如下：(1) 低压容器(另行规定的除外) 为第一类压力容器。
(2) 以下状况之一为第二类压力容器：1) 中压容器(规定为第三类的除外) ；2) 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；3) 毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器；4) 低压管壳式余热锅炉；5) 搪瓷玻璃压力容器。
(3) 以下状况之一为第三类压力容器：1) 毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器或制定压力与容积的乘积大于等于0.2MPam3的低压容器；2) 易燃或毒性程度为中度危害介质的中压容器或制定压力与容积的乘积大干等于0.SMPam3的中压反应容器或制定压力与容积的乘积大于等于10MPam3的中压储存容器；3) 高压、中压管壳式余热锅炉；4) 高压容器。
依据《压力容器安全技术监察规程》的注明，易燃介质是指与空气混合的爆炸下限小于10%，或爆炸上、下限之差值大于等于20%的气体。
介质的毒性程度则参照GB－5044职业性接触毒物危害程度分级的规定，按其最高容许浓度的大小分为以下四级：最高容许浓度0.1mg／m3，为极度危害(Ⅰ级) ；容许浓度为 0.1～1.0mg／m3的，为高度危害(Ⅱ级) ；容许浓度为1.0～10mg／m3，为中度危害(Ⅲ级) ；容许浓度为10mg／m3的为轻度危害(Ⅳ级) 。
又依据《锅炉压力容器安全监察暂行条例》及其《实施细则》的规定，除液化石油气气瓶划入第二类庆力容器外，其它气瓶(包括有缝和无缝的) 均划入第三类压力容器，液化气体槽车、超高压容器、特种材料容器、特别用途容器也属第三类压力容器。
压力容器的结构及其分类课件
旋转对称压力容器
旋转对称压力容器是指具有旋转对称性的容器，例如圆柱形容器和球形容器，在工业领域中广泛应用。
非旋转对称压力容器
非旋转对称压力容器是指形状不具备旋转对称性的容器，例如椭圆形容器， 在一些特殊的工程场景中使用。
上下异形封头压力容器
上下异形封头压力容器是指顶部和底部封头形状不一致的容器，常用于特殊 工艺要求或容器本身功能的需要。
核电压力容器用于核电站中承受核反应的高压和高温，具备严格的安全标准 和防护措施。
医用压力容器
医用压力容器用于医疗行业，例如医用氧气瓶、氮气瓶等，确保医疗设备供 气的可靠性和安全性。
压力容器的安全性要求
压力容器的设计和制造必须符合一定的安全标准和规范，确保操作人员和设 备的安全。
压力容器的维护保养
低温压力容器
低温压力容器主要用于存储液态气体或制冷工质，要求具备良好的保温性能 和耐低温的材质。
高温高压压力容器
高温高压压力容器主要用于承受高温和高压工况，要求具备较高的强度和耐 热性。
工业气瓶
工业气瓶是一种用于储存和输送气体的压力容器，广泛应用于气体工业领域， 提供安全可靠的气体供应。
核电压力容器
压力容器的结构及其分类 课件
本课件将详细介绍压力容器的结构和分类，包括定义、主要部件、应力分析 以及根据用途、结构和工作介质的不同分类。
压力容器的定义
压力容器是一种专门用于承受内外压力的设备，广泛应用于工业领域，例如 化工、石油、制药等。
压力容器的结构
压力容器的常见结构包括圆柱形、球形和椭圆形等，根据不同的应用需求选择适当的结构。
压力容器的主要部件
压力容器由壳体、封头、衬里、支撑和附件等多个部件组成，各部件在承受 压力时起到不同的作用。
压力容器的基本结构形式
容器通常因生产工艺有特殊要求时采用，锥形体作为收缩器或扩大器以逐渐
改变流体介质的流速，或者作为锥底以便Hale Waihona Puke 粘稠、结晶或固体物料排除。•
山东绿特公司依靠完善和严格的产品质量检测体系，能保证每一台设备
在试验合格后才能出厂，以确保产品的先进性和可靠性。
•
•
料的圆筒形容器相比，可节省材料30%～40%。 球形容器制造复杂、拼焊要
求高，而且作为传质、传热或反应的容器时，因工艺附件难以安装，介质流
动困难，故广泛用作大型贮罐；也可用作蒸汽直接加热的容器，可以节省隔
热材料，减少热量损失，如造纸行业用于蒸煮纸浆的蒸球。
•
三、箱形容器
•
箱形结构容器分为正方形结构及长方形结构两种。由于其几何形状突变，
应力分布不均匀，转角处局部应力较高，所以这类容器结构不合理，较少使
用。一般仅用作压力较低的容器，如蒸汽消毒柜及化纤设备的加热箱体。
•
四、锥形容器
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单纯的锥形容器在工程上很少见，其连接处因形状突变，受压力载荷时
将会产生较大的附加弯曲应力。一般使用的是由锥形体与圆筒体组合而成的
组合结构。这类容器在锥形体与圆筒体结合部仍存在较大局部应力，故这类
途的容器。与其他形式容器相比，受力状态要理想得多。故圆筒形容器是目
前使用最广泛的一种压力容器。
•
二、球形容器
•
球形容器的本体是一个球壳，通常采用焊接结构，由于球形容器一般直
径都较大，难以整体成形，大多由许多块预先按一定尺寸压制成型的球面板
拼焊而成。综合面积及厚度的因素，故球形容器与相同容积、工作压力、材
压力容器的基本结构形式
•
压力容器的结构有很多种，最常见的就是圆筒形容器、球形容器、箱形
第二章、压力容器的基本结构及材料
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第二章 压力容器的基本结构及材料 第三节 压力容器的材料
二、对压力容器选材的主要要求
1. 2.
3.
4.
压力容器的选材应当考虑材料的力学性能、化学性能、物理性能和 工艺性能。 选择压力容器用钢应考虑容器的使用条件（如设计温度、设计压力、 介质特性和操作特点等）、材料的焊接性能、容器的制造工艺以及 经济合理性。 压力容器受压元件用钢应符合GB150中4.材料章的要求。非受压元件 用钢,当与受压元件用钢焊接时,也应是焊接性良好的钢材。 钢材的化学性能、力学性能应符合《固定容规》有关规定。选用碳 素钢和合金钢制造的压力容器应符合GB150-2011《压力容器》的有 关规定，Q235B钢板不得用于直接受火焰加热的压力容器。用于焊接 结构压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢，其碳含量不应大 于0.25%。钢制压力容器材料的力学性能、弯曲性能和冲击试验要求， 应符合GB150-2011《压力容器》中相关规定。 30
第一章 压力容器的基本结构及材料 第三节 压力容器的材料
一、压力容器材料性能 2. 工艺性能
良好的冷塑性变形能力：在加工时容易成形且不会产生裂 纹等缺陷。 具有较好的可焊性：以保证材料在规定的焊接工艺条件下 获得质量优良的焊接接头。第三，要求材料具有适宜的热 处理性能，容易消除加工过程中产生的残余应力，而且对 焊后热抗氧化性能处理裂纹不敏感。
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第二章 压力容器的基本结构及材料 第二节 常见压力容器结构
二、列管式换热器
3. U形管式换热器 其结构特点是只有一个管板，管子成U形，管子 两端固定在同一管板上。管束可以自由伸缩，当壳体与管子有温差时， 不会产生温差应力。U形管式换热器的优点是结构简单，只有一个管板， 密封面少，运行可靠，造价低，管间清洗较方便。其缺点是管内清洗较 困难，可排管子数目较少，管束最内层管间距大，壳程易短路。U形管式 换热器适用于管、壳程温差较大或壳程介质是易结垢而管程介质不易结 垢的场合。
压力容器的结构及其分类
压力容器的结构及其分类压力容器是用来承载和储存高压气体、液体或者混合物质的设备。
它的主要特点是在内部施加的压力远远高于大气压力。
压力容器广泛应用于工业、军事、航空航天、化工、石油、建筑和生活等领域。
1.容器本体：容器本体是压力容器的主体部分，通常由钢板焊接或铸造而成。
根据容器所需的使用压力和容器材料的性能，容器本体通常分为常压容器和高压容器两种类型。
-常压容器：常压容器又叫低压容器，其使用压力一般低于1兆帕（MPa）。
常压容器的设计和制造要求较低，主要用于储存或运输低压气体和液体，如储气罐、储水罐、储热罐等。
-高压容器：高压容器也叫压力容器，其使用压力一般高于1兆帕（MPa）。
高压容器的设计和制造要求较高，需要考虑承受高压环境下的变形和破裂风险，主要用于储存和输送高压气体和液体，如燃气罐、液化气储罐、航空燃油罐等。
2.容器底部：容器底部是用于支撑容器本体和承受容器内部压力的部分。
根据结构形式的不同，容器底部主要分为封头式和箱体式两种。
-封头式底部：封头式底部通常由封头和接口组成。
封头有球形封头、圆锥封头、扁平封头等几种形式，根据设计要求选择适合的封头形式。
-箱体式底部：箱体式底部通常由箱体和底板组成。
箱体是一个圆柱形或方形结构，底板位于箱体下方，用于支撑容器本体和承受压力。
3.容器顶部：容器顶部主要用于装载和卸载气体或液体，以及安装压力表、阀门等附件。
容器顶部通常有开孔式和平整式两种形式。
-开孔式顶部：开孔式顶部上有一个或多个开口，用于插入液体或气体的供应管道。
开孔式顶部常使用法兰连接，以便与其他设备连接。
-平整式顶部：平整式顶部指的是容器顶部和容器本体连接处平整，没有开口。
平整式顶部通常用于封闭容器，不需要与其他设备连接。
4.容器附件：容器附件包括安全装置、控制装置和检测装置等。
安全装置主要包括安全阀、爆破片、爆破盖等，用于保护容器不发生压力超载和爆裂。
控制装置主要包括调压阀、压力开关等，用于控制容器内部压力在安全范围内。
2、压力容器基本结构
（三）分离器运行操作易出现事故
• • • • 1、进、出口阀门易刺垫片，造成跑油事故。 2、进、出口阀门密封填料刺，造成跑油伤人。 3、排污阀冻裂，造成跑油事故。 4、安全阀失灵，造成跑油事故或超压运行引起 爆炸事故。 • 5、温度计套、压力表易损坏或焊道腐蚀穿孔跑 油事故。
（四）分离器在运行操作过过程中注意事项
（三）水套炉在运行操作过过程中注意事项
14、泄压操作时注意什么？ • 要侧身开关阀门，不要正对可能打出或喷溅液体的部位，泄压方 向不得有人员通过。 15、定期检查排烟系统是否正常，通道是否畅通、防爆门、烟囱（ 绷绳及挡板）是否齐全完好。 16、点火操作人的位置要求？ 加热炉风险分析 • ①不能正对火咀和点火枪， • ②距炉位置不少于几米？ 2米 • ③距点火枪位置不少于几米？ 1.5米 • ④启动点火按钮，点火枪点火几分钟后，再平稳打开加热炉供气 阀门，调整燃烧状态？ 1分钟 17、若点火未成功，如何再次点火？ • 须重新排气， • 再次排气时间应不少于几分钟？ 30分钟 • 然后再按上面操作顺序点火。 18、炉顶操作要走扶梯，禁止从炉头上下。
二次伤害
（三）水套炉在运行操作过过程中注意事项
1、定期更换校验压力表？ • 预防失灵，造成跑油事故。 2、倒流程时注意什么？ • 先开后关防止憋压造成刺垫片。 3、操作过程中注意什么？ • 要侧身侧脸，预防密封填料或垫片刺，造成跑油伤人。 4、冬季要注意什么？ • 对排污阀保温，有条件的要加伴热，防止跑油跑水。 5、定期校验安全阀预防失灵，造成跑油事故或超压引起爆炸事故 6、定期请专业人员对温度计套、压力表及焊道腐蚀情况进行监测 ，预防穿孔跑油。 7.水套炉点炉前要检查什么？ • 对压力表、温度计、防爆门、安全阀、液位计、各种报警装置进 行检查，防止失灵造成事故。 • 检查合风装置、烟道挡板是否灵活好用。
压力容器结构基础知识
压力容器结构基础知识1压力容器的基本构成压力容器的结构形式是多种多样的,它是根据容器的作用、工艺要求、加工设备和制造方法等因素确定的;最常见的是圆筒形容器和球形容器;容器的结构是由承受压力的壳体、连接体、密封元件和支座等主要部件组成;此外,作为一种生产工艺设备,有些压力容器,如用于化学反应、传热、分离等工艺过程的压力容器,其壳体内部还装有工艺所要求的内件;因为内件不直接影响压力容器强度,这里不作介绍;1.1壳体壳体是压力容器最主要的组成部分,贮存物料或完成化学反应所需要的压力空间,其形状有圆筒形、球形、锥形和组合形等数种,但最常见的是圆筒形和球形两种;1.1.1圆筒形壳体其形状特点是轴对称,圆筒体是一个平滑的曲面,应力分布比较均匀,承载能力较高,且易于制造,便于内件的设置和装卸,因而获得广泛的应用;圆筒形壳体由一个圆柱形筒体和两端的封头或端盖组成;⑴筒体;筒体直径较小时（一般小于500mm）,可用无缝钢管制作；直径较大时,可用钢板在卷板机上先卷成圆筒,然后焊接而成;随着容器直径的增大,钢板需要拼接,因而筒体的纵焊缝增多;当壳体较长时,因受钢板尺寸的限制,需将两个获两个以上的筒体（此时每个筒体称为筒节）组成所需要长度的筒体;为便于成批生产,筒体的直径的大小已标准化,;筒体的公称直径,对于焊接筒体是指它的内径；而用无缝钢管制作的筒体,公称直径则是指它的内径;圆筒形筒体按其结构又可分为整体式和组合式两大类,其结构特点和应用范围见第二节;⑵封头与端盖;凡与筒体焊接连接而不可拆的,称为封头与筒体以法兰等连接接而可拆的则称为端盖;根据几何形状不同,封头可分为半球形、椭圆形、碟形、有折边锥形、无折边锥形和平板形封头（亦称平盖）等数种;对于组装后不再需要开启的容器,如无内件或虽有内件而不需要更换、检修的容器,封头和筒体采用焊接连接形式,能有效地保证密封,且节省钢材和减少制造加工量;对需要开启的容器,封头（端盖）和筒体的连接应采用可拆式的,此时在封头和筒体之间必须装置密封件;1.1.2球形壳体;容器壳体呈球形,又称球罐;其形状特点是中心对称,具有以下优点：受力均匀在相同的壁厚条件下,球形壳体的承载能力最高,即在相同的内压下,球形所需要的壁厚最薄,仅为同直径、同材料圆筒形壳体的1/2（不计腐蚀裕度）；在相同容积条件下,球形壳体的表面积最小;如制造相同容积的容器,球形的要比圆筒形的节约约30~40%的钢材;此外,表面积小,对于用作需要与周围环境隔热的容器,还可以节省隔热材料或减少热的传导;所以,从受力状态和节约用材来说,球形是压力容器最理想的外形;但是,球形壳体也存在某些不足：一是制造比较困难,工时成本较高,往往要采用冷压或热压成形;二是球形壳体用于反应、传质或传热时,既不便于内部安装工艺内件,也不便于内部相互作用的介质的流动;由于球形壳体存在上述不足,所以其使用受到一定的限制,一般只用于中、低压的贮装容器,如液化石油气贮罐、液氨贮罐等;其他形状的壳体,如锥形壳体,因为用得较少,故不作介绍;1.2连接件压力容器中的反应、换热、分离等容器,由于生产工艺和安装检修的需要,封头和筒体需采用可拆连接时就要使用连接件;此外,容器的接管与外部管道连接也需要连接件;所以,连接件是容器及管道中起连接作用的部件,一般均采用法兰螺栓连接结构;法兰通过螺栓起连接作用,并通过拧紧螺栓使垫片压紧而保证密封;用于管道连接合密封的法兰叫管法兰；用于容器端盖和筒体连接后密封的法兰叫容器法兰;在高压容器中,用于端盖与筒体连接,并和筒体焊在一起的容器法兰又称筒体端部;容器法兰按其结构分为整体式、活套式和任意式三种;1.3密封元件是可拆连接结构的容器中起密封作用的元件;它放在两个法兰或封头与筒体端部的接触面之间,借助于螺栓等连接件的压紧力而起密封作用;根据所用材料不同,密封元件分为非金属密封元件（如石棉橡胶板、橡胶O形环、塑料垫、尼龙垫等）、金属密封元件（如紫铜垫、不锈钢垫、铝垫等）和组合式密封元件（如铁皮包石棉垫、钢丝缠绕石棉垫等）;按截面形状的不同可分为平垫片、三角形与八角形垫片、透镜式垫片等;不同的密封元件和不同的连接件相配合,就构成了不同的密封结构;用于压力容器的密封结构主要有：平垫密封、双锥密封、伍德密封、卡扎里密封、楔形环密封、C形环密封、O形环密封、B形环密封等,是压力容器的一个相当重要的组成部分;其完善与否不但影响到整个容器的结构、重量和制造成本,而且关系到容器投产后能否正常运行;1.4管、开孔及其补强结构1.4.1接管;接管是压力容器与介质输送管道或仪表、安全附件管道等进行连接的附件;常用的接管有三种型式,即螺纹短管、法兰短管与平法兰;螺纹短管式接管是一段带有内螺纹或外螺纹的短管;短管插入并焊接在容器的器壁上;短管螺纹用来与外部管件连接;这种型式的接管一般用于连接直径较小的管道,如接装测量仪表等;法兰短管式接管一端焊有管法兰,一端插入并焊接在容器的器壁上;法兰用以与外部管件连接;这种型式的接管在容器外面的一段短管要求有一定的长度,以便短管与外部管件连接时能够顺利地穿进螺栓和上紧螺帽,这段短管的长度一般不小于100毫米;当容器外面有保温层时,或接管靠近容器本体法兰安装时,短管的长度要求更长一些;法兰短管式多用于直径稍大的接管;平法兰接管是法兰短管式接管除掉了短管的一种特殊型式;它实际上就是直接焊在容器开孔处的一个管法兰;不过它的螺孔与一般管法兰的孔不同,是一种带有内螺纹的不穿透孔;这种接管与容器的连接有贴合式和插入式两种型式,贴合式接管有一面加工成圆柱状（或球状）,使与容器的外壁贴合,并焊接在容器开孔的外壁上,因而容器的孔可以开得小一些,但圆柱形的法兰面加工比较困难;插入式法兰接管两面都是平面,它插入到容器壁内表面并进行两面焊接;插入式接管加工比较简单,但不适宜用于容器内装有大直径部件（如塔板）的容器上;平法兰式接管的优点是它既可以作接口管与外部管件连接,又可以作补强圈,对器壁的开孔起补强作用,容器开孔不需另外再补强,缺点是装在法兰螺孔内的螺栓容易被碰撞而折断,而且一旦折断后要取出来则相当困难;1.4.2开孔;为了便于检查、清理容器的内部,装卸、修理工艺内件及满足工艺的需要,一般压力容器都开设有手孔和人孔;手孔的大小要使人的手能自由通过,并考虑手上还可能握有装拆工具和供安装的零件;一般手孔的直径不小于150毫米;对于内径≥1000mm的容器,如不能利用其它可拆除装置进行内部检验和清洗时,应开设人孔,人孔的大小应能使人能够钻入;手孔和人孔的尺寸应符合有关标准的规定;手孔和人孔有圆形和椭圆形两种;椭圆孔的的优点是容器壁上的开孔面积可以小一些,而且其短径可以放在容器的轴向上,这就减小了开孔对容器壁的削弱;对于立式圆筒形容器来讲,椭圆形人孔也适宜人的进出;手孔和人孔的封闭形式有内闭式和外闭式两种;内闭式的人孔或手孔,孔盖放在孔壁里面,用两个螺栓（手孔则为一个螺栓）把紧压在孔外放置并支承在孔边的横杆上（又称压马）;这种型式多采用椭圆孔和带有沟槽的孔盖,因为这样便于放置垫片和安装孔盖;内闭式人孔盖板的安装虽比较困难,但密封性能较好,容器内介质的压力可以帮助压紧孔盖,有自紧密封的效用;特别是它可以防止因垫片等的失效而导致容器内介质的大量喷出,因而适用于工作介质为高温或有毒气体的容器;外闭式手孔或人孔的结构一般就是一个带法兰的短管和一个平板型盖或稍压弯的不折边的球形盖,用螺栓或双夹螺栓紧固,盖上还焊有手柄;开启次数较多的人孔常采用铰接的回转盖;这种装置使用带有铰链的螺栓和带有缺口螺孔的法兰,孔盖用销钉与短管铰接,拧松螺母翻转螺栓后即可把整个孔盖绕销钉翻转,装卸都较为方便,更适宜于装在高处的人孔结构;1.4.3开孔补强结构;容器的筒体或封头后,不但减小了容器的受力面积,而且还因为开孔造成结构不连续而引起应力集中,使开孔边缘处的应力大大增加,孔边的最大应力要比器壁上的平均应力大几倍,对容器的安全行为极为不利;为了补偿开孔处的薄弱部位,就需进行补强措施;开孔补强方法有整体补强和局部补强两种;前者采用增加容器整体壁厚的方式来提高承载能力,这显然不合理；后者则采用在孔边增加补强结构来提高承载能力;容器上的开孔补强一般均用局部补强法,其原理是等面积补强,即使补强结构在有效补强范围内,;所增加的截面积≥开孔所减少的截面积,局部补强常用的结构有补强圈、厚壁短管和整体锻造补强等数种;（1）补强圈补强结构是在开孔的边缘焊一个加强圈,其材料与容器材料相同,厚度一般也与容器的壁厚相同,其外径约为孔径的2倍;加强圈一般贴合在容器外比壁上,与壳体及接管焊接在一起,圈上开一带螺纹的小孔,备作补强周围焊缝的气密性试验之用;（2）厚壁短管补强结构是把与开孔连接的接管的一段管壁加厚,使这段接管除了承受压力所需的厚度外,还有很大一部分剩余厚度用来加强孔边;厚壁短管插入孔内,并高出容器壁的内表面,与容器内外表面焊接;厚壁短管的壁厚一般等于或稍大于器壁的厚度;插入长度约为壁厚的3~5倍;这种补强结构补强效果较好,因为用以补强的金属都集中在孔边的局部应力最大的区域内,而且制造容易,用料也省,因而被广泛采用;特别是一些对应力集中比较敏感的低合金高强度钢制造的容器,开孔补强更适宜用壁厚短管补强结构;但这种补强方式只适宜于开孔尺寸较小的容器;（3）整体锻造补强结构;近年来在球形容器制造中采用的结构是先把开孔与部分球壳锻造成一个整体,再车制成形后与壳体进行焊接;这种补强结构合理,使焊缝避开了孔边应力集中的地方,因而受力情况较好;但制造困难,成本较高,多用于高压或某些重要的容器上;上述三种补强结构均用于需开孔补强的容器,但容器上有些开孔是不需补强的,这是因为容器在设计时存在某些加强因素,如：考虑钢板规格、焊缝系数而使容器壁厚加厚,考虑接管的金属在一定范围内也有加强作用等;所以开孔较小削弱程度不大,孔边应力集中程度在允许范围以内时,开孔处可以不另行补强;1.5支座支座对压力容器起支承和固定作用;用于圆筒形容器的支座,随圆筒形容器安装位置不同,有立式容器支座和卧式容器支座两类;此外,还有用于球形容器的支座;2圆筒体结构2.1、整体式筒体整体式筒体结构有单层卷焊、整体锻造、锻焊、铸—锻—焊以及电渣重溶等五种结构形式,兹分别介绍如下：2.1.1单层卷焊式筒体是用卷板机将钢板卷成圆筒,然后焊上纵焊缝制成筒节,再将若干个筒节组焊成形成筒体,它与封头或端盖组成容器;这是应用最广泛的一种容器结构,具有如下一些优点：①结构成熟,使用经验丰富,理论较完善；②制造工艺成熟,工艺流程较简,材料利用率高；③便于利用调质（淬火加回火）处理等热处理方法,改善和提高材料的性能；④开孔,接管及内件的装设容易处理；⑤零件少,生产及管理方法均方便；⑥使用温度无限制,可作为热容器及及低温容器;但是,单层卷焊式筒体也存在某些缺陷,一是其壁厚往往受到钢材扎制和卷制能力的限制,我国目前单层卷焊筒体的最大壁厚一般≤120 mm ,二是规格相同的压力容器产品,单层卷焊筒体所用钢板厚度最大,厚钢板各向性能差异大,且综合性能也不如薄板和中厚板,因此产生脆性破坏的危险性增大；三是在壁厚方向上应力分布不均匀,材料利用不够合理;随着冶金和压力容器制造技术的改进,单层卷焊结构的上述不足将逐步得到克服;2.1.2整体锻造式筒体是最早采用且沿用至今的一种压力容器筒体结构形式：在钢坯上采用钻孔或热冲方法先开一个孔,加热后在孔中穿一心轴,然后在压机上进行锻压成形,最后再经过切削加工制成,筒体的的顶、底部可和筒体一起锻出,也可分别锻出后用螺纹连接在筒体上,是没有焊缝的全锻结构;如容器较长,也可将筒体分几节锻出,中间用法兰连接;整体锻造式筒体常用于超高压等场合,它具有质量好、使用温度无限制的优点;因制造存在一些缺点,如制造时需要有锻压、切削加工和起重设备等一套大型设备；材料利用率较低；在结构上存在着与单层卷焊筒体相同的缺点;因此,这种筒体结构一般只用于内径为300~500mm 的小型容器上;2.1.3锻焊式筒体是在整体锻造式筒体的基础上,随着焊接技术的进步而发展起来的,是由若干个锻制的筒节和端部法兰组焊而成,所以只有环焊缝而没有纵焊缝;与整体锻造式相比,无需大型锻造设备,故容器规格可以增大,保持了整体锻造式筒体材质密实、质量好、使用温度没有限制等主要优点;因而常用于直径较大的化工高压容器,且在核容器上也获得了广泛的应用;2.1.4铸—锻—焊式筒体是随着铸造、锻造技术的提高和焊接工艺的发展而出现的一种新型的筒体;制造时根据容器的尺寸,在特制的钢模中直接浇铸成一个空心八角形铸锭,钢模中心设有一活动式激冷柱塞,在钢水凝固过程中,可以更换柱塞以控制激冷速度,使晶粒细化;浇铸后切除冒口及两端,超热在压机上锻造成筒节,经加工和热处理后组焊成容器;这种制造工艺可大大降低金属消耗量,但制造工艺复杂;2.1.5电渣重熔式筒体（或称电渣焊成形筒体）是近年发展起来的一种制造过程高度机械化、自动化的筒体结构形式;制造时,将一个很短的圆筒（称为母筒）夹在特制机床的卡盘上,利用电渣焊在母筒上连续不断的堆焊直至所需长度;熔化的金属形成一圈圈的螺圈条,经过冷却凝固而成为一体,其内外表面同时进行切削加工,以获得所要求的尺寸和光洁度;这种筒体的制造无需大型工装设备,工时少,造价低,器壁内各部分的材质比较均匀,无夹渣与分层等缺陷;是一种很有前途的制造高压容器的工艺;2.2组合式筒体结构又可分为多层板式结构和绕制式结构两大类;2.2.1多层板式筒体结构包括多层包扎、多层热套、多层绕板、螺旋包扎等数种;这种筒体由数层或数十层紧密贴合的薄金属板构成,具有以下一些优点：一是可以通过制造工艺过程在层板间产生预应力,使壳壁上的应力沿壁厚分布比较均匀,壳体材料可以得到比较充分的利用,所以壁厚可以稍薄；二是当容器介质具有腐蚀性时,可以采用耐腐蚀的合金钢作为内筒,而用碳钢或其他强度较高的低合金钢作层板,能充分发挥不同材料的长处,节省贵重金属；三是当壳壁材料中存有裂纹等严重缺陷时,缺陷一般不易扩散到其它各层；四是由于使用的是薄板,具有较好的抗裂性能,所以脆性破坏的可能性较小；五是在制造过程上不需要大型锻压设备;其缺点是：多层板厚壁筒体与锻制的端部法兰或封头的连接焊缝,常因两连接件的热传导情况差别较大而产生焊接缺陷,有时还会因此而发生脆断;由于多层板筒体在结构上和制造上都具有较多的优点,所以近年来制造的高压容器,特别是大型高压容器多采用这种结构,而且制造方法也在不断发展;现分述如下：（1）多层包扎式是美国斯密思（A.O.Smith）公司于1931年首创的一种筒体结构型式,现已为许多国家采用,是一种目前使用最广泛、制造和使用经验最为成熟的的组合式筒体结构;其制造工艺是先用15~25mm的钢板卷焊成内筒,然后再将6~12mm厚的层板压卷成两块半圆形或三块瓦片形,用钢丝绳或其它装置扎紧并点焊固定在内筒上,焊好纵缝并把其外表面修磨光滑,依此继续直至达到设计厚度为止;层板间的纵焊缝要相互错开一定角度,使其分布在筒节圆周的不同方位上;此外,筒节上开有一个穿透各层层板（不包括内筒）的小孔（称为信号孔、泄漏孔）,用以及时发现内筒破裂泄漏,防止缺陷扩大;筒体的端部法兰过去多用锻制,近年来也开始采用多层包扎焊接结构;和其它结构型式相比,多层包扎式筒体生产周期长、制造中手工操作量大;但这些不足会随着技术的进步而不断得到改善;（2）多层热套式筒体最早用于制造超高压反应容器和炮筒上;它是由几个用中等厚度（一般为20~50mm）的钢板卷焊成的圆筒体套装而成,每个外层筒的内径均略小于由套入的内层筒的外径,将外层筒加热膨胀后把内层筒套入,这样将各层筒依次套入,直至达到设计厚度为止;再将若干个筒节和端部法兰（端部法兰可采用多层热套结构）组焊成筒体;早期制作这种筒体在设计中均应考虑套合预应力因素,以确保层间的计算过盈量（筒外径大于外筒内径的数量）,这就需要对每一层套合面进行精密加工,增加了加工上的困难,近年来工艺改进后对过盈量的控制要求较宽,套合面只需进行粗加工或喷砂（或喷丸）处理而不经机加工,大大简化了加工工艺;筒体组焊后进行退火热处理,以消除套合应力和焊接残余应力;多层热套式筒体兼有整体式和组合筒体两者的优点,材料利用率高,制造方便,无需其它专门工艺装备,发展应用较快;当然,多层热套式筒体也有弱点,因其层数较少,使用的是中厚板,所以在防脆断能力要差于多层包扎式; （3）多层绕板式筒体是在多层包扎式的基础上发展而来的;它由内筒、绕板层、楔形板和外筒四个部分组成;内筒一般用10~40mm厚的钢板卷焊而成；绕板层则用厚3~5mm的成卷钢板结构,首先将成卷钢板的端部焊在内筒上,然后用专用的绕板机床将绕板连续地缠绕在内筒上,直至达到所需要的厚度为止;起保护作用的外筒厚度一般为10~12mm,是两块半圆形壳体,用机械方法紧包在绕板层外面,然后纵向焊接;由于绕板层是螺旋状的,因此在绕板层与内、外筒之间均出现了一个底边高于绕板厚度的三角形空隙区,为此在绕板层的始端与末端都得事先焊上一段较长的楔形板以填补空隙;故筒体只有外内外筒有纵焊缝,绕板层基本上没有纵焊缝,省却需逐层修磨纵焊缝的工作,其材料利用率和生产自动化程度均高于多层包扎式结构;但受限于卷板宽度,筒节不能做得很长（目前最长的为2.2米）,且长筒体的环焊缝较多;我国于1966年就研制成多层绕板式容器,但由于受绕板机床能力和卷板宽度的制约,目前只能绕制外径为400~1000mm的筒节,且最大长度仅为1600mm.（4）螺旋包扎筒体是多层包扎式结构的改进型;多层包扎式筒体的层板层为中心圆,随着半径的增加,每层层板的展开程度不同,因此要求准确下料以保证装配焊接间隙,这不仅费时而且费料;螺旋包扎式结构则有所改进,后者采用楔形板和填补板作为包扎的第一层;楔形板一端厚度为层板厚度的两倍,然后逐渐减薄至层板厚度,这样第一就形成一个与层板厚度相等的台阶,使以后各层呈螺旋形逐层包扎;包扎至最后一层,可用与第一层楔形板方向相反的楔形板收尾,使整个筒节仍呈圆形;这种结构比多层包扎式下料工作量要少,并且材料利用率也有所提高;2.2.2绕制式筒体结构;这种结构型式包括型槽绕带式和扁平钢带式两种;这种筒体是由一个用钢板卷焊而成的内筒和在其外面缠绕的多层钢带构成;它具有多层板筒体的一些优点,而且可以直接缠绕成所需长度的筒体,因而可以避免多层板筒体那样深而窄的环焊缝;（1）型槽绕带式筒体制造时先用18~50mm厚的钢板卷焊一个内筒并将内筒的外表面加工成可以与型钢带相互啮合的沟槽,然后缠绕上数层型钢带至所需厚度;钢带的始端和末端用焊接固定;由于型钢带的两面都带有凸凹槽,缠绕时钢带层之间及其和内筒之间均能互相啮合,使筒体能承受一定的轴向力;此外,在缠绕;时一面用电加热钢带,一面拉紧钢带,并用辊子压紧和定向,缠绕后用空气和水冷却,使钢带收缩而对内层产生预应力;筒体的端部法兰也可以用同样方法绕成,并将外表面加工成圆柱形,然后在其外面热套上法兰箍;型钢绕带容器适用于大型高压容器,此种结构一般用于直径600mm以上,温度350℃以下,压力19.6MPa以上的工况;（2）扁平钢带式筒体属我国首创,其全称应为扁平钢带倾角错绕式筒体由内筒、饶带层和筒体端部三部分组成;内筒为单层卷焊,其厚度一般为筒体总厚度的20~25%,筒体端部一般为锻件,其上有30°锥面以便与钢带的末端相焊;扁平钢带以倾角（钢带缠绕方向与筒体横断面之间的夹角,一般为26°~31°）错绕的方向缠绕于内筒上;这样带层不仅加强了筒体的周向强度,同时也加强了轴向强度,克服了型槽绕带式筒体轴向强度不足的弱点;相邻层钢带交替采用左、右旋螺纹方向缠绕,使筒体中产生附加扭矩的问题得以消除,改善了受力状态;该结构适用于直径∠1000mm,压力∠31.36MPa,温度∠200℃的工况条件;压力容器的筒体结构还有套箍式、绕丝式等型式,使用较少,在此不一一介绍了;。
压力容器结构
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（2）椭圆形封头——椭圆形封头是个半椭球体。它的纵剖 面是条半椭圆曲线。曲线的曲率半径连续变化，没有形状 突变处。直边段高度为h。因而封头的应力分布比较匀称， 受力状况比碟形封头优越。我国规定的标准椭圆形封头， 长径与高度之比为2.0。这样，封头和与它相连接的圆筒体 就可以采用相同的材料和相等的壁厚，组焊比较方便。近 期制造的锅炉与压力容器，大部分都采用椭圆形封头。
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裙座上须开孔： ① 排气孔 裙座顶部须开设Φ80~Φ100的排气孔，以排放 可能聚结在裙座与封头死区的有害气体。对于有人孔的矮 裙座或者顶部在封头拼接焊缝处开有缺口的可以不开设排 气孔。 ② 排液孔 裙座底部须开设80~100的排液孔，一般孔径 Φ50，中心高50mm的长圆孔。 ③ 人孔 裙座上须开设人孔，以方便检修；人孔一般为圆 形，当截面削弱受到限制或为方便拆卸塔底附件（如接管 等），可开长圆孔。 ④ 引出管通道孔 考虑到管子热膨胀，在支承筋与引出管 之间应保留一定间隙。
压力容器结构
压力容器定义
《特种设备安全监察条例》定义：
压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的 密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于 0.1MPa(表压)，且压力与容积的乘积大于或者等于 2.5MPa· L的气体、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固定式容器和移动式容器；盛 装公称工作压力大于或者等于0.2MPa(表压)，且压力 与容积的乘积大于或者等于1.0Mpa· L的气体、液化气 体和标准沸点等于或者低于60℃液体的气瓶；氧舱等。
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压力容器零部件
（4）球冠形封头——球冠形封头可用作 端封头，也可以用作容器中两独立受 压室的中间封头，由于封头为一球面 且无过渡区，在连接边缘有较大边缘 应力，要求封头与筒体联接处的T形 接头采用全焊透结构。 任何情况下，与球罐型封头连接 的圆筒厚度应不小于封头厚度。否则， 应在两者之间设加强段过渡连接。加 强段的厚度应与封头等厚。 （5）平盖——弯曲应力较大，在等厚度、同直径条件下， 平板内产生的最大弯曲应力是圆筒壁薄膜应力的20～30倍。 但结构简单，制造方便。压力容器上的人孔 、手孔，或者直 径较小的高压容器，一般采用平盖。
压力容器结构
压力容器零部件
称直径，其系列尺寸有 300 、 400 、 500 、 600… 等，如
果筒体是用无缝钢管制作的，用钢管的外径作为筒体 的公称直径。
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2. 封头
压力容器零部件
压力容器封头，常见的形式有凸形封头（包括半球形封 头、椭圆形封头，碟形封头、球冠形封头）、锥形封头、变 径段、平盖等 。
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为改善容器的受力情况，将支座垫板四角倒圆；并在垫 板中心开一通气孔，以利于焊接或热处理时气体的排放。
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支承式支座
支承式支座是由数块钢板焊接成（A型），也可以用钢管制 作（B型）。 支承式支座适用于下列条件的钢制立式圆筒形容器： ① 公称直径DN800~4000mm； ② 圆筒长度L与公称直径DN之比L/DN≤5； ③ 容器总高度H0≤10m。 支承式支座多用于距基础面较近的具有椭圆形或碟形封头的 立式容器。一般为3个或4个均布。 支座与筒体连接处是否加垫板，一般应根据容器材料与支座 连接处的强度或刚度决定
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主要受压元件
压力容器的筒体、封头（端盖）、人孔盖、人孔法 兰、人孔接管、膨胀节、开孔补强圈、设备法兰； 球罐的球壳板；换热器的管板和换热管； M36 以 上的主螺栓及公称直径大于 250mm 的接管和管法 兰均作为主要受压元件。
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压力容器的典型结构和特点
低、中压压力容器的筒体结构
１、圆筒形的筒体结构形式 ２、球形容器
（1）球形封头——半球形封头由球壳的一半作成。与 其他形状的封头相比，封头壳壁在压力作用下产生 的应力最小， 因此它所需要的壁厚最薄，用材节省。 但半球形封头深度大、制造比较困难，尤其对加工 设备条件较差的中小型设备制造厂困难更大。而对 于大直径（Di＞3m）的半球形封头可用数块钢板在 大型水压机成型后拼焊而成。半球形封头还用于高 压容器上代替平封头，以节省钢材。
压力容器基本结构及制造过程
压力容器基本结构及制造过程压力容器通常是由板、壳组合而成的焊接结构。
受压元件中，圆柱形筒体、球罐(或球形封头)、椭圆形封头、碟形封头、球冠形封头、锥形封头和膨胀节所对应的壳分别是圆柱壳、球壳、椭球壳、球冠+环壳、球冠、锥壳和环形板+环壳。
而平盖(或平封头)、环形板、法兰、管板等受压元件分别对应于圆平板、环形板(外半径与内半径之差大于10倍的板厚)、环(外半径与内半径之差小于10倍的板厚)以及弹性基础圆平板。
上述7种壳和4种板可以组合成各种压力容器结构形式，再加上密封元件、支座、安全附件等就构成了一台完整的压力容器。
图1-1为一台卧式压力容器的总体结构图，下面结合该图对压力容器的基本组成作简单介绍。
筒体筒体的作用是提供工艺所需的承压空间，是压力容器最主要的受压元件之一，其内直径和容积往往需由工艺计算确定。
圆柱形筒体(即圆筒)和球形筒体是工程中最常用的筒体结构。
筒体直径较小(一般小于1000mm)时，圆筒可用无缝钢管制作，此时筒体上没有纵焊缝；直径较大时，可用钢板在卷板机上卷成圆筒或用钢板在水压机上压制成两个半圆筒，再用焊缝将两者焊接在一起，形成整圆筒。
由于该焊缝的方向和圆筒的纵向(即轴向)平行，因此称为纵向焊缝，简称纵焊缝。
若容器的直径不是很大，一般只有一条纵焊缝；随着容器直径的增大，由于钢板幅面尺寸的限制，可能有两条或两条以上的纵焊缝。
另外，长度较短的容器可直接在一个圆筒的两端连接封头，构成一个封闭的压力空间，也就制成了一台压力容器外壳。
但当容器较长时，由于钢板幅面尺寸的限制，就需要先用钢板卷焊成若干段筒体(某一段筒体称为一个筒节)，再由两个或两个以上筒节组焊成所需长度的筒体。
筒节与筒节之间、筒体与端部封头之间的连接焊缝，由于其方向与筒体轴向垂直，因此称为环向焊缝，简称环焊缝。
圆筒按其结构可分为单层式和组合式两大类。
1、单层式筒体筒体的器壁在厚度方向是由一整体材料所构成，也就是器壁只有一层(为防止内部介质腐蚀,衬上的防腐层不包括在内)。
第六讲压力容器常见结构型式及组成
第六讲压力容器常见结构型式及组成一、压力容器按其结构分类：有整体式和组合式两大类；整体形式又分为：整体煅造式、锻焊、单层卷焊、铸—煅—焊及电渣重熔等五种。
二、压力容器结构常见结构形式1、壳体式压力容器壳体式压力容器主要由筒体、封头、(或人孔)和进出口阀兰及安全附件组成。
常见的有各种储罐、缓冲罐、蒸煮锅等。
图1-3是某储罐示图。
图1-3是某储罐示意图1—封头2—筒体3、4—阀兰：6—支座 5—接管这种储罐的压力容器的主要受压部件有：封头、筒体、管口、阀兰、接管注意：支座不是受压部件；2、夹套式压力容器夹套式压力容器主要由筒体、封头、(或人孔)夹层和进出口阀兰及安全附件组成。
主要用于热源(或制冷)不能直接接触物料，而需要在一定的温度下密闭反应的场合。
在夹层中，主要通以蒸汽或热水加热，或通以冷水降温，达到工艺要求。
常见的有敞口式夹层蒸煮锅、搪瓷反应锅、提取罐等。
2、夹套式压力容器夹套式压力容器主要由筒体、封头、(或人孔)夹层和进出口阀兰及安全附件组成。
主要用于热源(或制冷)不能直接接触物料，而需要在一定的温度下密闭反应的场合。
在夹层中，主要通以蒸汽或热水加热，或通以冷水降温，达到工艺要求。
常见的有敞口式夹层蒸煮锅、搪瓷反应锅、提取罐等。
图1-4夹套式压力容器1—电机减速器、2—机座、3—主螺栓、4—主螺母、5—容器法兰 6—支座、7—转轴、8—搅拌浆、9—锥底、10—锥形夹套3、管式压力容器管式压力容器主要是在筒体内布置很多的并排的管子，再用管板连接起来，以达到管内物料不直接接触管外容器内的物料，而这两种物料的热量相互传递的目的。
这种交换热源的方式比夹层容器的传热效率高，但结构复杂、制造困难、造价较高。
图1—5某U型管换热器这种压力容器的受压部件为：封头、筒体、管口、阀兰、管板、热交换管。
压力容器基本结构
压力容器基本结构压力容器是在内部压力作用下能够承受外力而不破裂的封闭容器。
压力容器的基本结构是由容器本体、管道和附件三部分组成。
一、容器本体容器本体是压力容器中最重要的部分，其主要作用是承受内部压力并保证容器的完整性。
为了保证容器的强度，采用的材料必须具有高的强度和刚度。
目前，压力容器中最常用的材料是碳钢、不锈钢、铝合金和复合材料等。
1.1碳钢容器碳钢容器是最常用的容器，其优点是价格便宜、良好的可塑性和韧性，并且工艺也比较简单。
但是，碳钢容器强度较低，易受腐蚀和氢致脆化的影响。
1.2不锈钢容器不锈钢容器具有良好的耐腐蚀性和机械强度，适用于要求较高的化学反应设备、食品加工设备等。
但是，不锈钢容器相对于碳钢容器成本较高。
1.3铝合金容器铝合金容器具有良好的韧性和抗腐蚀能力，还具有轻量化的优势。
铝合金容器最适合用于高海拔地区和空间站等载人航天器中。
1.4复合材料容器复合材料容器的优点是具有高的强度和刚度、良好的耐腐蚀性和轻量化的优势。
目前，复合材料容器主要用于航空航天等高要求的领域。
二、管道管道是容器中流体输送的通道。
管道的连接应该稳定可靠，尤其是在容器受压时更应注意，管道连接的强度和紧密性必须保证。
不同的容器根据不同的要求选择不同的管道材料。
三、附件附件包括安全阀、压力表、温度计、液位计等，它们的作用是保证容器的安全性和正常运行。
安全阀是用来释放压力的，能够承受容器的内部压力和外部工作环境的环境压力，以便在容器的压力过高时放出压力，保证容器的安全性。
压力表和温度计则用来监测容器的内部压力和温度，以便及时调整。
液位计则用来监测容器内部的液位，以防溢出或泄漏。
压力容器是一种非常重要的设备，在各个行业上有广泛的应用。
在选择压力容器材料时必须根据容器的使用环境、承受压力和温度等因素来选择。
同时，在安装和使用时必须严格按照规定操作，注意容器的安全性。
2压力容器结构
压力容器的基本构成
压力容器的基本泄漏，一般都要经过精 加工。 类型： 平面型、凹凸型、榫槽形、自紧型
压力容器的基本构成
3、垫片 一种环形零件，其在螺栓的栓紧力作用下产
生塑性变形,会填充法兰密封面之间存在的 微小间隙,堵塞介质泄漏通道,从而达到密封 的目的. 容器法兰连接所用的垫片有非金属软垫片、 缠绕垫片、金属包垫片和金属垫片等。
压力容器的基本构成
一、壳体
压力容器最主要的组成部分，是储存物料或完成 化学反应的压力空间，有圆筒形、球形、锥形、 组合形等。
（一）圆筒形 1、筒体：
*直径小于500mm时，可用无缝钢管制作 *通常用钢板卷制，并焊接成形
压力容器的基本构成
（1）整体式： 单层卷焊式 整体锻造式 锻焊式 铸-锻-焊式 电渣重熔式
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
压力容器的基本构成
4、紧固件 1、螺栓紧固 2、带铰链的螺栓紧固 3、快开式紧固
压力容器的基本构成
三、密封结构 1、强制密封 平垫密封、卡扎里密封、八角垫密封 2、自紧式密封 O型圈密封、双锥面密封、伍德密封、C形环
密封、B型环密封、平垫自紧密封
压力容器的基本构成
四、支座、吊耳 1、立式容器支座 悬挂式支座、支承式支座、裙式支座 2、卧式容器支座：柱式支承、裙式支承 3、球形容器：赤道正切柱式 4、其他类型： V形柱式、圆筒形裙式、钢筋混凝土 5、吊耳
压力容器零部件的结构和计算
压力容器零部件的结构和计算压力容器是一种用于储存或输送压力介质的设备，常见于化工、石油、能源等行业。
其零部件的结构和计算对于保证容器的安全性至关重要。
以下将详细介绍压力容器零部件的结构和计算。
一、压力容器零部件的结构压力容器主要由以下几个零部件构成：1.容器壳体：容器壳体是压力容器的主要结构部件，其承受着内外压力的作用。
常见的容器壳体有圆筒形、球形、圆锥形等，其材料一般选用常见的钢材，如碳钢、不锈钢等。
2.端头：端头位于容器壳体的两端，主要用于封闭容器。
常见的端头形式有平头、球头、封头等，其选用材料需满足与容器壳体相同的强度和耐压性。
3.支撑和支承部件：为了保证容器的稳定性和安全性，常常需要为压力容器配置相应的支撑和支承部件，如支撑脚、支座、支撑架等。
这些部件需要具备足够的强度和稳定性，以承受容器自身的重量和外界荷载。
4.进出口连接件：压力容器通常需要进行介质的进出，因此需要配置进出口连接件。
这些连接件包括法兰、焊接接头、螺纹接头等。
其连接方式和材料的选择需要根据介质的性质和工艺要求来确定，以保证连接的可靠性和密封性。
5.安全附件：为了保证压力容器的安全运行，常常需要配置相应的安全附件，如安全阀、压力表、液位计等。
这些附件能够监测和调节容器内部的压力和液位，一旦超出规定的范围，能够及时发出警报或采取相应的措施。
二、压力容器零部件的计算为了确保压力容器的安全性和符合设计要求，需要进行相应的计算和验证。
以下是几个常见的压力容器零部件计算方法：1.容器壳体厚度的计算：容器壳体的厚度需要满足强度和稳定性的需求。
常见的计算方法有：应力平衡法、弯曲试验法、有限元分析法等。
这些方法能够计算得出合理的壳体厚度，以保证容器在内外压力作用下不发生失稳或破裂。
2.端头厚度的计算：端头的厚度计算方法与壳体类似，需要考虑内压和外压的作用。
根据不同的端头类型和几何形状，可以采用不同的计算公式和方法计算出合理的端头厚度。
3.进出口连接件的计算：进出口连接件的计算需要考虑连接件与容器壁的强度和密封性。
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（三）直径
1. 直径：一般指压力容器的内径，是确
定压力容器容积的主要尺寸之一。 2. 公称直径：指经标准化、系列化后的 尺寸，以适应容器标准化、系列化的需 要。
筒体的公称直径 （单位：mm）
(350) 400 (450) 500 (550) 600 (650) 700 300 1000 (1100) 1200 (1300) 1400 (1500) 1600 (1700) 900 2000 (2100) 2200 (2300) 2400 2600 2800 3000 (1900) 3600 3800 4000 3400
压力容器的操作人员属特殊工种，对 他们必须通过培训教育并定期进行考核， 考核合格后报请上级主管部门和劳动部门 核准，发给操作证后方可上岗独立操作。 培训的主要内容为工艺流程、压力容器的 基本结构及基本原理，运行时的安全操作 要点、事故的判断、处理与预防常识和措 施，以及日常的安全维护保养的要求等。
第二讲压力容器中的基本 概念和工艺参数
第四节压力容器的分类
一、压力等级分类：
压力是压力容器最主要的一个工作参数。从 安全方面来讲，容器的工作压力越大，发生爆 炸事故时的危害就越大。便于对压力容器进行 分级管理和监督，按设计压力予以分级是必要 的《压力容器安全技术监督规程》将压力容器 按设计压力（p）分为四个等级 低压容器： 0.1MPa≤p＜1.6 MPa 中压容器： 1.6 MPa≤p＜10 MPa 高压容器： 10 MPa≤p＜100MPa 超高压容器 p≥100MPa
（二）压力管道：
是指在生产、生活中使用的可能引起爆炸
或者中毒等危害性比较大的特种设备。压 力管道按其用途划分为工业管道、公用管 道和长输管道。
（二）压力管道
具备下列条件之一的管道及其附属设备： 1.输送GB5044《职业性接触毒物危害程度分级》 中规定的毒性程度为极度危害介质的管道； 2.输送GB50160《石油化工企业设计防火规范》 及GBJ16《建筑设计防火规范》中规定的火灾 危害性为甲、乙类介质的管道。 3.最高工作压力大于等于0.1MPa（表压），输 送介质为气（汽）体、液化气体的管道。 4.最高工作压力大于等于0.1MPA（表压），输 送介质为可燃、易爆、有腐蚀性的或者最高工 作温度高于等于沸点的液体的管道。
或者绝对温度）。 3.换算关系为： 开氏温度=摄பைடு நூலகம்温度+273.16 华氏温度=9/5*摄氏温度+32
压力容器的参数
（一）压力
1.工作压力：操作压力，系指容器顶部在正常工 艺操作时的压力（不包括液体静压力）
2.最高工作压力：系指容器顶部在正常工艺
操作过程中可能产生的最大表压力。压力超过此 值时，安全装置就要动作。 （对承受内压的容器指在正常使用过程中，顶 部可能出现的最高压力；对承受外压的容器，指 在正常使用过程中，可能出现的最高压力差值； 对夹套容器指夹套顶部可能出现的最高压力差 值）。
②气压试验
气压试验为设计压力的1.15倍,即
P气压试验=1.15P设计压力
③气密性试验
气密性试验为设计压力,即 P气密=P设计压力 一般情况实验压力为上述公式计算数值,
也有特例.
1. 介质的温度：系指容器内工作介质的温度，
用仪表测得。 2.金属温度：指容器受压元件沿截面厚度的平 均温度。任何情况下，元件金属的表面温度不 得超过钢材的容许使用温度。 3.设计温度：指容器在正常操作情况和在相应 设计压力下，壳壁或元件金属可能达到的最高 和最低温度。容器设计温度 ( 即标注在容器铭 牌上的设计温度 ) 不得低于元件金属在工作状 态可能达到的最高温度；对于 -20℃以下的壳 壁和元件金属的温度，按最低温度确定设计值。 4.试验温度：指压力试验时，容器壳体的金属 温度
800 1800 3200
用无缝钢管作筒体的公称直径 （单位：mm）
筒体的公称直 径所用无缝钢 管作筒体的公 称直径
159 150
219 200
273 250
325 300
377 350
425 400
第三节压力容器的界定
(一)压力容器：
是指最高工作压力Pw≥0.1MPa （表压， 不含液柱静压）； 内直径（非圆形截面指 断 面 最 大 尺 寸 ） Dn≥0.15m ， 容 积 V≥0.025m3；且盛装介质为气体、液化气体 或最高工作温度高于或者等于标准沸点（标 准大气压对应的饱和温度）的液体的。
2.槽（罐）车 是固定安装在流动的车架上的一种卧式
贮罐，有火车槽车和汽车槽车两种。它 的容积大，常达十立方米。是专门运输 液化气体用的。它的直径很大，一般不 宜受太高的压力，所以只限于充装液化 气体。较普遍的是液化石油气槽车、液 氨槽车、液氯槽车。其最高工作压力为 介质在最高使用环境温度下的饱和蒸汽 压力。
压力容器基本知识
第一讲 压力容器概论 第二讲 基本概念和工艺参数 第三讲 压力容器的界定 第四讲 压力容器的分类 第五讲 压力容器常用的材料 第六节压力容器的应力及对容器的影响
第一讲压力容器概论
一、压力容器在工业生产中的广泛 应用
1、容器定义：由曲面构成用于盛装物 料的空间构件。 2、压力容器定义：承受压力的密闭容 器称为压力容器，或者称为受压容器。
固定式的容器
压力容器
移动式的容器
（一）固定式的容器： 是指除了用于储存气体的盛装容器外 的所有容器。有固定的安装和使用地点。 工艺条件和使用者也相对固定，容器一 般不单独装设，而是用管道和其他的设 备相连。
（二）移动式的容器： 属于储运容器，主要用途是盛装和运 送有压力的气体和液化气体。容器在 气体制造厂充气，然后送到用户。没 有固定的使用的地点，一般也没有专 门负责的使用操作人员，使用环境经 常发生变化，管理比较复杂，因而比 较容易发生事故。按其容积的大小和 结构形状分为气瓶、槽（罐）车两大 类。
（1） 液压试验 a 试验温度: 碳素钢、16MnR和15MnVR钢，不得低于 5℃； 其他低合金钢，不得低于15 ℃； 注意材料的无延性转变温度。 b 试压用水：奥氏体不锈钢用水进行液压试验 后应立即将水渍清理干净，否则应控制水的氯 离子含量不超过25mg/L。 （2）气压试验： 试验温度： 碳素钢、低合金钢，不得低于15 ℃
1、气瓶
（1）永久气体气瓶：一般以较高的压力充装气
体。目的是增加气瓶的单位容积的装气量，提 高气瓶的利用率和运输效率。常用的充气压力 为15 MPa和 12.5MPa ，也有20MPa和30MPa的。 所装的永久气体为：氧、氮、空气、氢气、一 氧化碳和惰性气体。 （ 2 ） 液化气体气瓶：液化气体的气瓶充装时 都是以低温液态罐装。有的全部气化，有的气 液两相平衡。常用的有液化石油气、氨气等。 （3）溶解气体气瓶：专供盛装乙炔的气瓶。由 于乙炔气体极不稳定，不能像气体那样压缩装 入瓶内，必须溶解在丙酮中。这种瓶内装满多 孔性的物质，用以吸收溶剂。充装时将乙炔气 体加压罐装入瓶内，乙炔即被溶解而储存在瓶
六《容规》按危险程度分类
根据其工作压力的高低、介质的危险性
和危害程度、压力和容积的乘积以及在 生产过程中的作用，将压力容器分为三 类：一类容器、二类容器、三类容器。
关于压力和温度的基本概念： （一）、压力： 1、表压力： 2、绝对压力： 3、关系式： P绝=P表+P大气（≈0.1兆帕）； P负=P大气（0.1兆帕）-P绝
（二）、温度
1.温度及温度计 温度：表示物体的冷热程度的物理量。 温度计有四种：水银温度计、酒精温度计、电阻温 度计、热电偶温度计。 2.温度的表示方法： 摄氏温度、华氏温度、开氏温度（热力学温度
最高工作压力在容器出厂时已做了规定，在出厂 的《压力容器产品质量证明书》中已明确，产 品铭牌和注册铭牌也中有注明。在使用中有些 容器经检验后发现缺陷，检验单位又重新核定 其允许继续使用的压力参数，操作人员操作压 力容器时，不得高于上述压力.压力容器的最 高工作压力应不大于容器的设计压力或检验单 位核定的压力。 PW≤P（P核）或者P=1.05— 1.1PW
（1）压力试验种类
试验压力分两种,为耐压试验和气密性试
验。 耐压试验又分为水压试验和气压实验,这 两种试验同时又称为强度试验。 气密性试验又称为密封性试验。
（2）压力计算公式
①液压试验
试验压力为设计压力的1.25倍,即
P液压试验=1.25P设计压力
压力计算公式
注意：压力容器操作人员操作压力容器时， 不得高于上述压力.压力容器的最高工作压力 应不大于容器的设计压力或检验单位核定的压 力。
3. 设计压力：指设定的容器顶部的最高压
力，并与相应设计温度一起作为设计载荷 条件，其值不低于最高工作压力(即标注在 铭牌上的容器设计压力)。压力容器的“设 计压力”不得低于容器的“最高工作压 力”。对装有安全泄放装置的压力容器， 其“设计压力”不得低于安全泄放装置的 开启压力或爆破片的爆破压力。对盛装液 化气体的固定式压力容器的设计压力，应 遵循《容规》等有关规定。 4.试验压力：指压力容器在压力试验时， 容器顶部的压力。
二、按壳体的承压方式分类
1 ．内压容器：壳体内部承受介质的压力。 2 ．外压容器：壳体外部承受介质的压力。 设计原理上的区别、安全问题上的区别。
三、按设计温度分类
1．低温容器：t≤-20℃ 2．常温容器：-20 ℃ ＜t＜450 ℃ 3. 高温容器：t≥450 ℃
四、安全技术管理角度分类
第一讲压力容器概论
二、压力容器的使用特征 1、生产工艺要求高 2、使用条件比较恶劣 3、压力容器承受多种载荷 4、操作要求高
第一讲压力容器概论
三、压力容器的事故特点
1、压力容器事故率高 这两年我们周边接连发生了好几起压 力容器安全事故。濮城、东明、吉林等 2、压力容器事故破坏严重，损失大 压力容器一旦发生爆炸，不仅仅是设 备本身遭到破坏，而且常常要破坏周围的 设备及建筑物。甚至产生连锁反应，酿成 灾难性事故。