容器的结构、分类与零部件标准.pptx
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第十二章容器零部件
6.4MPa)和直径范围
(DN300mm～2000mm)，适用
温度范围为-20℃～450℃。
第十二章容器零部件
乙型平焊法兰中DN 2兰
厚度一样。DN2000mm以下的乙
型平焊法兰可用轧制长颈对焊法 兰代替，以降低成本。
第十二章容器零部件
１．平焊法兰，制造容易，应用广 泛，但刚性较差。
第十二章容器零部件
平焊法兰的适用范围：
法兰附近筒壁的截面上，将产生附加的 弯曲应力。所以平焊法兰适用的压力范
围较低（PN<4.0MPa）。
第十二章容器零部件
２．对焊法兰
又称高颈法兰或长颈法兰。
颈提高刚性，厚度比筒体厚，降 低根部弯曲应力。
对接焊缝，比平焊法兰的角焊缝 强度好，对焊法兰适用于压力、 温度较高或设备直径较大的场合。
密封比压力主要决定于垫片材质。
垫片材质确定后，垫片越宽，为保证 比压力，预紧力越大，螺栓和法兰尺 寸也越大，所以垫片不应过宽，更不 应该把整个法兰面都铺满垫片。
第十二章容器零部件
工作状态内压轴向力拉伸，降低了压 紧应力。垫片有足够回弹，补偿变形， 预紧密封比压值不小于某一值(工作 密封比压)，保持良好密封。反之， 回弹不足，则此密封失效。
第十二章容器零部件
㈡ 密封面
法兰联接密封性能与密封面型式有 关，密封面型式选择，主要考虑工艺 条件（压力、温度、介质）、密封直 径以及准备采用的垫片等进行选择。 表 12-1 垫片选用表。
第十二章容器零部件
1、平面 光滑平面，可车制密纹水线。结构简
单，加工方便，便于进行防腐衬里。 接触面积大，预紧时垫片容易往两边
备和管道的法兰密封。
第十二章容器零部件
金属与非金属混合制垫片：
(DN300mm～2000mm)，适用
温度范围为-20℃～450℃。
第十二章容器零部件
乙型平焊法兰中DN 2兰
厚度一样。DN2000mm以下的乙
型平焊法兰可用轧制长颈对焊法 兰代替，以降低成本。
第十二章容器零部件
１．平焊法兰，制造容易，应用广 泛，但刚性较差。
第十二章容器零部件
平焊法兰的适用范围：
法兰附近筒壁的截面上，将产生附加的 弯曲应力。所以平焊法兰适用的压力范
围较低（PN<4.0MPa）。
第十二章容器零部件
２．对焊法兰
又称高颈法兰或长颈法兰。
颈提高刚性，厚度比筒体厚，降 低根部弯曲应力。
对接焊缝，比平焊法兰的角焊缝 强度好，对焊法兰适用于压力、 温度较高或设备直径较大的场合。
密封比压力主要决定于垫片材质。
垫片材质确定后，垫片越宽，为保证 比压力，预紧力越大，螺栓和法兰尺 寸也越大，所以垫片不应过宽，更不 应该把整个法兰面都铺满垫片。
第十二章容器零部件
工作状态内压轴向力拉伸，降低了压 紧应力。垫片有足够回弹，补偿变形， 预紧密封比压值不小于某一值(工作 密封比压)，保持良好密封。反之， 回弹不足，则此密封失效。
第十二章容器零部件
㈡ 密封面
法兰联接密封性能与密封面型式有 关，密封面型式选择，主要考虑工艺 条件（压力、温度、介质）、密封直 径以及准备采用的垫片等进行选择。 表 12-1 垫片选用表。
第十二章容器零部件
1、平面 光滑平面，可车制密纹水线。结构简
单，加工方便，便于进行防腐衬里。 接触面积大，预紧时垫片容易往两边
备和管道的法兰密封。
第十二章容器零部件
金属与非金属混合制垫片：
9容器零部件 2
7
第9章 容器零部件
鞍座标记方法： JB/T 4712—1992 鞍座 ××－×
固定鞍座F 滑动鞍座S 公称直径mm 型号（A，BⅠ，BⅡ， BⅢ，BⅣ，BⅤ） 如公称直径为1600mm的轻型（A型）鞍座，标记为 JB/T 4712—92鞍座A1600—F JB/T 4712—92鞍座A1600—S
16
第9章 容器零部件
带垫板的支承式支座
17
第9章 容器零部件
（3）腿式支座（支腿）
应用：多用于高度较小的中小型立式容器中。
结构与支承式支座区别： 腿式支座是支承在容器圆柱 体部分，而支承式支座是支承在容器底封头上。
特点：结构简单、轻巧、安装方便，容器下面有较大 操作维修空间。但当容器上管线直接与产生脉动载荷 的机器设备刚性连接时，不宜选用腿式支座。
结构：容器封头底部焊上数根支柱，直接支承基础地面
特点：简单方便，但对容器封头会产生较大的局部应力， 故当容器较大或壳体较薄时，必须在支座和封头间加垫 板，以改善壳体局部受力情况。
标准： JB/T 4724《支承式支座》 A型（钢板支柱） B型（钢管支柱）
15
第9章 容器零部件
B型
A型
图12-21 支承式支座
裙座的结构
22
第9章 容器零部件
裙座结构
23
第9章 容器零部件
9.3 容器的开孔补强 ——开孔破坏原有的应力分布并引起应力集中，较 大的局部应力； ——作用于接管上的各种载荷所产生的应力，温度 差造成的温差应力； ——容器材质和焊接缺陷等因素的综合作用； ——接管成为容器的破坏源，必须考虑 补强问题。
鞍式支座
5
第9章 容器零部件
鞍座的结构—— 由横向直立筋板、轴向直立筋板和底板焊接而成，在与设 备筒体相连处，有带加强垫板的和不带加强垫板的两种。
第9章 容器零部件
鞍座标记方法： JB/T 4712—1992 鞍座 ××－×
固定鞍座F 滑动鞍座S 公称直径mm 型号（A，BⅠ，BⅡ， BⅢ，BⅣ，BⅤ） 如公称直径为1600mm的轻型（A型）鞍座，标记为 JB/T 4712—92鞍座A1600—F JB/T 4712—92鞍座A1600—S
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第9章 容器零部件
带垫板的支承式支座
17
第9章 容器零部件
（3）腿式支座（支腿）
应用：多用于高度较小的中小型立式容器中。
结构与支承式支座区别： 腿式支座是支承在容器圆柱 体部分，而支承式支座是支承在容器底封头上。
特点：结构简单、轻巧、安装方便，容器下面有较大 操作维修空间。但当容器上管线直接与产生脉动载荷 的机器设备刚性连接时，不宜选用腿式支座。
结构：容器封头底部焊上数根支柱，直接支承基础地面
特点：简单方便，但对容器封头会产生较大的局部应力， 故当容器较大或壳体较薄时，必须在支座和封头间加垫 板，以改善壳体局部受力情况。
标准： JB/T 4724《支承式支座》 A型（钢板支柱） B型（钢管支柱）
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第9章 容器零部件
B型
A型
图12-21 支承式支座
裙座的结构
22
第9章 容器零部件
裙座结构
23
第9章 容器零部件
9.3 容器的开孔补强 ——开孔破坏原有的应力分布并引起应力集中，较 大的局部应力； ——作用于接管上的各种载荷所产生的应力，温度 差造成的温差应力； ——容器材质和焊接缺陷等因素的综合作用； ——接管成为容器的破坏源，必须考虑 补强问题。
鞍式支座
5
第9章 容器零部件
鞍座的结构—— 由横向直立筋板、轴向直立筋板和底板焊接而成，在与设 备筒体相连处，有带加强垫板的和不带加强垫板的两种。
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。
容器设计基础PPT课件
2、按承压性质分类
（1）压力方向 真空容器与外压容器的区别
内压容真器空容器指外部压力来源于大气的压 外力压（容外器压（为真1个空大容气器压:外，Ｐ即=00..11MMpPaa,）内，P<即0.1Mpa） 将设备内空气抽掉，内部压力小于大气压 （2）力压。力大小（设计压力大小） 压力外不压限大容小器低指。压外容部器压：力0来.1≤源P＜于1介.6质M压Pa力， 内压容器 中压容器：1.6≤P＜10 MPa
二类容器
高度、极度毒性 ≥0.2
三类 容器
4、按容器壁温或材料分类
低温容器：≤-20℃ 常温容器：-20～200℃ 中温容器：200～420 ℃ 高温容器：达到材料蠕变温度
蠕变碳：素在钢应或力低不合变金的钢条＞件4下20，℃应变随时间延长 而增合加金的钢现＞象4。50它℃与屈服现象不同，屈服现象 通常奥在氏应体力不超锈过钢弹＞性5极50限℃之后才出现，而蠕变 只要应力的作用时间相当长，它在应力小于弹 性极限时也能出现。
10.2 内压薄壁容器设计
一、薄壁容器设计的理论基础
1、薄壁容器 容器
厚壁容器 K＞1.2 薄壁容器 K ≤1.2
δ/Di≤0.1
根据容器的外径D0和内径Di的比值K来判断。
K D0 Di 2 1 2
Di
Di
Di
石油、化工中使用的压力容器大多为薄壁容器。
2、圆筒薄壁容器承受内压时的应力
2
1 2 p R1 R2
pr
1 2 cos
pr
2 cos
pr
1 2 cos
pr
2 cos
锥形壳的环向应力是经向 应力的2倍，并且应力随着 半锥角α的增大而增大。
一般α≤45°，不宜太大。
压力容器的结构及其分类
封头
（5）锥形 主要用于不同直径圆筒的过渡连接，以及介 质中含有固体颗粒或介质黏度较高时容器的下部 出料口。 （6）平板形 结构简单，制造容易。受力差，厚度要大。 一般用于常压或直径较小的高压容器上。
法兰连接
左上一图为连接塔节与塔节的容器法兰 左上二图为连接接管的管法兰 右下一图为连接封头与筒体、管箱与筒体的容器法兰 右下二图为管法兰
编辑ppt左上一图为连接塔节与塔节的容器法兰左上二图为连接接管的管法兰右下一图为连接封头与筒体管箱与筒体的容器法兰右下二图为管法兰编辑ppt10法兰连接2法兰连接法兰连接和螺纹连接是常见的可拆连接结构
压力容器的结构及其分类
复习
1、什么是压力容器？ 2、什么是薄壁容器？ 3、工作温度为250度的是什么容器？ 4、无毒的无害的低压容器、中压容器、高压容器 分别属于第几类压力容器？ 5、易燃介质或毒性程度中度危害介质的低压反应 容器和储存容器属于第几类压力容器？
组合式垫片 增加了回弹性，提高了耐蚀性、耐热性和密封 性能，适用于较高压力和温度的场合。常用的组 合垫片有金属包垫片、金属缠绕垫片和带骨架的 非金属垫片。缠绕式垫片由金属薄带、石棉带、 聚四氟乙烯带、柔性石棉带相间缠绕而成。
(4)法兰标准 石油、化工上用的法兰标准有两类，
一类是压力容器法兰标准 一类是管法兰标准
小结
１、封头的分类 ２、法兰的连接 １）法兰的组成 ２）法兰的结构形式 ３）法兰连接的密封 ４）法兰标准
作业思考
1.法兰垫片密封的原理是什么？影响密封的因素有哪
些？
2.法兰的型式有哪些？各有什么特点？ 3.法兰密封面型式有哪些？各适用什么场合？ 4.常用的垫片材料有哪些？
谢谢！！
封头
（1）半球形 在同样的承压条件下应力最小，故可选用较 小的壁厚，节省材料，强度高。 （2）椭圆形 在椭圆形封头中，椭圆曲线是连续变化的光 滑曲线，没有形状突变处，因此受力情况比较好 ，仅次于半球形封头。
压力容器结构 ppt课件
27
压力容器结构
（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。
的最小厚度； ✓ 垫板材料一般与容器壳体材料相同。
39
压力容器结构
A型腿式支座
40
裙式支座
裙式支座:适用于高大型或重型立式容器的支承。裙式支 座型式有圆筒形和圆锥形两种形式，通常采用圆筒型裙 座。圆锥形裙座一般用于以下情况：
① 塔径D>1000m，且H/D≥30或D≤1000m，且H/D≥25； ② 基本风压q≥0.5KN/m2或地震烈度≥8度时。圆锥形裙
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。
35
压力容器结构
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。
18
压力容器结构
整体锻造
水晶釜
19
压力容器结构
b)单层卷焊： c)锻焊结构：总结了整体锻造和单层卷焊容器的优点，进行
了有机的结合。质量 好，适用于重要场合，如核工业、加 氢反应器等。
20
压力容器结构
2、组合式结构 定义：为满足强度、刚度和稳定性要求所需要的厚度是由
压力容器结构
（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。
的最小厚度； ✓ 垫板材料一般与容器壳体材料相同。
39
压力容器结构
A型腿式支座
40
裙式支座
裙式支座:适用于高大型或重型立式容器的支承。裙式支 座型式有圆筒形和圆锥形两种形式，通常采用圆筒型裙 座。圆锥形裙座一般用于以下情况：
① 塔径D>1000m，且H/D≥30或D≤1000m，且H/D≥25； ② 基本风压q≥0.5KN/m2或地震烈度≥8度时。圆锥形裙
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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压力容器结构
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。
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压力容器结构
整体锻造
水晶釜
19
压力容器结构
b)单层卷焊： c)锻焊结构：总结了整体锻造和单层卷焊容器的优点，进行
了有机的结合。质量 好，适用于重要场合，如核工业、加 氢反应器等。
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压力容器结构
2、组合式结构 定义：为满足强度、刚度和稳定性要求所需要的厚度是由
化工设备设计基础.pptx
设备的共同特点是都有一个外壳。外壳称作容器
7.1 容器的结构与分类
• 容器：化工生产所用各种化工设备外部壳体的总称。 • 容器一般由几种壳体（如圆柱壳、圆锥壳、椭球壳）组合而成。再加上连
接法兰、支座、接口管、人孔、手孔、视镜等零部件。
接管
人孔 封头
液面计
筒身
支座
二、容器的分类
• 分类方法 形状 厚度 承压性质 工作温度 支承形式 结构材料 技术管理
选择材料 确定容器类别
结构设计 壁厚设计 零部件设计 压力试验核算
不合格
校核
合格
审核
合格
批准
绘制施工图
结束
机械设计的基本要求：
1.强度——不发生破坏 如焊缝开裂，筒体爆破，螺栓拉断等。 2.刚度——不发生过大变形 如塔体倾斜，塔盘下凹等。 3.稳定性——不发生瘪塌或褶皱 如卧式容器支座之间的筒体发生瘪塌，气柜抽负瘪塌，塔体支座在起吊时
选材要抓住主要矛盾，遵循适用、安全和经济的 原则。
7.4 化工容器常用金属材料的基本性能
一、力学性能
材料抵抗外力而不产生超过允许的变形或不被破 坏的能力，叫做材料的力学性能。主要特征指标包括 强度、塑性、韧性、 硬度、材料高温下的力学性能 这是设计时选用材料的重要依据。
二、物理性能：密度、熔点、热膨胀系数、 导热系数和导电性等
求，可否批准？ 8.技术经济指标合理 经济指标：单位生产能力；消耗系数；设备价格；
管理费用和生产总成本。
7.3 容器标准化设计
7.3.1 标准化的意义 • 设计——无需计算和制图，按已有标准图选择。 • 制造——有利于成批生产，降低成本，保证产品质量，提高竞争力。 • 维修——备件规格尺寸通用，实现互换性。 • 通商贸易——国内、国际间通用，消除贸易障碍。 我国已实现容器零部件标准化的有：圆筒体、封头、法兰、支座、人孔、手孔、
7.1 容器的结构与分类
• 容器：化工生产所用各种化工设备外部壳体的总称。 • 容器一般由几种壳体（如圆柱壳、圆锥壳、椭球壳）组合而成。再加上连
接法兰、支座、接口管、人孔、手孔、视镜等零部件。
接管
人孔 封头
液面计
筒身
支座
二、容器的分类
• 分类方法 形状 厚度 承压性质 工作温度 支承形式 结构材料 技术管理
选择材料 确定容器类别
结构设计 壁厚设计 零部件设计 压力试验核算
不合格
校核
合格
审核
合格
批准
绘制施工图
结束
机械设计的基本要求：
1.强度——不发生破坏 如焊缝开裂，筒体爆破，螺栓拉断等。 2.刚度——不发生过大变形 如塔体倾斜，塔盘下凹等。 3.稳定性——不发生瘪塌或褶皱 如卧式容器支座之间的筒体发生瘪塌，气柜抽负瘪塌，塔体支座在起吊时
选材要抓住主要矛盾，遵循适用、安全和经济的 原则。
7.4 化工容器常用金属材料的基本性能
一、力学性能
材料抵抗外力而不产生超过允许的变形或不被破 坏的能力，叫做材料的力学性能。主要特征指标包括 强度、塑性、韧性、 硬度、材料高温下的力学性能 这是设计时选用材料的重要依据。
二、物理性能：密度、熔点、热膨胀系数、 导热系数和导电性等
求，可否批准？ 8.技术经济指标合理 经济指标：单位生产能力；消耗系数；设备价格；
管理费用和生产总成本。
7.3 容器标准化设计
7.3.1 标准化的意义 • 设计——无需计算和制图，按已有标准图选择。 • 制造——有利于成批生产，降低成本，保证产品质量，提高竞争力。 • 维修——备件规格尺寸通用，实现互换性。 • 通商贸易——国内、国际间通用，消除贸易障碍。 我国已实现容器零部件标准化的有：圆筒体、封头、法兰、支座、人孔、手孔、
容器的结构、分类与零部件标准
公称直径15mm或1/2英寸，外径 21.3mm，壁厚2.75mm（普通） 3.25mm（加厚）
有缝管的公称直径：
❖每一公称直径对应一外径，其内径 数值随厚度不同而不同。
可恢复无 不良后果
无致癌性 ＞10
名称 三类容器
二类容器 一类容器
说明
（1）高压容器； （2） 毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器； （3） 中度危害介质，且pV大于等于10MPa·m3中压储存容器； （4） 中度危害介质，且pV大于等于0.5MPa·m3中压反应容器； （5） 毒性程度为极度和高度危害介质，且pV乘积大于等于 0.2MPa·m3的低压容器； （6） 高压、中压管壳式余热锅炉； （7） 中压搪玻璃压力容器； （8） 使用强度级别较高的材料制造的压力容器； （9） 移动式压力容器，铁路罐车、罐式汽车和罐式集装箱等； （10） 容积大于等于50 m3的球形储罐； （11） 容积大于5 m3的低温液体储存容器。
台·年 次数 事故率 次数 事故率 1962-1967 100300 7 0.7×10－4 125 1.25×10－4 1967-1972 105400 16 1.5×10－4 123 1.17×10－4
总计
次数 事故 132 1.32×10－4 139 1.32×10－4
压力容器的安全特征
危害性大
按应用情况
反应压力容器（Ｒ）完成物理、化学 反应，如反应器、反应釜、分解锅 、聚合釜、变换炉等；
换热压力容器（Ｅ）热量交换，如热 交换器、管壳式余热锅炉、冷却器 、冷凝器、蒸发器等；
按应用情况
分离压力容器（Ｓ）流体压力平衡缓冲和 气体净化分离，如分离器、过滤器、缓 冲器、吸收塔、干燥塔等；
储存压力容器：（Ｃ，球罐为Ｂ）储存、 盛装气体、液体、液化气体等介质，如 各种形式的贮罐、贮槽、高位槽、计量 槽、槽车等。
有缝管的公称直径：
❖每一公称直径对应一外径，其内径 数值随厚度不同而不同。
可恢复无 不良后果
无致癌性 ＞10
名称 三类容器
二类容器 一类容器
说明
（1）高压容器； （2） 毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器； （3） 中度危害介质，且pV大于等于10MPa·m3中压储存容器； （4） 中度危害介质，且pV大于等于0.5MPa·m3中压反应容器； （5） 毒性程度为极度和高度危害介质，且pV乘积大于等于 0.2MPa·m3的低压容器； （6） 高压、中压管壳式余热锅炉； （7） 中压搪玻璃压力容器； （8） 使用强度级别较高的材料制造的压力容器； （9） 移动式压力容器，铁路罐车、罐式汽车和罐式集装箱等； （10） 容积大于等于50 m3的球形储罐； （11） 容积大于5 m3的低温液体储存容器。
台·年 次数 事故率 次数 事故率 1962-1967 100300 7 0.7×10－4 125 1.25×10－4 1967-1972 105400 16 1.5×10－4 123 1.17×10－4
总计
次数 事故 132 1.32×10－4 139 1.32×10－4
压力容器的安全特征
危害性大
按应用情况
反应压力容器（Ｒ）完成物理、化学 反应，如反应器、反应釜、分解锅 、聚合釜、变换炉等；
换热压力容器（Ｅ）热量交换，如热 交换器、管壳式余热锅炉、冷却器 、冷凝器、蒸发器等；
按应用情况
分离压力容器（Ｓ）流体压力平衡缓冲和 气体净化分离，如分离器、过滤器、缓 冲器、吸收塔、干燥塔等；
储存压力容器：（Ｃ，球罐为Ｂ）储存、 盛装气体、液体、液化气体等介质，如 各种形式的贮罐、贮槽、高位槽、计量 槽、槽车等。
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释放出来的破坏能量极大，加上压力容器极大多数系焊接
制造，容易产生各种焊接缺陷，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。因此，对压力容器要求很
高的安全可靠性。
压力容器的特点
安全的高要求
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14～16MPa，工作温度
压力容器的特点
操作的复杂性
压力容器的操作条件十分复杂，甚至近于苛刻。压力
从1～2×10－5Pa的真空到高压、超高压，如石油加氢为
10.5～21.0 MPa；高压聚乙烯为100～200 MPa；合成氨为
10～100 MPa；人造水晶高达140 MPa；温度从-196º C低
温到超过一千摄氏度的高温；而处理介质则包罗爆、燃、
压力容器的安全特征
危害性大
1968年英国原子能局（UKAEA）安全卫生处和联合部 技术委员会（AOTC）工程检验机构调查使用年限在30年以 内，符合英国BS1500和BS1515等压力容器规范的一级压力 容器发生破坏事故的统计情况如下表所示：
压力容器破坏几率
年份 容器运行 灾难性事故a 损伤事故b
易，安装内件方便，承压较好， 应用最广
按承压性质
内压：内部介质压力大于外界压力
外压：内部介质压力小于外界压力
真空：内部压力小于一个绝压的外压 容器表4-1 内压容器的分类
反应釜 = 圆筒夹套 + 搅拌器
压缩机、真空泵 = 圆筒气缸 + 活塞
透平机、泵 = 蜗壳 + 叶轮
压力容器的特点
应用的广泛性
压力容器不仅被广泛用于化学、石油化工、医药、冶 金、机械、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、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 力温度下运行，如一个年产30万吨的乙烯装置，约有793 台设备，其中压力容器281台，占了35.4%。蒸汽锅炉也属 于压力容器，但它是用直接火焰加热的特种受压容器，至 于民用或工厂用的液化石油气瓶，更是到处可见。
二、容器的分类
压力容器分类
•按容器的形状 •按承压性质 •按管理
按容器壁温 •其它 按金属材料
按应用情况
按容器的形状
按容器形状分类
名称
特点
方形\矩 平板焊成，制造简便，但承压能 形容器 力差，只用作小型常压贮槽
球形容 器
圆筒形 容器
弓形板拼焊，承压好，安装内件 不便，制造稍难,多用作贮罐 筒体和凸形或平板封头。制造容
更高更严格的安全性要求。
压力容器的安全特征
量大面广
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制造许可证的企业合计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。
压力容器的安全特征
事故率高
国内1998年共发生锅炉、压力容器、气瓶爆炸事故132
起，严重事故274起，共死亡104人，受伤371人，直接经济
损失2813.58万元。锅炉、压力容器、气瓶的爆炸事故率分
别为1.07次/万台，0.28次/万台，0.65次/万台。
压力容器的事故实例
1979年9月7日国内某电化厂415升液氯 钢瓶爆炸，击穿5个，爆炸5个，10200公斤液 氯外泄，波及7公里范围，59人死亡，779人 严重中毒。
1979年12月18日国内某液化气站400M3储 罐爆炸，引发3个球罐和一个卧罐爆炸，5000 只气瓶爆炸，600吨液化气燃烧，32人死亡， 54 人伤。
压力容器的事故实例
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， 31人死亡，20个国家4亿人受害 。
压力容器的事故实例
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。
一、容器的结构
壳体(筒体)、封头(端盖)、法兰、支座 、接口管及人孔等组成。常低压化工 设备通用零部件标准直接选用。
a.灾难性事故指灾难性破坏事故或无法修复的容器； b.损伤事故指有潜在危险的事故； c.事故发生率＝发生事故数/（设备台数×运行年）
表中的数字表明10000台容器中发生损坏事故每年
12.5次，达到破坏事故0.7次，事故几率为1.32‰ ，而且
这132起使用中的容器事故，按其原因分类，89.3%，即
118起是各种制造裂纹所引起。
第二篇 化工容器设计
第二章 容器设计基础
第一节 概 论
压力容器的特点
应用的广泛性
压力容器的特点
应用的广泛性
过 程 装 备 = 受 压外 壳 + 功 能 内 件
锅炉、换热器、加热炉 = 圆筒外壳 + 传热管束
核反应堆 = 圆筒安全壳 + 核反应零部件
塔器 = 圆筒外壳 + 传质元件（浮阀、填料等）
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，而成为一类特殊设备。
压力容器的特点
安全的高要求
压力容器因其承受各种静、动载荷或交变载荷，还有
附加的机械或温度载荷；其次，大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
台·年 次数 事故率 次数 事故率 1962-1967 100300 7 0.7×10－4 125 1.25×10－4 1967-1972 105400 16 1.5×10－4 123 1.17×10－4
总计
次数 事故 132 1.32×10－4 139 1.32×10－4
压力容器的安全特征
危害性大
为250～330ºC，容器内直径7800mm，壁厚317 mm，重650
吨；又如煤气化液化装置中的压力容器工作压力为17.5～
25MPa，工作温度为450～550ºC，内直径为3000～5000mm
，壁厚为200～400 mm，重400～2600吨，对这类容器的工
艺要求和运行可靠性要求更高，显然比一般压力容器又有