什么是压力容器罐?
这是一种容器,其设计目的是在高于正常大气压的压力下用以储存液体或气体。它的制造和设计过程十分注意工作压力、温度、安全特性和耐腐蚀性。在没有这些考虑的情况下工作很可能会导致容器故障和容器失效。广泛使用这种类型容器的领域是炼油厂、采矿、石化厂、制药和核反应堆。
压力容器罐的组成部分是什么?
这些类型的容器包括四个主要部分。其中一些包括;
l 壳体
该组件形成罐壁并将内容物保持在设定压力下。
几块板经过焊接形成具有统一旋转轴的圆柱形、球形或圆锥形。
l 封头
这形成了容器的端部封闭部分。
它们有不同的形状,例如球形、碟形或半椭圆形。
与扁平头不同,它们的弯曲特征使头部更坚固、更薄、更轻,因此成本更低。
l 喷嘴
这是一个圆柱形的组件,通过管道系统形成壳体和头部的连接。
它有助于内容物流入和流出容器以及仪器的连接。
l 支撑件
是为支撑压力容器的重量提供基础的部件。
存在几种类型的支撑,它们的使用取决于水箱的大小和倾斜度。
例如:
裙撑;它们是圆柱形的,可为立式罐提供良好的支撑。
鞍座支撑;它们具有典型的 U 形,可承受水平容器的负载。
腿部支撑;为小型立式容器提供稳定性。
凸耳支撑;它们非常适合具有较小高度和中等直径的立式罐。
几何形状
此类最常见的容器是球形压力容器和圆柱形压力容器。
球形容器更适合储存高压流体。尽管它们的成本较高,但它们具有坚固的结构并能均匀地平衡容器中的压力。
圆柱形容器的制造成本较低。然而,由于它们的弱点,它们不如球形对应物坚固。为了限制这种弱点,可以设计并安装半球形末端。
制造方法
一些容器可能会经过焊接、锻造和/或钎焊。焊接过程需要加热两块相似金属的边缘,直到它们熔化并融合。锻造是通过施加热量和压力形成金属零件。钎焊将看到制造商通过用有色金属填充它们之间的间隙来将两种金属连接在一起。
安装
这包括卧式压力容器和立式压力容器。
卧式储罐与底面平行,并使用鞍座等支撑。
它们也更易于运输。
卧式压力罐
立式罐是直立的,通常使用裙边或腿部支撑。与卧式容器相比,它们具有均匀的压力分布,使其更加坚固。
立式压力罐
压力容器储罐制造的步骤是什么?
这些容器的制造需要一丝不苟,并遵守管理机构的严格规定。制造包括以下步骤;
a) 切割壳板;这涉及将大块板切割和修整成精确的尺寸以形成外壳部件。
您可以使用适合您所处理材料类型的割炬。
b) 将板卷成圆柱体;在此步骤中,通过将板滚动到特定直径,将板转变为圆柱体。
您可以使用不同的方法,例如冷轧或热轧。
c) 将圆筒的接缝焊接在一起;您可以使用非常适合斜边的埋弧焊来进行此操作。
d) 定位和焊接气瓶;在需要长容器的地方,可以连接多个外壳并将它们焊接在一起。
e) 创建容器头;您可以通过切下一块板并通过旋转将其塑造成头部来做到这一点。
另一种可以用来形成头部的方法是通过翻边。
f) 将头部固定到外壳上;头部经过焊接以将它们连接到外壳上。
g) 开孔并安装喷嘴;在此阶段,您在外壳和头部上切出适合喷嘴的孔。然后组装喷嘴并同时通过焊接用加固垫加固它们。
h)通过焊接连接必要的起重装置和结构支撑。
i) 进行质量检验;评估容器以确定设计、材料和焊接的完整性。可以通过射线探伤、超声波探伤、液体渗透和视觉测试来做到这一点。
如何设计压力容器罐?
航烨能源精心耕耘压力容器设计领域,在耐压部件、非标结构件等重点部件处进行强度评估,助力客户实现压力容器预评价和取证。
这些容器的设计是一个十分重要的过程,它涉及化工工程师和容器工程师之间的密切合作,以实现成功的设计。该过程包括以下步骤;
1. 概述设计标准
在此级别,客户指定容器的技术方面和要求。
设计需要参数,例如形状、直径、长度、压力、温度和构造材料。
2.计算机械强度
在设计软件的帮助下,您可以找出机械计算。
结果将帮助您确定必要的材料厚度和焊缝尺寸。
3.开发图纸
使用该软件,您可以创建有关特定参数和机械计算的图纸。
该软件可以生成可以指导容器制造过程的 2D 和 3D 图纸。
压力容器储罐技术图纸
压力容器储罐的应用有哪些?
这种储罐的应用在工业和私营部门中非常多样化。
它们的使用可以用于以下目的;
储存——在高压下安全和长期保存液体和气体,例如化学品、石油产品和水。
热交换——这是为了将多余的热量从一个过程转移到另一个过程。
化学反应——化学物质从一种状态转变为另一种状态可以在特定压力和温度下在此类容器
中发生。
分馏——这是具有不同沸点的复杂化学品进行分离过程的地方。
哪些行业使用压力容器储罐?
许多行业在日常运营中使用这些容器。其中一些包括;制药、油气、核电厂、纸浆和造纸、绿色能源、航天、生物科技、食品和饮料、矿业等。
压力容器储罐测试类型有哪些?
测试的目的是确定容器没有裂纹、穿孔或松动等缺陷。一些测试方法包括;
l 视觉测试 (VT)
这是一种无损检测,可让您大致了解水箱的状况。
您可以仔细检查内部和外部表面以寻找任何类型的缺陷。
l 液体渗透检测 (LPT)
对于此测试,检查员在容器表面涂上一种称为渗透剂的稀薄液体。
渗透剂渗入容器上任何现有的裂缝中。
向渗透剂中添加荧光化学物质可增强紫外光下的可视化效果。
l 磁粉探伤 (MT)
该测试使用磁流穿过容器并识别其表面的缺陷。在存在缺陷的地方,似乎有一个
称为“漏磁场”的磁流中断。
l 射线照相测试 (RT)
该方法使用 X 射线确定容器表面和内部缺陷的外观。
它会显影出具有不同曝光度的容器图片,指出缺陷。
l 超声波检测 (UT)
使用这种方法时,声波可以检测容器的缺陷和材料厚度。
在出现任何裂缝的情况下,超声波会发生中断并发回一些能量进行显示。
压力容器罐如何失效?
此类容器的故障可能以某些方式发生。这可能是由于材料退化、结构不连续或承载能力降低所致。材料选择不当、设计不当、制造不良和维护服务不当等因素都会导致容器故障、
一些常见的故障包括;
脆性断裂
应力破裂
弹性变形
腐蚀疲劳
压力容器罐能使用多长时间?
这种类型的容器可以使用很多年。为确保它们的使用寿命,您需要采用正确的设计、适当的制造和维护实践。一些因素也会导致疲劳寿命缩短,从而降低其预期寿命。要拥有经久耐用的容器,请在设计和制造时考虑以下因素;
容器几何形状
循环应力状态
表面质量
焊接质量
材料种类
晶粒大小
尺寸和内部缺陷分布。
温度
外部环境
压力容器罐体焊接需要进行哪些试验?
您需要进行某些测试以确保您的焊缝符合正确的标准。一些常见的测试是;
l X射线检测
该测试可以确定焊缝上的任何表面下裂纹和夹杂物。它最适用于核电站容器等关键焊缝。
l 超声波检测
这种方法通过金属和焊缝传输高频声波来检测任何存在的缺陷。
操作压力容器储罐的安全注意事项有哪些?
在处理这些容器时,您应该遵守一些安全措施。他们包括;
定期维护:定期检查计划应该可以帮助您检查容器的状态。您应该注意可能出现的任何缺陷迹象并立即解决。
人员培训:操作人员应具备足够的操作操作知识。他们应该知道如何进行检查、维修、维护、安装以及调节压力。
安装保护装置:为容器配备警报器、压力表和适当的标志有助于监控系统的工作流程。它还会在出现风险时通知运营商。
了解操作条件:了解储存的液体或气体的性质(例如它们的毒性)很重要。一旦了解了这一点,您就会了解它们正常运行所需的温度和压力。
圆柱形压力容器储罐的优点和缺点是什么?
这些类型的船只有几个优点和缺点。他们的一些优点是:它们更容易构建。
与球形压力容器等其他类型的容器相比,它们的制造成本相对较低。它们可以很好地适应包括建筑物在内的矩形结构。
另一方面,它们的缺点是:与球形容器相比,它们不会产生坚固的结构。
压力容器罐中使用的泄压装置有哪些类型?
这些装置能够排出压力容器中积聚的过压。其中一些包括;
安全阀
安全阀
爆破片
温压安全泄压阀
安全泄压阀
什么是压力容器罐中的安全阀?
这是一种减压装置,其目的是通过促进过压的释放来保护容器。它的操作是自动的。
它在压力超过一定水平时打开,并在水平恢复到其设定的正常水平时重新关闭。
压力容器罐中使用的安全阀有哪些类型?
您可以将三种主要类型的泄压阀用于您的容器。他们包括;
传统的弹簧加载
平衡弹簧加载
先导式
什么是薄壁压力容器罐?
这是一种壁厚小于容器整体尺寸的容器。通常,壁比容器的半径小 1/10。内部压力也大于外部压力。
什么是厚壁压力容器罐?
这是一种容器,其壁厚比其半径大 1/10 或 1/20。壁在内表面上产生更大的周向应力并向外径减小。ASME 第 III 部分规定了这些容器的设计。
制造压力容器储罐时应避免哪些错误?
在制造这些容器时,您应该注意某些方面,以防止任何潜在的错误。
它们包括以下内容;
l 设计参数
在提出并与外部制造商分享您的设计数字时,您应该很热心。这包括指定容器的内径和外径。通过这样做,您将避免获得适合您的容器所需的错误外部组件。
l 临界温度
容器的温度,尤其是在装卸过程中,会影响容器的材料。它会增加腐蚀效应和其他可能影响材料的负面条件。在开发您的储罐设计时,请始终考虑并解决这个问题。
l 腐蚀余量
不同的材料具有不同的耐腐蚀能力。因此,您的设计应该通过在确定容器材料时加入腐蚀余量来解决这个问题。
航烨能源精心耕耘压力容器设计领域,在耐压部件、非标结构件等重点部件处进行强度评估,助力客户实现压力容器预评价和取证。