1、壓力容器的基本概念
所有化工設(shè)備的殼體都是一種容器，它要承擔(dān)化學(xué)工藝過(guò)程的壓力、溫度和化學(xué)介質(zhì)的作用，要保證長(zhǎng)期安全工作，同時(shí)要考慮經(jīng)濟(jì)性。壓力容器技術(shù)就是綜合了應(yīng)用力學(xué)、材料學(xué)、冶金工藝、機(jī)械制造工藝、以及技術(shù)物理學(xué)等的內(nèi)容，專門用于化工生產(chǎn)壓力操作的容器。
壓力容器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是通常由殼體、封頭、接管、密封件、支座等部件組成。材料主要由：最多為鋼材，制造方法主要為壓力加工和焊接。管理規(guī)范《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》。
2、壓力容器的范圍
最高工作壓力(pw)大于等于0.1mpa(不含液體靜壓力，下同)；內(nèi)直徑(非圓形截面指其最大尺寸)大于等于0.15m，且容積(v)大于等于o.03m3；盛裝介質(zhì)為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。
3、壓力容器的分類
壓力容器劃分為三類：
a 下列情況之一的．為第三類壓力容器：
(a) 高壓容器；
(b) 中壓容器(僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì))；
(c) 中壓儲(chǔ)存容器(僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且pv乘積大于等于10 mpa•m3)；
(d)中壓反應(yīng)容器(僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且pv乘積大于等于0.5mpa•m3)；
(e)低壓容器(僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)，且pv乘積大于等于0.2mpa•m3；
(f) 高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；
(g) 中壓搪玻璃壓力容器；
(h) 使用強(qiáng)度級(jí)別較高(指相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限大于等于540 mpa)的材料制造的壓力容器；
(i) 移動(dòng)式壓力容器:包括鐵路罐車(介質(zhì)為液化氣體、低溫液體)、罐式汽車[液化氣體運(yùn)輸(半掛)車、低溫液體運(yùn)輸(半掛)車、氣體運(yùn)輸(半掛)車]和罐式集裝箱(介質(zhì)為液化氣體、低溫液體)等；
(j) 球形儲(chǔ)罐(容積大于等于50m3)；
(k) 低溫液體儲(chǔ)存容器(容積大于5m3)。
b. 下列情況之一的，為第二類壓力容器：
(a) 中壓容器；
(b) 低壓容器(僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì))；
(c) 低壓反應(yīng)容器和低壓儲(chǔ)存容器(僅限易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì))；
(d) 低壓管殼式余熱鍋?zhàn)o(hù)；
(e) 低壓搪玻璃壓力容器。c. 低壓容器為第一類壓力容器(本條第1款、第2款規(guī)定的除外)。
壓力容器選材除應(yīng)考慮力學(xué)性能和彎曲性能外，還應(yīng)考慮與介質(zhì)的相容性。壓力容器專用鋼材的磷含量(熔煉分析，下同)不應(yīng)大于0.030％，硫含量不應(yīng)大于0.020％。壓力容器的設(shè)計(jì)壓力不得低于最高工作壓力，裝有安全泄放裝置的壓力容器，其設(shè)計(jì)壓力不得低于安全閥的開啟壓力或爆破片的爆破壓力。4、壓力容器的壓力等級(jí)、品種、介質(zhì)毒性程度和易燃介質(zhì)的劃分：a、按壓力容器的設(shè)計(jì)壓力(p)分為低壓、中壓、高壓、超高壓四個(gè)壓力等級(jí)，具體劃分如下：
(a)低壓(代號(hào)l)0．1mpa＜p＜1．6mpa；
(b) 中壓(代號(hào)m)1．6mpa＜p＜10 mpa；
(c) 高壓(代號(hào)h)10mpa＜p＜100 mpa；
(d) 超高壓(代號(hào)u) p＞100 mpa。
b、按壓力容器在生產(chǎn)工藝過(guò)程中的作用原理，分為反應(yīng)壓力容器、換熱壓力容器、分離壓力容器、儲(chǔ)存壓力容器具體劃分如下：
(a) 反應(yīng)壓力容器(代號(hào)r)：主要是用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的壓力容器，如反應(yīng)器、反應(yīng)釜、分解鍋、硫化罐、分解塔、聚合釜、高壓釜、超高壓釜、合成塔、變換爐、蒸煮鍋、蒸球、蒸壓釜、煤氣發(fā)生爐等；
(b) 換熱壓力容器(代號(hào)e)：主要是用于完成介質(zhì)的熱量交換的壓力容器，如管殼式余熱鍋爐、熱交換器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、加熱器、消毒鍋、染色器、烘缸、蒸炒鍋、預(yù)熱鍋、溶劑預(yù)熱器、蒸鍋、蒸脫機(jī)、電熱蒸汽發(fā)生器、煤氣發(fā)生爐水夾套等；
(c) 分離壓力容器(代號(hào)s)：主要是用于完成介質(zhì)的流體壓力平衡緩沖和氣體凈化分離的壓力容器，如分離器、過(guò)濾器、機(jī)油器、緩沖器、洗滌器、吸收塔、鋼洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等；
(d) 儲(chǔ)體壓力容器(代號(hào)c，其中球罐代號(hào)b)：主要是用于儲(chǔ)存、盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)的壓力容器，如各種型式的儲(chǔ)罐。
在—種壓力容器中，如同時(shí)具備兩個(gè)以上的工藝作用流程，順按工藝過(guò)程中的主要作用來(lái)劃分品種。c、介質(zhì)形性程度的分級(jí)和易燃介質(zhì)的劃分如下：
(a)風(fēng)力容器中化舉介質(zhì)碌性程度和易燃介質(zhì)的劃分參照hg20660《壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險(xiǎn)程度分類》的規(guī)定。無(wú)規(guī)定時(shí)，按下述原則確定毒性程度： 極度危害(ⅰ級(jí))最感容許濃度＜0.1mg/m3； 高度危害(ⅱ級(jí))最高容許濃度0.1~＜1.0mg/m3；
中度危害(ⅲ級(jí))最高容許濃度1.0~<10mg/m3輕度危害(ⅳ級(jí))最高容許濃度≥10mg/m3。 (b) 壓力容器中的介質(zhì)為混合物質(zhì)時(shí)，應(yīng)以介質(zhì)的組分并按上述毒性程度或易燃介質(zhì)的劃分原則，出設(shè)汁單位的工藝設(shè)計(jì)或使用單位的生產(chǎn)技術(shù)部門提供介質(zhì)毒性程度或是否屬于易燃介質(zhì)的依據(jù)，無(wú)法提供依據(jù)時(shí)，按毒性危害程度或爆炸危險(xiǎn)程度最高的介質(zhì)確定。
二、壓力容器無(wú)損檢測(cè) 壓力容器的焊接接頭，應(yīng)先進(jìn)行形狀尺寸和外觀質(zhì)量的檢查，合格后，才能進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。有延遲裂紋傾向的材料應(yīng)在焊接完成24小時(shí)后進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)；有再熱裂紋傾向的材料應(yīng)在熱處理后再增加一次無(wú)損檢測(cè)。 壓力容器的無(wú)損檢測(cè)方法包括射線、超聲、磁粉、滲透和渦流檢測(cè)等。壓力容器制造單位應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖樣和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定選擇檢測(cè)方法和檢測(cè)長(zhǎng)度。
壓力容器的對(duì)接焊接接頭的無(wú)損檢測(cè)比例，一般分為全部(100％)和局部(大于等于20％)兩種。對(duì)鐵素體鋼制低溫容器，局部無(wú)損檢測(cè)的比例應(yīng)大于等于50％。
壓力容器的無(wú)損檢測(cè)按jb4730《壓力容器無(wú)損檢測(cè)》執(zhí)行。
對(duì)壓力容器對(duì)接接頭進(jìn)行全部(100％)或局部(20％)無(wú)損檢測(cè)：當(dāng)采用射線檢測(cè)時(shí)，其透照質(zhì)量不應(yīng)低于ab級(jí)，其合格級(jí)別為ⅲ級(jí)，且不允許有未焊透；當(dāng)采用超聲檢測(cè)時(shí)，其合格級(jí)別為ⅱ級(jí)。
對(duì)gbl50、gbl5l等標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定進(jìn)行全部(100％)無(wú)損檢測(cè)的壓力容器、第三類壓力容器、焊縫系數(shù)取1.0的壓力容器以及無(wú)法進(jìn)行內(nèi)外部檢驗(yàn)或耐壓試驗(yàn)的壓力容器，其對(duì)接接頭進(jìn)行全部(100％)無(wú)損檢測(cè)：當(dāng)采用射線檢測(cè)時(shí)，其透照質(zhì)量不應(yīng)低于ab級(jí)，其合格級(jí)別為ⅱ級(jí)；當(dāng)采用超聲檢測(cè)時(shí)，其合格級(jí)別為i級(jí)。
三、壓力容器的耐壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)
壓力容器的耐壓試驗(yàn)分為液壓試驗(yàn)和氣壓試驗(yàn)兩種。壓力容器各元件(圓筒、封頭、接管、法蘭及緊固件等)所用材料不同時(shí)，計(jì)算耐壓試驗(yàn)應(yīng)取各元件材料[σ]／[σ]t比值中最小者。
耐壓試驗(yàn)前，壓力容器各連接部位的緊固螺栓，必須裝配齊全，緊固妥當(dāng)。試驗(yàn)用壓力表應(yīng)符合第七章的有關(guān)規(guī)定，至少采用兩個(gè)量程相同且經(jīng)校驗(yàn)的壓力表，并應(yīng)安裝在被試驗(yàn)容器頂部便于觀察的位置。
耐壓試驗(yàn)場(chǎng)地應(yīng)有可靠的安全防護(hù)設(shè)施，并應(yīng)經(jīng)單位技術(shù)負(fù)責(zé)人和安全部門檢查認(rèn)可。耐壓試驗(yàn)過(guò)程中，不得進(jìn)行與試驗(yàn)無(wú)關(guān)的工作，無(wú)關(guān)人員不得在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)停留。
壓力容器液壓試驗(yàn)的要求如下：
（1）凡在試驗(yàn)時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致發(fā)生危險(xiǎn)的液體，在低于其沸點(diǎn)的溫度下，都可用作液壓試驗(yàn)介質(zhì)。一般應(yīng)采用水。當(dāng)采用可燃性液體進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)溫度必須低于可燃性液體的閃點(diǎn)，試驗(yàn)場(chǎng)地附近不得有火源，且應(yīng)配備適用的消防器材。
（2）以水為介質(zhì)進(jìn)行液壓試驗(yàn)，其所用的水必須是潔凈的。奧氏體不銹鋼壓力容器用水進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制水中的氯離子含量不超過(guò)25mg/l。試驗(yàn)合格后，應(yīng)立即將水漬去除干凈。（3）壓力容器中應(yīng)充滿液體，滯留在壓力容器內(nèi)的氣體必須排凈。壓力容器外表面應(yīng)保持干燥，當(dāng)壓力容器壁溫與液體溫度接近時(shí)，才能緩慢升壓至設(shè)計(jì)壓力；確認(rèn)無(wú)泄漏后繼續(xù)升壓到規(guī)定的試驗(yàn)壓力，保壓30分鐘，然后，降至規(guī)定試驗(yàn)壓力的80％，保壓足夠時(shí)間進(jìn)行檢查。檢查期間壓力應(yīng)保持不變，不得采用連續(xù)加壓來(lái)維持試驗(yàn)壓力不變。壓力容器液壓試驗(yàn)過(guò)程中不得帶壓緊固螺栓或向受壓元件施加外力。（4）液壓試驗(yàn)后的壓力容器，符合下列條件為合格： （a）無(wú)滲漏。
（b）無(wú)可見的變形。 （c）試驗(yàn)過(guò)程中無(wú)異常的響聲。 （d）對(duì)抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限大于等于540 mpa的材料，表面經(jīng)無(wú)損檢測(cè)抽查未發(fā)現(xiàn)裂紋。
壓力容器氣壓試驗(yàn)的要求如下：（5）由于結(jié)構(gòu)或支承原因，不能向壓力容器內(nèi)充灌液體，以及運(yùn)行條件不允許殘留試驗(yàn)液體的壓力容器，可按設(shè)計(jì)圖樣規(guī)定采用氣壓試驗(yàn)。（6）試驗(yàn)所用氣體應(yīng)為干燥潔凈的空氣，氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w。（7）碳素鋼和低合金鋼制壓力容器的試驗(yàn)用氣體溫度不得低于15℃。其他材料制壓力容器，其試驗(yàn)用氣體溫度應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖樣規(guī)定。（8）氣壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)單位的安全部門應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督。（9）應(yīng)先緩慢升壓至規(guī)定試驗(yàn)壓力的l0％，保壓5~10 分鐘，并對(duì)所有焊縫和連接部位進(jìn)行初次檢查。如無(wú)泄漏可幾繼續(xù)升壓到規(guī)定試驗(yàn)壓力的50％。如無(wú)異?，F(xiàn)象，其后按規(guī)定試驗(yàn)壓力的10％逐級(jí)升壓，直到試驗(yàn)壓力，保壓30分鐘。然后降到規(guī)定試驗(yàn)壓力的87％，保壓足夠時(shí)間進(jìn)行檢查，檢查期間壓力應(yīng)保持不變。不得采用連續(xù)加壓來(lái)維持試驗(yàn)壓力不變。氣壓試驗(yàn)過(guò)程中嚴(yán)禁帶壓緊固螺栓。（10）氣壓試驗(yàn)過(guò)程中，壓力容器無(wú)異常響聲，經(jīng)肥皂液或其他檢漏液檢查無(wú)漏氣，無(wú)可見的變形即為合格。（11）壓力容器氣密性試驗(yàn)壓力為壓力容