压力容器设计常见问题.ppt

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1、压力容器设计常见问题,王晓民,压力容器设计常见问题,1、对于采用无缝钢管做筒体的容器其焊接接头系数如何标注？ 应标注焊接接头系数为1，为防止发生误会，有时需分别标注纵向焊接接头系数和环向焊接接头系数。2、双鞍座卧式容器其固定端和滑动端如何设置？ 一般情况下，固定端放在大管径、约束大的一端，而滑动端放在小管径、约束小的一端。 如经过管道应力计算，以计算结果为准。3、耳式支座在进行尺寸标注时应注意什么？ 耳式支座虽采用标准件，但为了使业主土建施工方便，还应标注耳座基础板的尺寸。,压力容器设计常见问题,4、支承式支座在设计选型时除考虑重量载荷外，还应考虑哪些因素？ 还应考虑风载荷和地震载荷的影响，同

2、时注意标准中对L/DN5、L10的限制条件。如果超出上述范围，应考虑采用裙式支座。重量载荷除考虑本体重量（含物料重量）外，还应考虑盛水重量。 特别注意，在考虑盛水重量时，则不应考虑地震载荷的影响，但考虑一定的风载荷，考虑问题的方法参照塔器设计。 支承式B型支座设计时还应考虑支腿反力对封头的影响，看封头是否能满足要求，如不满足要求，可采取增加支腿数量，以减少每个支腿的支反力，或采取增加封头壁厚的办法。,压力容器设计常见问题,5、裙座选材问题 裙座壳体（不含过渡段）按受压元件选材，而温度是选材的主要依据，按照NB/T47041-2014塔式容器规定，裙座壳设计温度取使用地区历年来月平均最低气温的最

3、低值加20，根据该设计温度选择裙座材质。6、商品级紧固件及专用级紧固件的使用条件？ 在HG/T20613中对紧固件的使用进行了规定，商品级紧固件限制使用在特定条件下。（1）商品级六角螺栓及型螺母的使用条件应符合下列要求： 1）公称压力等级小于或者等于PN16； 2）非有毒、非可燃介质以及非剧烈循环场合；,压力容器设计常见问题,3）配用非金属平垫片；（2）商品级双头螺柱及型螺母的使用条件应符合下列要求： 1）公称压力等级小于或者等于PN40 ； 2）非有毒、非可燃介质以及非剧烈循环场合。（3）除上述条件外，应选用专用级全螺纹螺柱和型螺母。 缠绕垫、金属包覆垫、齿形组合垫、金属环垫等半金属或金属垫

4、片应使用35CrMoA或25Cr2MoVA等高强度螺柱。在洁净场合，如果采用了缠绕垫，也可采用A193，B8-2,压力容器设计常见问题,配套螺母A194，8。7、压力容器用锻件标准及锻件级别划分？压力容器各级锻件的检验内容有哪些？压力容器用锻件标准：NB/T47008-2010 承压设备用碳素钢和合金钢锻件NB/T47009-2010 低温承压设备用低合金钢锻件NB/T47010-2010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件 压力容器的锻件按使用要求分为、四个级别 。各级锻件的检验内容详见下表。,压力容器设计常见问题,压力容器设计常见问题,8、采用锻件的管法兰如何选择锻件级别？ （1） 符合下列情况

5、之一者，应符合级或级以上锻件的要求：1） 公称压力大于或等于PN100者；2）公称压力大于PN40的铬钼钢锻件；3） 公称压力大于PN16且工作温度小于或等于20铁素体钢锻件。4）使用介质的毒性为极度或高度危害性的锻件以及截面尺寸大于300mm的锻件。（2）除上述规定外，公称压力不大于PN63的锻件应符合级或级以上锻件的要求。,压力容器设计常见问题,9、低碳、超低碳奥氏体不锈钢的含义？ 奥氏体不锈钢可以按含碳量多少进行分类，以最常用的18-8型不锈钢为例：含碳量较高的钢号有1Cr18Ni9（含C0.15）；含碳量较低的钢号有0Cr18Ni10Ti（含C0.08）；含碳量最低的钢号有00Cr19

6、Ni10（含C0.03）。通常将含C0.08的奥氏体不锈钢称为低碳不锈钢；将含C0.03的奥氏体不锈钢称为超低碳不锈钢。奥氏体不锈钢含碳量越低，耐晶间腐蚀性能越好。由于国内外精炼技术的发展，价廉质高的超低碳奥氏体不锈钢已广泛采用，故在耐腐蚀用途中，以往含碳量较高而加有稳定化元素（Ti、Nb）的不锈钢已实际趋向淘汰。,压力容器设计常见问题,如果不锈钢作为耐热钢适用，希望含碳量高一些。原来使用的1Cr18Ni9Ti有时被用来做耐热钢。（304H） 不锈钢一般用于设计温度大于500的耐热钢和设计温度小于-100的耐低温钢。 不含稳定化元素，且含碳量大于0.03的奥氏体不锈钢需经焊接或400以上热加工

7、时，不应使用于可能引起不锈钢晶间腐蚀的环境。,压力容器设计常见问题,10、碳素钢和碳锰钢在高于425下长期使用时，应考虑的问题？ GB150规定，碳素钢和碳锰钢在高于425下长期使用时，应注意钢中的碳化物相的石墨化倾向。 因为在这种条件下，钢中的渗碳体会发生分解，Fe3C 3FeC（石墨），这一分解使钢中的珠光体部分或全部消失，使材料的强度和塑性下降，冲击韧性下降更大，钢材明显变脆。,压力容器设计常见问题,11、流体输送用钢管和结构用钢管的区别？ 结构用钢管主要用于一般金属结构，要求保证强度和刚度，而流体输送用钢管除了要保证有符合要求的强度和刚度外，还要求保证密封性，因此要求逐根管子进行水压试

8、验。压力容器必须采用流体输送用钢管。12、常用法兰密封垫片的类别和适用范围？ 常用法兰密封垫片有三大类： （1）非金属垫片：主要包括石棉橡胶板垫片，聚四氟乙烯包覆垫片等。垫片型式多为平垫，使用应力不高，不宜高于2.5MPa。使用温度与材料牌号有关，其极限使用温度范围为-50400。聚四氟乙烯包覆垫的使用温度不应高于150。,压力容器设计常见问题,（2）半金属垫片：此种垫片由非金属和金属两种材料组合而成， 主要包括缠绕式垫片和金属包覆垫等。此种垫片密封性能好，耐压性能好。缠绕式垫片最高可用于16.0MPa和650的苛刻条件。（3）金属垫片：此类垫片为金属（或合金）材料经机械加工制成。垫片型式有平

9、垫、椭圆垫和八角垫等。金属垫的材料根据介质的腐蚀性和温度选取。具体有软铁、合金钢、铜、铝等。一般用于高压场合。,压力容器设计常见问题,13、压力容器无损检测标准 压力容器无损检测标准为JB/T4730.16-2005承压设备无损检测，其中包含了以下内容： JB/T4730.1-2005第一部分：通用要求； JB/T4730.2-2005 第二部分：射线检测； JB/T4730.3-2005 第三部分：超声检测； JB/T4730.4-2005 第四部分：磁粉检测； JB/T4730.5-2005 第五部分：渗透检测； JB/T4730.6-2005 第六部分：涡流检测； NB/T47013.7

10、-2012 承压设备无损检测 第7部分 目视检测 NB/T47013.8-2012 承压设备无损检测 第8部分 泄漏检测,压力容器设计常见问题,NB/T47013.9-2012 承压设备无损检测 第9部分 声发射检测 NB/T47013.10-2010 承压设备无损检测 第10部分 衍射时差法超声检测 射线检测技术分为三级：A级低灵敏度技术，AB级中灵敏度技术，B级高灵敏度技术。 射线检测技术等级一般选用AB级，对重要设备、结构、特殊材料和特种焊接工艺制作的对接接头，可采用B级技术检测。 脉冲反射式超声检测技术等级分为三级：A级低灵敏度技术，B级中灵敏度技术，C级高灵敏度技术。 超声检测技术等

11、级一般选用B级。,压力容器设计常见问题,射线检测合格级别分为、级。 钢制压力容器级对接焊接接头内不允许存在裂纹、未熔合、未焊透和条形缺陷；、级对接焊接接头内不允许存在裂纹、未熔合和未焊透；对接接头中的缺陷超过级者为级。 钢制压力容器超声检测焊接接头质量分、级。 衍射时差法超声检测焊接接头质量分为、级。 磁粉检测焊接接头分为、级，注意：磁粉检测只适用于铁磁性材料，对非铁磁性材料如奥氏体不锈钢不适应。 磁粉检测既能检测开口缺陷，又能检测闭口缺陷。 渗透检测焊接接头分为、级。渗透检测只能检查开口缺陷。,压力容器设计常见问题,固容规规定，表面无损检测对铁磁性材料优选磁粉检测。 涡流检测适用于导电性金属

12、材料和焊接接头表面和近表面缺陷检测。用的不多。 固容规规定： 要求进行全部无损检测的对接接头，射线检测技术等级不低于AB级，合格级别不低于级；进行局部无损检测的对接接头，合格级别不低于级。 要求进行全部无损检测的对接接头，脉冲反射法超声检测技术等级不低于B级，合格级别不低于 级；进行局部无损检测的对接接头，合格级别不低于级。,压力容器设计常见问题,采用衍射时差法超声检测的焊接接头，合格级别不低于级。 14、焊接材料的选择 常用压力容器采用焊条电弧焊时所选用的焊条牌号： Q235A、10（管）、20（管），采用J422；Q235B、Q235C、20G、20g、Q245R、20（锻），采用J426

13、或J427；打底专用焊条J420G； Q345、Q345R采用J506或J507；打底专用焊条J506D、J507D；16MnD、16MnDR采用J506RH或J507RH； 12CrMo采用R207；15CrMo采用R307；12Cr1MoVG采用R317；S30408采用A102、A107；S30403采用A002；S32168采用A132、A137；,压力容器设计常见问题,S31608采用A202、A207； S31603采用A022。 奥氏体不锈钢的焊条电弧焊，推荐采用电弧稳定、飞溅少、成型好、且脱渣容易的钛钙型酸性焊条，而低氢碱性焊条由于工艺性能较差，仅用于深坡口、低温（-196）等

14、有限场合。 15、异种金属材料的焊接材料选用 奥氏体不锈钢与铁素体钢（包括低碳钢、低合金高强度钢、珠光体耐热钢、铁素体不锈钢）的焊接。（1）铁素体钢之间的焊接应尽可能采用同种组织、成分的焊接材料。但当考虑免除焊后消除应力热处理或改善焊接工艺等因素而采用奥氏体型焊接材料时应考虑下列因素：,压力容器设计常见问题,1）奥氏体钢与铁素体钢的线膨胀系数差别较大，在高温或温度频繁变化场合，应考虑由此而引起的热应力；2）熔焊过程中，奥氏体焊缝金属与铁素体钢母材一侧的熔合线处发生的碳迁移而产生的脱碳层（铁素体钢母材侧）和渗碳层（奥氏体熔敷金属侧）将导致高温强度和塑性的下降。（2）采用奥氏体型焊接材料焊接铁素体

15、钢母材时，预热温度可比采用相似合金成份焊接材料焊接铁素体钢时的预热温度相应下降100左右，焊后热处理一般可予免除。 （3）奥氏体不锈钢与铁素体钢的对接或角接，一般应选用A302焊条，但当使用温度高于450550，且焊接接头承受较高应力水平时，应选用高镍奥氏体焊条，如A502、A507、A607，当使用温度高于550且接头承受,压力容器设计常见问题,较高应力水平时，应选用镍基焊接材料。焊条电弧焊可选用符合AWS A5.11的ENiCrFe-3、ENiCrFe-2。 国产镍及镍合金焊条与AWS A5.11中有关型号的对应情况如下表所示。 表15-1 国产镍基焊条与AWS A5.11的对应关系,压力

16、容器设计常见问题,压力容器设计常见问题,（4）奥氏体不锈钢在铁素体钢表面复合、衬里、堆焊的材料按表15-2选用。,压力容器设计常见问题,应尽量避免在奥氏体钢表面上（包括焊缝金属上）采用铁素体型焊接材料施焊。 采用奥氏体型焊接材料在铁素体钢表面施焊时，应在工艺上采取措施，应尽量减少母材对熔敷金属的稀释比率。如采用坡口表面预堆边焊；采用尽可能小的焊接能量输入；采用带极堆焊代替手工堆焊等等。,压力容器设计常见问题,16、不同强度级别的低碳钢、低合金高强度钢之间焊接材料的选用原则 要求焊接接头的强度应不低于强度较低一侧的母材标准规定的抗拉强度的下限值，而接头的塑性、韧性应不低于强度较高而塑性、韧性较差

17、一侧的母材。对于常见的材料Q245R（20）、Q235B、Q235C与Q345R（Q345）之间的焊接选用J427。,压力容器设计常见问题,17、钢管的适用压力范围 按GB/T8163、GB3087、GB9948生产的碳钢及低合金钢管只能用于压力小于10.0MPa的受压元件。 设计压力大于等于10.0MPa受压元件用钢管应采用符合GB6479或GB5310、GB/T14976要求的无缝钢管。 按GB/T3091生产的水、煤气输送用焊接钢管只能用于常压容器，但用作工业用水及煤气输送等用途者，可用于小于或等于1.0MPa。 按HG20537生产的奥氏体不锈钢焊接钢管，其使用范围应符合该标准的相应规

18、定。按GB/T12771生产的奥氏体不锈钢焊接钢管，其使用范围为输送无毒、无晶间腐蚀倾向及无爆炸危险，且设计压力小于1.6MPa的场合。,压力容器设计常见问题,18、盛装NaOH溶液的设计要求（1）碳钢及低合金钢焊制化工容器如焊后或冷却后，不进行消除应力热处理，则盛装NaOH溶液的使用温度不应大于表1所列的温度。当NaOH溶液介质在其与烃类的混合物中体积比大于或等于5%时，也应符合该要求。NaOH溶液介质浓度小于或等于1%或NaOH溶液介质在与其烃类的混合物中体积小于5%时，不受此限。（2）盛装NaOH溶液介质的碳钢及低合金钢焊制化工容器壳体用钢板的腐蚀裕量不应小于3mm。（3）盛装KOH溶液

19、介质的碳钢和低合金钢焊接化工容器应参照本条第1款的规定。,压力容器设计常见问题,表1 NaOH溶液中的使用温度上限,压力容器设计常见问题,19、湿H2S应力腐蚀环境的设计要求（1）腐蚀环境 当化工容器接触的介质同时符合以下各项条件时，即为湿H2S应力腐蚀环境： 1）温度小于或等于（60+2p）； p为压力，MPa(表压） 2）H2S分压大于或等于0.00035MPa，即相当于常温在水中的H2S溶解度大于或等于7.7mg/L； 3）介质中含有液相水或处于水的露点温度以下； 4）pH7或有氰化物（HCN）存在。,压力容器设计常见问题,（2）材料要求及限制 在湿H2S应力腐蚀环境中使用的碳钢及低合金

20、钢应符合下列要求： 1）材料标准规定的下屈服强度ReL355MPa； 2）材料实测的抗拉强度Rm630MPa； 3）材料使用状态应为正火或正火+回火、退火、调质状态； 4）碳当量限制（当碳当量限制超标时，应加大硬度限制的检测频度）： 低碳钢和碳锰钢 CE0.43 CE=C+Mn/6 低合金钢（包括低温镍钢） CE0.45 CE=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+(Ni+Cu)/15,压力容器设计常见问题,5）对非焊接件或焊后经正火或回火处理的材料，硬度限制如下： 低碳钢HV(10)220（单个值） 低合金钢HV(10)245（单个值）6）壳体用钢板大于20mm时，应按承压设备无损检测JB/

21、T4730.3进行超声检测，符合级要求合格；7）不应采用铜及各种铜合金；8）壳体用钢板的腐蚀裕量不应小于3mm。（3）制造要求 1）冷变形： 冷变形量小于或等于2%不需处理；大于2%至小于或等于5%应做消除应力热处理；大于5%应做正火或回火热处理； 2）热处理后，不允许在接触介质一侧打磨及打钢印；,压力容器设计常见问题,（4）焊接 1）所有焊缝均应经焊接工艺评定，包括对焊、补焊、管子与管板焊接、堆焊、角焊； 2）在满足强度要求的前提下，尽可能采用低强度焊接材料； 3）焊接接头（包括焊缝、热影响区及母材）的硬度限制同上述要求； 4）焊接工艺评定、焊接试板及每一种焊接工艺施焊的产品焊缝均应按本款第

22、3项的要求进行硬度测定。产品上的硬度测定应在接触介质一侧的表面。工艺评定及试板上的硬度测定应在横截面上测定（据表面1.5mm处）；,压力容器设计常见问题,5）焊缝外的起弧、打弧点（包括临时焊缝处）均应在焊后热处理前打磨0.3mm以上，并做磁粉或着色检查； 6）所有焊接接头不应留下封闭的中间空隙（如衬板、加强板的四周填角焊后），如属不可避免时，应开设排气孔； 7）不允许存在铁素体钢或双相不锈钢与奥氏体钢之间的异种金属焊接接头。 （5）焊后热处理 1）可能发生湿H2S应力腐蚀环境的压力容器应进行焊后消除应力热处理，焊后热处理温度应按标准要求尽可能取上限；,压力容器设计常见问题,2）热处理宜采用炉内

23、整体消除应力热处理。 （6） H2S严重腐蚀环境 1）容器工作条件同时符合下列条件时，为H2S严重腐蚀环境： 工作压力大于1.6MPa； H2S-HCN共存，且HCN50mg/L； pH7。 2）当容器处于H2S严重腐蚀环境时，还应符合下列要求： 材料化学成分 S0.003%、P 0.010%、Ni1.0%; 板厚方向断面收缩率 35%（3个试样平均） 25%（单个试样最低值） 所有焊接接头均应进行焊后热处理。,压力容器设计常见问题,20、氢腐蚀环境的设计要求（1）腐蚀环境 化工压力容器设计温度大于或等于200且与氢气氛相接触时为氢腐蚀环境。氢腐蚀环境中如果同时存在高温硫腐蚀、高温蠕变、蠕变与

24、氢腐蚀的倍增效应、回火脆性等其他因素时，还应考虑这些因素对钢材高温力学性能的影响。（2）材料要求及限制 1）氢腐蚀环境下钢材的使用状态应符合标准的规定，并于焊后进行消除应力热处理； 2）铁素体钢在氢腐蚀环境中的使用温度界限按Nelson曲线的规定，并应有20以上的温度安全裕度；,压力容器设计常见问题,3）奥氏体不锈钢在Nelson曲线所示的温度及氢分压中使用不会引起氢腐蚀，不需要因此进行焊后消除应力热处理。 21、液氨应力腐蚀环境的设计要求 （1）腐蚀环境 1）介质为液态氨，含水率不高（0.2%），且有可能受空气（O2或CO2）污染的场合； 2）使用温度高于-5。 （2）在液氨应力腐蚀环境中使

25、用的低碳钢和低合金高强度钢（包括焊接接头）应符合下列要求： 1）材料要求及限制按第2条第2款第15项的规定； 2）焊接的要求按第2条第4款第15项的规定；,压力容器设计常见问题,3）焊后热处理或采用硬度不大于185HB的焊接工艺施焊； 4）液氨中添加大于或等于0.2%的水作缓蚀剂，也可作为防止应力腐蚀裂纹的辅助措施。 22、高硫低酸值原油和高硫高酸值原油环境下的加工设备选材要求，参照加工高硫原油重点装置主要设备设计选材导则SH/T3096的规定。,压力容器设计常见问题,23、关于恢复力学性能热处理 为了恢复材料因冷作硬化消失的力学性能，GB150.4规定，符合一定条件的受压元件，应进行恢复力学

26、性能热处理。恢复力学性能热处理和焊后消除应力热处理都属于去应力退火（低温退火）。所以，必要时可以将原材料的恢复力学性能热处理和压力容器产品的焊后消除应力热处理合并进行。 恢复材料力学性能热处理的要求在容器人孔短节的设计中容易被忽视。,压力容器设计常见问题,24、焊后消氢处理 焊接过程中，来自焊条、焊剂和空气湿气中的氢气，在高温下被分解成原子状态溶于液态金属中，焊缝冷却时，氢在钢中的溶解度急剧下降，由于焊缝冷却很快，氢来不及逸出，留在焊缝金属中，过一段时间后。会在焊缝或熔合线聚集。聚集到一定程度，在焊接应力作用下，导致焊缝或热影响区产生冷裂纹，即延迟裂纹。因此要求焊条先预热，并且焊后对焊缝后热至

27、200，后热时间正常为16小时，这样可降低焊缝冷却速度使氢充分逸出，称为焊后消氢处理。 需要焊后进行消氢处理的容器，如焊后随即进行焊后热处理时，则可免做消氢处理。,压力容器设计常见问题,25、 卧式容器计算中介质密度问题？ 介质密度应输入真实介质的密度，不能输入水的密度。26、奥氏体不锈钢复合板压力容器如符合GB150应进行消除应力热处理的条件，如何解决此类问题？ 设备采用奥氏体不锈钢复合板如果是用来耐介质的晶间腐蚀，是否进行消除应力热处理应慎重对待，因为消应处理的温度（ 620 20）恰好是不锈钢的敏化区（400 850），易使不锈钢晶相组织出现贫铬现象，降低不锈钢耐晶间腐蚀能力，故不主张进

28、行消应处理。在制造时可考虑采用小焊条、小电流、多焊道的办法。如果只是为了洁净要求，可以考虑进行消应处理。 据武汉五环设备室杨主任介绍：可以以基材温度进行热处理，但处理后必须进行晶间腐蚀试验。如采用低碳不锈钢，晶间腐蚀试验一般通不过，如采用超低碳不锈钢，一,压力容器设计常见问题,般能通过晶间腐蚀试验。27、 压力容器甲型法兰能否采用金属缠绕垫？ 甲型平焊法兰按照压力容器法兰的要求只能选用非金属软垫片，选用缠绕垫是错误的，乙型法兰和高颈法兰可以采用缠绕垫片。 甲型法兰就像PL型管法兰一样，刚性差，密封性能差。如果盛装介质为极度或高度危害或不允许微量泄漏，则应采用高颈法兰较为合适，配套采用缠绕垫片或

29、金属包覆垫。,压力容器设计常见问题,28、国家质检总局2014114号“关于修订特种设备目录的通知”（2014年10月30日发布） 改变了原固容规对受监察压力容器的定义，内径改为150mm，且容积30L。其余内容不变。29、立式固定管板换热器的结构设计问题 立式固定管板换热器应尽量采用耳式支座并设置在壳程壳体上。立式固定管板换热器耳式支座的支承平面一般应高于设备的重心和膨胀节。立式固定管板换热器的拉杆，应在满足组装要求的前提下把固定端设置在上管板，而无论壳程介质的进口设置在上方还是下方。,压力容器设计常见问题,30、卧式固定管板冷凝器的壳程通过冷凝介质时,支持板的结构设计 从传热角度考虑，壳程

30、通过冷凝介质的冷凝器无需设置折流板。但是,为了增加换热管的刚度，防止产生过大的挠度或引起管子振动，当换热管无支撑跨距超过了标准中的规定时，需要设置少量的支持板。支持板应垂直左右布置，并在最低处开通液口。31、重叠式换热器的支座结构 重叠式换热器的支座设计可作以下特殊考虑： 重叠式换热器之间的支座处应设置调整高度用的垫板。,压力容器设计常见问题, 支座底板至设备中心线的距离应比接管法兰密封面至设备中心线的距离至少小5mm。 必要时对下部换热器的支座和壳体进行校核，其载荷除该换热器本身外，还应加上上部换热器的重量。 当重叠式换热器质量较大时，可增加一组支座。 32、对管板孔桥宽度的要求 按照GB1

31、511999管壳式换热器的规定，管板相邻两管孔之间的孔桥宽度B，最小孔桥宽度Bmin，必须限定为出钻（终钻）侧的测量值，以保证管板与换热器的连接质量。,压力容器设计常见问题,33、固定管板换热器的试压(1) 固定管板换热器的压力试验内容；(2) 固定管板换热器的压力试验程；(3) 固定管板换热器管程压力高于壳程压力时管接头的试压： 计算壳程能够承受的最高的试验压力0.9s，以尽量提高壳程试验压力使其达到管程试验压力，但此时必须注意壳程其它受压元件是否也能承受在此试验压力下的强度及密封性能。 用上述办法不能提高到规定的管程试验压力时： a.若差距不大，可以考虑适当增加壁厚； b.若仍然相差很远，

32、则只能以壳程允许的最大试验压力试压，而后。壳程再用氨渗漏、卤素渗漏或氦渗漏进行补充性试验。,压力容器设计常见问题,34、设计压力同计算压力的区别 （1）定义不同。 （2）性质不同。 （3）取值依据不同。 （4）用途不同。 （5）对于矩形等非圆形截面的压力容器，计算压力应取其水压试验时的压力，即检验和使用过程中的最大承载压力。（与设计压力没有直接关系。） （6）设计压力出现在压力容器总图或装配图的技术特性表和压力容器产品铭牌；而计算压力只出现在压力容器的计算书。,压力容器设计常见问题,35、关于最大允许工作压力 最大允许工作压力定义为：在设计温度下，容器顶部所允许承受的最大表压力。该压力是根据容

33、器各部分壳体的有效厚度计算所得，且取最小值。采用容器最大允许工作压力作为容器超压的起始压力可以使压力容器的潜力得到发挥，操作更为平稳。 但是必须由设计人员严格按照有关定义计算最大允许工作压力。并以容器最大允许工作压力代替原容器设计压力计算容器强度、耐压试验压力，且在图样和铭牌上加以说明。,压力容器设计常见问题,36、关于设计温度 设计温度指容器在正常工作的情况下，设定的受压元件的金属温度（沿元件金属截面的温度平均值）。它与设计压力一起作为设计载荷条件。不过，有别于设计压力是整台容器的载荷条件；设计温度是具体受压元件的载荷条件。 总图或装配图的技术特性表及产品铭牌上标示的设计温度是壳体设计温度的

34、最高值或最低值，可以视为与设计压力对应的整台容器的设计载荷条件。,压力容器设计常见问题,37、工作温度、设计温度的表达 工作温度、设计温度分别为介质温度和设定的元件金属温度。应当以具体数值标示。 标注“常温”可能引起歧义，甚至会影响正常设计。38、压力试验和气密性试验的不同目的与有关问题 压力试验是压力容器必做的试验项目，也是压力容器验收的重要依据。 对于内压容器，压力试验的主要目的在于考验容器的整体强度、检验焊接接头的致密性以及密封结构的密封性能。 对于外压容器，包括真空容器，压力试验的主要目的在于检验焊接接头的致密性和密封结构的密封性能，而不是考验容器的外压稳定性。,压力容器设计常见问题,

35、气密试验的目的在于利用气体比液体更具渗透性的特点，严格考验焊接接头的致密性和密封结构的密封性能，鉴定容器是否存在不允许的泄漏。 气密性试验并非压力容器必做的试验项目。因为多数压力容器没有严格的限制泄漏的要求，而且压力试验也同时具有一定检漏功能。 只有当压力试验合格后才允许进行气密性试验。 对于做气压试验的容器，是否需要再做气密性试验，应在设计文件中明确规定。,压力容器设计常见问题,39、关于隔气圈的设置 当塔器或塔釜的设计温度等于或大于350时，应在裙座筒体上部，靠近封头处设置隔气圈，以降低塔体下封头和筒体连接焊缝处的温差应力。具体位置尺寸详见SH/T3098-2011石油化工塔器设计规范表1

36、4规定。,压力容器设计常见问题,40、关于地脚螺栓的数量（1）地脚螺栓数量一般是4的倍数，且不少于8个，对于小直径且高度较低的塔式容器地脚螺栓的数量最少可取6个，推荐的地脚螺栓数量见表22。（2）塔的基础为混凝土基础时，地脚螺栓的间距不宜小于360mm。,压力容器设计常见问题,41、关于板式塔的人孔（1）对于板式塔，每隔10层塔盘宜设置一个人孔，即相邻人孔的距离宜为5m左右，人孔应位于相邻塔盘之间。人孔所在处的塔盘间距应根据人孔的直径确定，应大于人孔公称直径+塔盘支撑梁高度+50mm之和，且不小于600mm。（2）人孔中心线至平台上表面的距离宜为600mm1000mm,且不超过1200mm。（

37、3）板式塔的人孔应避开降液板等内件；（4）当塔的公称直径小于1m且人孔的间距较小或数量较多时，不宜将人孔开设在同一方位上，以免焊后塔壳体产生较大的弯曲变形。（5）必要时，应在塔内设置出入人孔用的手柄和梯棍。,压力容器设计常见问题,42、选择带颈对焊法兰人孔和手孔的条件 符合下列条件之一时，宜选择带颈对焊法兰人孔和手孔：（1）设计压力大于或等于1.6MPa，且是易爆介质；（2）设计压力大于2.5MPa；（3)介质的毒性程度为极度和高度危害；（4）设计温度大于或等于350；（5）设计温度低于或等于-20。,压力容器设计常见问题,43、关于塔顶吊柱（1）有可拆内件（如塔盘、填料）的塔器应设置塔顶吊柱

38、。（2）塔顶吊柱可按HG/T21639标准选用。（3）吊柱安装位置应满足以下要求： 1）吊柱的吊钩至塔顶的距离，宜为2000mm左右； 2）吊柱手柄至平台上表面的距离不宜大于1600mm； 3）吊柱中心线与人孔中心线间有合适的夹角，以使吊钩的铅垂线可转到人孔附近，以便于内件的装卸； 4）确定吊柱悬臂长度时，应考虑吊物空间的距离。,压力容器设计常见问题,44、裙座与塔壳焊接接头的检验要求符合下列条件之一者，裙座与塔壳的焊接接头应进行100%磁粉检测或渗透检测，合格级别为I级：1）塔体材料标准抗拉强度下限Rm540MPa、Cr-Mo钢的塔器；2）设计温度低于或等于-20的塔器；3）承受循环载荷的塔

39、器；4）塔器处于横风共振区时；5）塔的高径比H/D大于20时。,压力容器设计常见问题,45、塔式容器由于横风向共振失效的防范措施（1）增加裸塔的横风向共振计算和应力校核 根据JB/T4710-2005附录A计算，显示塔在正常操作工况须考虑横风向共振时，建议在进行风力和风弯矩校核计算后，再增加裸塔（即无保温、无平台梯子、无管道连接、无介质的塔器）的横风向共振计算校核，且此时一阶振型的阻尼比取值不应高于正常操作工况时的阻尼比。（2）结构设计、焊接及无损检测要求 1）当塔下封头名义厚度小于50mm时，裙座外径宜等于下封头外径（即外径对齐）； 2）裙座筒体与下封头焊接接头应尽量焊透，焊缝表面应光滑，并

40、与下封头外表面圆滑过渡；建议采用本规范的图4b）或图4c）结构；,压力容器设计常见问题,3）对于裙座筒体及其与下封头的连接焊缝，均应按受压元件的焊缝要求施焊；焊前的焊接工艺评定应按NB/T47014承压设备焊接工艺评定进行，且应由考核合格的焊接压力容器的焊工施焊；4）裙座筒体与下封头的焊接接头，应进行100%表面无损检测（MT或PT）I级合格，及20%超声检测（UT）。（3）设置扰流器的形式 当设置扰流器时，应采用JB/T4710-2005标准释义中的图4-23（b）螺旋形翅片式扰流器。（4）调整塔的直径和高径比 在可能的情况下，与工艺专业（或主导专业）协商，增加塔的直径或降低塔高，即降低高径

41、比（H/D）。,压力容器设计常见问题,（5）群塔的布置 建议相关专业（工艺专业等）在群塔的布置时，对框架外的细高塔，不宜布置在一条直线上。（6）塔上部平台 在塔高二分之一以上部位不宜设置与其他直径较小塔器连接的联合平台（不包括相连接的斜梯）。 （7）塔的安装、就位 1）建议塔平台、梯子及与塔相连接的主要管线应与塔体同期吊装就位。若由于现场位置或其它原因无法同期吊装就位，则应在塔体就位后，及时安装塔平台、梯子及主要的工艺管线。 2）塔在安装就位后，不允许裸塔长时间竖立。,压力容器设计常见问题,46、封头成形最小厚度 封头成形最小厚度不得小于计算厚度加腐蚀裕量。明细表和图样中均应注明该厚度。封头上如有开孔，应以成形最小厚度进行补强计算。特别注意名义厚度许用应力可能存在的跳档问题。47、接地板的设置 金属容器一般应设置接地板，接地板焊在容器上或支座上，材料选用不锈钢，接地板数量和位置应符合电气专业标准。,