化工設(shè)計(jì)第7章化工過程分析,安全工程與生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)(編輯修改稿)
2024-11-12 18:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 計(jì)概論 ? (3)外壓或真空 ? 許多過程容器是在外壓或真空下，或偶爾是在這些條件下操作。 設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定規(guī)范容器，偶爾承受 ，無需考慮外壓結(jié)構(gòu)的規(guī)范要求 。 ? 在應(yīng)用這項(xiàng)規(guī)范時(shí)，應(yīng)該充分考慮到各種可能的后果 ， 如罐體破裂時(shí)的人員危險(xiǎn)，更換容器的費(fèi)用，內(nèi)容物泄出的財(cái)產(chǎn)損失和危險(xiǎn)等。 2．設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 化工過程設(shè)計(jì)概論 ? (4)材料選擇 ? 材料在設(shè)計(jì)壓力和溫度下的允許應(yīng)力并不需要過量的壁厚。 一些材料，如銅、鋁、它們的合金和鑄鐵都有具體的溫度限度。 ? 過程容器結(jié)構(gòu)材料預(yù)期的 腐蝕阻力 ，可以在容器操作同樣的條件下近似測出。 ? 高純度 的需要可能會(huì)限制材料的選擇，但是這并不意味著最昂貴的材料是最好的。當(dāng)壓力和溫度條件允許時(shí)，可以采用金屬鍍層、玻璃、橡膠、鉛板、塑料襯套等，而不必采用貴重的合金。 ? 要求制造商提出替代建議 ，例如，不銹鋼與鋁比較以及金屬包層材料與固體合金比較等。 化工過程設(shè)計(jì)概論 ? (5)非壓力負(fù)荷 ? 容器及其支架的設(shè)計(jì) 必須與以下各項(xiàng)負(fù)荷匹配 ：容器及其內(nèi)容物的重量；料盤、隔板、蛇管等內(nèi)件的 重量 ；裝置、攪拌器、交換器、轉(zhuǎn)筒等外件的 重量 ；建筑物、扶梯、平臺、配管等外部設(shè)施的 重量 ；固定負(fù)載和移動(dòng)負(fù)載的重量；隔離板和防火墻的 重量 ； 風(fēng)力和地震負(fù)荷；支撐耳柄、環(huán)形加強(qiáng)肋以及熱梯度的作用。這些負(fù)荷都可以引起過量的局部應(yīng)力 。 2．設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 化工過程設(shè)計(jì)概論 ? (6)支架 ? 立式容器 — 船用立柱和耳柄支撐， 有時(shí)還會(huì)用到 環(huán)形槽鋼或折邊 。 ? 大型 臥式容器 常用 三個(gè)或更多的鞍形托架支撐。 ? 對于小型容器 ，不管是臥式的還是立式的，其支架的設(shè)計(jì)由于 支撐附件造成的二次應(yīng)力、扭矩和剪切力 ， 可能會(huì)比大型容器復(fù)雜得多 。 2．設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 化工過程設(shè)計(jì)概論 ? (7)封頭 ? 壓力容器封頭有半球形、橢球形、錐形、準(zhǔn)球形、平板形等幾種類型。在材料、直徑和壓力負(fù)荷都相同的條件下，前四種類型封頭的壁厚按序增加，而平板形封頭的壁厚還沒有簡單的計(jì)算關(guān)系。 ? 半球形封頭在各種類型封頭中應(yīng)力分布最好、而且一定的容積所需要的材料最少 。 但是球形封頭會(huì)使筒體產(chǎn)生較大的附加彎曲應(yīng)力，因而只適用于直徑較小、壓力較低的無毒、非易燃介質(zhì)的容器。 ? 長短軸之比為 2的橢球形封頭與準(zhǔn)球形封頭比較，前者的應(yīng)力分布要好一些；直徑超過 、 壓力負(fù)荷在 1MPa以上，前者的制造也要經(jīng)濟(jì)一些。 與凸面形和碟形封頭一樣，橢球形封頭大小也是由其內(nèi)徑而不是由其外徑來決定。 2．設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 化工過程設(shè)計(jì)概論 ? 錐形封頭 一般 是沖壓、而不是滾壓或旋壓制造 ． 其制造費(fèi)用相當(dāng)高。錐形封頭常用于蒸煮或提煉容器，有時(shí)用于排除固體或濃稠物料。截頭錐形封頭常用做容器直徑不同的兩部分之間的過渡段。設(shè)計(jì)規(guī)范允許在某些情況下，可以應(yīng)用無過渡轉(zhuǎn)向節(jié)的錐形封頭， 但這些封 頭 只能在低溫、低壓條件下使用 。 ? 標(biāo)準(zhǔn)折邊碟形封頭的碟形曲面半徑應(yīng)該等于或小于封頭折邊的外徑， 但凸面和折邊間的 過渡轉(zhuǎn)向節(jié)的半徑應(yīng)不小于封頭折邊外徑的 6％，而且不小于封頭壁厚的三倍 。 ? 平板焊接封頭除小型低壓容器密封外，一般壓力容器不宜采用 。 平板封頭會(huì)把嚴(yán)重不連續(xù)的應(yīng)力引入圓柱形殼體 ，如確需應(yīng)用， 殼體和封頭應(yīng)該有足夠的厚度，而且要采用全焊透的焊接結(jié)構(gòu)。 2．設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 化工過程設(shè)計(jì)概論 （三）、壓力容器的制造和安裝 ? 1．壓力容器制造 ? 為了確保壓力容器的制造質(zhì)量，國家規(guī)定凡制造鍋爐、壓力容器的專業(yè)單位，須經(jīng)主管部門和勞動(dòng)部門的審查、批準(zhǔn) ， 發(fā)給制造許可證書， 無證單位不準(zhǔn)制造承壓設(shè)備。 非專業(yè)單位若自制自用壓力容器，須辦理申請、審查和批準(zhǔn)手續(xù)。 化工過程設(shè)計(jì)概論 2．壓力容器安裝 ? 鍋爐和壓力容器的專業(yè)安裝單位須經(jīng)勞動(dòng)部門審核批準(zhǔn)方可從事承壓設(shè)備的安裝工作。安裝作業(yè)必須嚴(yán)格執(zhí)行國家規(guī)范，按安裝規(guī)程的要求施工 。 安裝過程應(yīng)該對安裝質(zhì)量分段驗(yàn)收和總體驗(yàn)收。驗(yàn)收由使用單位和安裝單位共同進(jìn)行，總體驗(yàn)收應(yīng)有上級主管部門和勞動(dòng)部門參加。 化工過程設(shè)計(jì)概論 （四）、壓力容器定期檢驗(yàn) ? 壓力容器的定期檢驗(yàn)，由當(dāng)?shù)劐仩t和壓力容器安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)授權(quán)或批準(zhǔn)的檢驗(yàn)單位進(jìn)行。從事檢驗(yàn)的人員應(yīng)經(jīng)當(dāng)?shù)貏趧?dòng)人事部門考核批準(zhǔn)。 ? 壓力容器的定期檢驗(yàn)周期，可分為外部檢查、內(nèi)外部檢驗(yàn)和全面檢驗(yàn)三個(gè)類型的周期。 檢驗(yàn)周期內(nèi)使用單位根據(jù)容器的技術(shù)狀況和使用條件自行確定。但至少 每年作一次外部檢查，每二年作一次內(nèi)外部檢驗(yàn)，每六年作一次全面檢驗(yàn)。 化工過程設(shè)計(jì)概論 ? 2．檢驗(yàn)內(nèi)容 (1)外部檢查 ? 外部檢查的主要內(nèi)容
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