【文章內容簡介】 一、 壓力容器概述 二、壓力容器結構 三、制造壓力容器無損檢測 固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程 GB150—2023《 壓力容器 》 四、在用壓力容器無損檢測 壓力容器本體與主要受壓元件 一、壓力容器本體（ P87） ①壓力容器與外部管道焊接連接的第一道環(huán)向接頭的坡口面、螺紋連接的第一個螺紋接頭端面、法蘭連接的第一個法蘭密封面、專用連接件或者管件連接的第一個密封面；②壓力容器開孔部分的承壓蓋及其緊固件；③非受壓元件與壓力容器的連接焊縫。 二、壓力容器本體中的主要受壓元件（ P87） 包括殼體、封頭（端蓋）、膨脹節(jié)、設備法蘭，球罐的球殼板，換熱器的管板和換熱管， M36以上的設備主螺柱以及公稱直徑 ≥250mm的接管和管法蘭。 壓力容器概述 一、概述 （一） 壓力 容器的 定 義 有 如下 四 種 定義 ： 從 廣義講，凡承受流體介質壓力的密閉殼體都可稱為壓力容器 。 按 GB150《 壓力容器 》 規(guī)定，設計 壓力 ≥ MPa且真空度 ≥ MPa的 容器屬于壓力容器 。 壓力、 溫度、 容積 、介質特性是與安全相關 的 四 個 主要 參數(shù) 。 《固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》 從安全管理角度出發(fā) ,將同時具備下列三個條件的容器稱為壓力 容器 （ P85） ① 工作壓力 ≥ MPa；② 工作壓力 與容積的 乘積 ≥ ；③ 盛裝 介質為氣體、液化氣體以及最高 溫度高于或者等于其 標準沸點的液體 。 壓力容器概述 《特種設備安全監(jiān)察條例》規(guī)定 ： 壓力容器 ， 是 指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設備，其范圍限定為最高 工作壓力 ≥ （表壓） ,且壓力與容積的 乘積 ≥ L的氣體、液化氣體 和 最高 工作溫度 高于或者等于標準沸點的液體的固定式容器和 移動式容器 ；盛裝公稱 工作壓力 ≥ ，且壓力與容積的 乘積≥ L的氣體、液化氣體和標準沸點等于或者低于 60℃ 液體的氣 瓶 ； 氧 艙等。 這個規(guī)定是壓力容器最權威的定義。凡符合上述規(guī)定的容器即為壓力容器，其七個環(huán)節(jié)都必須接受安全監(jiān)察 。 壓力容器概述 （二） 壓力 容器主要參數(shù) 主要 介紹壓力、溫度、容積、直徑四種參數(shù)。 壓力 ： 壓力容器所承受的壓力主要來自容器內部介質的壓力。通常所說的壓力容器的壓力指的是垂直 作用 在容器 單位 表 面積 上的力（物理學中的壓強，習慣叫法），壓力的單位用兆帕（ MPa）來表示 。 壓力容器概述 在 壓力容器領域 ，常用 壓力的術語有 ： 工作壓力、最高工作壓力、設計壓力、 最高允許工作壓力、公稱壓力。 ① 工作壓力：在正常 工作情況 下 ，容器頂 部 可能達到的最高壓力 （表壓力）； ② 最高 工作壓力 :對于承受內壓的容器，最高工作壓力指的是在正常使用過程中，容器頂部可能出現(xiàn)的最高 壓力 ； ③ 設計 壓力 ：設定 的容器頂部的最高壓力，與相應的設計溫度一起 作為 容器的基本 設計 載荷條件，其值不低于最高 工作壓力 ； 壓力容器概述 ④最高允許工作壓力：在指定的相應溫度下，容器頂部所允許承受的最大壓力。該值是根據(jù)容器各受壓元件的有效厚度，考慮了該元件承受的所有載菏而計算得到的。 注：當壓力容器設計文件沒有給出最高允許工作壓力時，則可以認為該容器的設計壓力即為最高允許工作壓力； ⑤ 公稱壓力：是一種經標準化后的壓力數(shù)值。即把眾多的壓力數(shù)值按照等級歸納成一定數(shù)目的系列，該系列中的各壓力數(shù)值稱為公稱壓力。壓力容器中的標準件如封頭、法蘭、螺栓及其閥門等都采用公稱壓力。 例如：對同一臺壓力容器，它的設計壓力＞最高工作壓力＞安全閥開啟壓力＞工作壓力； ⑥試驗壓力：進行耐壓試驗或泄露試驗時，容器頂部的壓力。 壓力容器概述 溫度 ：表示物體冷熱程度的 物理量 稱為溫度。單位用攝氏溫度來表示，字母表示為 ℃ 。 ① 工作溫度 （操作溫度）： 容器在正常工作情況下，殼體達到的最高或最低 溫度 ； ② 設計 溫度： 容器在正常工作情況下，設定的元件的金屬 溫度 。設計溫度 與 設計壓力一起作為設計載荷 條件 ； ③試驗溫度： 進行耐壓試驗或泄露試驗時，容器殼體的金屬溫度； ④低溫容器： 設計溫度低于 —20℃ 的碳素鋼、低合金鋼、雙相不銹鋼和鐵素體不銹鋼制容器，以及設計溫度低于 —196℃ 的奧氏體不銹鋼容器 。 壓力容器概述 容積： 壓力容器的大小，通常用容積來表示。壓力容器的容積指的是壓力容器的幾何容積，即由設計圖樣標注的尺寸計算（不考慮制造公差）并圓整 。一般應 扣除永久連接在壓力容器內部的 內件的體積。 壓力容器概述 公稱 直徑 ： 壓力容器公稱直徑以 容器 圓筒 直徑 表示 ，GB/T90192023。 公稱直徑 是 出于 標準化的需要，把容器的直徑按尺寸大小排列成一定數(shù)目的系列。該系列中的各尺寸稱為容器的公稱直徑 。 分以下兩 個 系列： ①以內徑為基準的壓力容器公稱直徑。 標記示例：圓筒內徑 1200mm的壓力容器公稱直徑：公稱直徑 DN1200 GB/T90192023。 ② 以外徑 為基準的壓力容器公稱直徑。 標記示例 ：外徑 219mm的管子做筒體的壓力 容器公稱直徑：公稱直徑 DN219 GB/T90192023。 DN15 DN21 DN27 DN32 DN37 DN426 壓力容器概述 （三） 壓力 容器的 分類 按 使用方式分：固定式和移動式壓力 容器 。 按 設計壓力劃分低壓、中壓、高壓、超高壓四個壓力 等級 （ P96） ① 低壓 容器 (代號 L) ≤ P＜ ② 中壓 容器 (代號 M) ≤ P＜ 10MPa ③ 高壓 容器 (代號 H) 10≤ P＜ 100MPa ④ 超高壓 容器 (代號 U) P≥ 100MPa 壓力容器概述 按照在生產工藝過程中的作用原理（或者按用途），劃分為反應容器、換熱容器、分離容器、儲存容器 （ P96） 。具體劃分如下： ①反應壓力容器 (代號 R)，主要完成介質的物理、化學反應的壓力容器，例如各種反應器、聚合釜、合成塔、變換爐等； ②換熱壓力容器 (代號 E) ，主要用于完成介質的熱量交換的壓力容器，例如各種熱交換器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器等； 壓力容器概述 ③ 分離壓力容器 (代號 S)，主要用于完成介質的壓力平衡緩沖和氣體凈化分離的壓力容器，例如各種分離器、過濾器、集油器、洗滌器、吸收塔、銅洗塔分汽缸等； ④ 儲存壓力容器（ 代號 C，其中球罐代號 B），主要用于儲存或者盛裝氣體、液體、液化氣體等介質的壓力容器，例如各種型式的儲罐。 按照危險程度（或者按照安全重要程度）將壓力容器劃分為第 Ⅰ 類壓力容器、第 Ⅱ 類壓力容器、第 Ⅲ 類壓力類容器。 壓力容器概述 按照壓力容器制造許可分為 A、 B、 C、 D四個級別 （ 《 鍋爐壓力容器制造監(jiān)督管理辦法 》 國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局令第 22號） 。 具體劃分如下： A級： A1超高壓容器、高壓容器 A2第 Ⅲ 類低、中壓容器 A3球形儲罐現(xiàn)場組焊或球殼板制造 A4非金屬壓力容器 A5醫(yī)用氧艙 壓力容器概述 B級： B1無縫氣瓶 ； B2焊接氣瓶 ：限溶解乙炔氣瓶 或液化石油氣瓶； B3特種氣瓶：機動車用、纏繞、非重復充裝、真空絕熱低溫氣瓶等。 C級： C1鐵路罐車； C2汽車罐車或長管拖車； C3管式集裝箱。 D級： D1第 Ⅰ 類壓力容器； D2第 Ⅱ 類低中壓容器。 壓力容器概述 按照壓力容器安裝改造維修許可資格劃分 2級 （ TSG R3001—2023《 壓力容器安裝改造維修許可規(guī)則 》 ） 。具體如下： 1級：允許從事壓力容器安裝、改造、維修； 2級：從事壓力容器維修。 注： 取得壓力容器制造許可資格的單位（ A3級僅限球殼板壓制和僅限封頭制造者除外），可以從事相應制造許可范圍內的壓力容器安裝、改造、維修工作。不需要另取壓力容器安裝改造許可資格。 二 壓力容器結構 （一） 五種壓力容器典型結構 臥式 壓力容器結構 ? 從 壓力容器本身來說，壓力容器由筒體、封頭、開孔 補強 、接管、法蘭、支座、密封元件等部件組成 。 1接管 2人孔 3封頭 4筒體 5支座 6液面 計 接管 壓力容器結構 浮頭式換熱器 換熱器 由筒體、 管板、管束、管箱 、接管、法蘭、支座、密封元件等部件組成 。 管程：介質流經換熱管內的通道及與其相貫通部分 殼程：介質流經換熱管外的通道及與其相貫通部分 壓力容器結構 3 容積式換熱器 ： 壓力容器結構 4 蒸汽儲罐 ： 壓力容器結構 5 分汽缸 ： 壓力容器結構 （二）壓力容器基本構成 筒體 壓力 容器的筒體，按其結構形式分為整體式和 組合 式 兩大類。整體式分為單層卷焊 、 鑄造、 整體 鍛造、鍛焊等幾種。 它 是由卷板機將鋼板卷成圓筒 →將圓筒焊上縱焊縫形成筒節(jié) →通過焊接環(huán)焊縫將若干個筒節(jié)與筒節(jié)及封頭組合起來，形成壓力容器的外殼。單層卷焊式應用廣泛，一般中、低壓容器和壁厚不太厚的高壓容器采用這種形式 。 壓力容器結構 《 壓力容器 》 規(guī)定 組裝時，殼體上焊接接頭的布置應滿足以下要求： a）相鄰筒節(jié) A類接頭間外圓弧長，應大于鋼材厚度 δs的 3倍，且 ≮ 100 ㎜ ； b） 封頭 A類拼接接頭、封頭上嵌入式接管 A類接頭、與相鄰筒節(jié) A類接頭相互間的外圓弧長，均應大于鋼材厚度 δs的 3倍，且 ≮ 100 ㎜ ； c）組裝筒體中，任何單個筒節(jié)的長度 ≮ 300㎜ 。 d）不宜采用十字焊縫。 壓力容器結構 2 封頭 （ GB/T 25198—2023《 壓力容器封頭 》 ） 壓力容器的封頭分為凸形封頭、錐形封頭、平蓋。凸形封頭包括橢圓形封頭、蝶形封頭、球冠形封頭、半球 形封頭。 封 頭 是 由整板、拼接板采用沖壓（冷沖壓、熱沖壓）、 旋壓 （冷旋壓、熱旋壓）、卷制 （冷卷、熱卷）以及分掰成形 。 封頭各種不相交的拼接焊縫中心間距離應為封頭鋼材厚度 δs的 3倍，且 ≮ 100 ㎜ 。凸形封頭由成形的瓣片和頂圓板拼接制成時，瓣片間的焊縫方向宜是徑向和環(huán)向的。 壓力容器結構 橢圓形封頭 由半個橢球殼和直邊部分組成，其受力狀態(tài)僅次于 半 球 形封頭 。中、低壓容器 使用的最廣泛。 長短軸之比為 2的橢圓封頭成為標準橢圓封頭，其封頭深度（不包括直邊部分）為其直徑的 1/4。 即 Di/2（ Hh） =2 Di—封頭內直徑； H—封頭總深度； h—封頭直邊高度。 EHA（封頭類型代號） —表示以內徑為基準的橢圓封頭（ GB/T 25198—2023《 壓力容器封頭 》 ）。 半球形封頭的受力狀態(tài)優(yōu)于橢圓形封頭和蝶形封頭 。 壓力容器結構 3 開 孔補強、接管與法蘭 ① 開 孔補強 ：壓力容器開孔之后，由于截面的消減和結構連續(xù)性被破壞，再加上接管的因素，會產生較大的應力集中，使得開孔接管處成為壓力容器的薄弱環(huán)節(jié)。為消除這個薄弱環(huán)節(jié)，對開孔處經常采用補強結構。常用 的 容器 補 強 結構 有補強圈、厚壁管補強和整體補強三種 。 補強圈補強 ：在開孔邊焊一個金屬圈，使它貼合容器的外壁并與殼體及接管焊在一起，與容器的外壁一起受力。補強圈上開有一個M10信號孔，通入 ～ ，用以檢查連接焊縫質量。 補強圈結構技術要求按照 JB/T47362023《 補強圈 》 規(guī)定 ： 采用整板制造或徑向分塊拼接。徑向分塊拼接的補強圈，只允許用于整體補強圈無法安裝的場合，拼接焊妥后焊縫應修磨光滑并與補強圈母材齊平，并按 JB/， Ⅱ 級合格。 補強圈的拼接焊縫是補強圈的最薄弱環(huán)節(jié)。 壓力容器結構 厚壁短管補強： 增厚接管在靠殼體一端的一段管壁厚度。由于這種結構中所有用來補強的金屬，都處于較高的應力區(qū)域，補強效果更好。 整體補強： 用增加整個容器殼體的壁厚來降低開孔處局部應力，使殼體的開孔處達到安全。 ② 接管 ：壓力容器接管的主要作用是將容器與工藝管道儀表附件連接