【正文】 設(shè)計溫度為 350 ℃ 而不是 210 ℃ 。 (1)設(shè)計壓力和設(shè)計溫度 對于非旋轉(zhuǎn)容器，設(shè)計壓力一般要高出操作壓力 MPa或 10％； 而旋轉(zhuǎn)容器的設(shè)計壓力則要高出預期的最高壓力的 5％一 10％。 持久強度是指在一定的工作溫度下經(jīng)歷指定工作期限后，不引起蠕變破壞的最大應力。 材料的高溫強度指標主要是蠕變限和持久強度 。 低溫容器用鋼的突出問題是低溫下的脆性破裂。 選用的鋼材要有良好的工藝性能， 即軋制、成型、鍛造、焊接等冷熱加工件能 。同時沸騰鋼在鋼水澆模時殘留氧與鋼中的碳化合為一氧化碳，氣體排出時使鋼呈沸騰狀態(tài)， 極易在鋼錠內(nèi)形成小氣泡，成為鋼材內(nèi)部缺陷 。 承壓元件必須采用鎮(zhèn)靜鋼，不宜采用沸騰鋼 。 選用的鋼材要有良好的機械性能 ，即強度高、塑性和韌性好、冷脆傾向較低、缺口和時效敏感性不明顯。 為了降低殼體開孔邊緣的局部應力，在開孔處應進行補強。 殼體上所有開孔都應與焊縫錯開。平板角焊封頭一般不宜用于壓力容器。 無折邊球形封頭 使筒體產(chǎn)生較大的附加彎曲應力，因而只 適用于直徑較小、壓力較低、無毒非易燃流體的容器。 用的比較多的是橢圓形封頭。 壓力容器封頭從力學的角度分析球形最理想 。 在壓力容器中，總是不可避免地存在一些局部應力較高或?qū)Σ考姸扔兴魅醯慕Y(jié)構(gòu)，如開孔 、轉(zhuǎn)角、焊縫等部位。 受壓殼體的幾何形狀突變或其他結(jié)構(gòu)上的不連續(xù)，都會產(chǎn)生較高的不連續(xù)應力。鍋爐總圖上應該有勞動部門鍋爐壓力容器安全監(jiān)察機構(gòu)的審批標記，無審批標記的總圖不得流通。 全國性鍋爐定型設(shè)計，須經(jīng)國務院主管部門和國家勞動人事部門審批。設(shè)計總圖除上述要求外，還必須有單位技術(shù)負責人簽字和《壓力容器設(shè)計單位批準書》的編號和批準日期。 壓力容器設(shè)計，應由設(shè)計單位技術(shù)負責人批準。 發(fā)給設(shè)計許可證書，方可承擔設(shè)計任務。 (5)安全系數(shù) ：安全系數(shù)是承壓設(shè)備設(shè)計中的一項基本因素， 是為了在設(shè)備使用期間對可能損害設(shè)備安全的各種因素提供適當?shù)陌踩６?。 (4)硬度 ：是指材料抵抗硬物侵入的能力 。 (3)韌性 ：又稱沖擊韌性，是 指材料抵抗沖擊載荷的能力 。 ?延伸率 ：材料在拉伸斷裂后，總伸長與原始標距長度的百分比。 (2)塑性：塑性是指材料在外力作用下產(chǎn)生塑性形變的能力。材料的強度水平就不能充分發(fā)揮。屈強比越小，發(fā)生脆性破壞的可能性越小。 ? 屈強比是指屈服強度與抗拉強度的比值 。 ? 疲勞極限是指材料經(jīng)一千萬次循環(huán)而承發(fā)生破壞的最大應力值。 ? 屈服強度 又稱為 屈服極限 ， 是 指材料在拉伸實驗中出現(xiàn)屈服現(xiàn)象時的應力值。 ? 抗拉強度是指材料在拉伸試驗中所能承受的最大表觀應力 。 主要包括 強度 、 塑性 、 韌性 、 硬度 等。 (3)第三類容器 ： pV≥ kJ 、 劇毒介質(zhì)的低壓容器；內(nèi)徑＞ 1 m的低壓廢熱鍋爐；中壓廢熱鍋爐； pV≥ kJ 、易燃或有毒介質(zhì)的中壓反應容器； pV≥ kJ 、 易燃或有毒介質(zhì)的低壓貯運容器；劇毒介質(zhì)的中壓容器；高壓或超高壓容器。 (2)第二類容器 ： pV＜ kJ劇毒介質(zhì)的低壓容器 。 (4)超高壓容器： p＞ 100 MPa。 (1)低壓容器， MPa≤ p＜ MPa； (2)中壓容器： MPa≤ p＜ 10 MPa。如貯罐、貯槽和槽車等。如分離器、過濾器、蒸餾塔、吸收塔、干燥塔、萃取器等。如熱交換器、冷卻器、加熱器、蒸發(fā)器、廢熱鍋爐等。如反應器、發(fā)生器、聚合釜、合成塔、變換爐等。非燃火壓力容器有多種分類方法。 在我國，原國家勞動總局 1979年頒布了《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》 ； 1980年頒布了《蒸汽鍋爐安全監(jiān)察規(guī)程》； 1981年頒布了《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》。 1911年美國機械工程師協(xié)會成立了一個專門委員會，后來被稱為鍋爐規(guī)范委員會。這些血的教訓使人們對壓力容器制造和安裝的規(guī)范化有了更清醒的認識。 第四節(jié) 壓力容器的設(shè)計、制造和檢驗 一、壓力容器概述 1．壓力容器規(guī)范化 早在 19世紀末就有了對鍋爐和壓力容器規(guī)范化的要求。 這既可以有助于氣體或蒸氣泄漏物的擴散通風 ， 又可以提供最大可能的爆炸排放面積，而且還有利于救火。 對于情性氣體，既要保證日常操作和緊急狀態(tài)下充足的供應量，又要防止被污染。壓縮空氣的過程污染可以應用物理隔離的方法避免。 裝置的抗污染也是重要的。 排水系統(tǒng)的恰當設(shè)計是必要的。也推薦采用自動閉合閥或遙控隔離閥。 對于泵體或設(shè)備極有可能泄漏以及大量物料從設(shè)備無限制流出的情形，應該考慮安裝遠程操作的緊急隔離閥。 在設(shè)備管線上應該安裝止逆閥，以防止管線中流體的回流。 對于不穩(wěn)定液體的傳遞，管件、閥門和控制儀表的配置應該防止液體靜止在運轉(zhuǎn)的泵中。聚四氟乙烯波紋管不能用來連接不同心的管道。 通常用于管道工程的橡膠支撐物不能用于設(shè)備，設(shè)備重心之下的水平連接法蘭需要用鋼性板支撐 。 (4)軟管系統(tǒng)應用時要有充分的保護和支撐設(shè)施，不用時要防止軟管的壓破或損壞。 (2)設(shè)置緊急狀態(tài)下迅速隔離的設(shè)施，如對于油船卸貨，在軟管的一端要設(shè)緊急隔離閥，在另一端要設(shè)止逆閥，用過流閥替代遠程隔離閥等。 2．軟管系統(tǒng)的配置 對于油船、罐車等的液體物料的裝卸，軟管的選擇和應用需格外謹慎。 (12)緊固承受高溫的大法蘭盤。 (10)設(shè)置管道應該避免通過可能使其受到機械損傷的地方。 (8)在閥式取樣點應該配置可移動的插頭。 (6)保證密封墊與管內(nèi)流體在最大可能的操作溫度下完全互容，在最大內(nèi)壓下也能夠緊縮密封。 (5)直接卸料的排放口，應該設(shè)在操作者能夠觀察到的地方。在短管管架上，需要恰當?shù)嘏渲貌y管。 (3)按照相同的規(guī)范設(shè)計小口徑的支管和主管一樣進行嚴格的檢驗確保小的支管在交叉點得到加強，并有充分的支撐。 (2)減少小排放口的數(shù)量。 管線的復雜性，一般反映在連接的 泵的數(shù)量 以及 再循環(huán)物流的數(shù)量 兩個方面。 塔器的人孔平臺應該有塔內(nèi)件安全維護的充分的工作空間 ，打開人孔的方向應該避開從平臺向下的扶梯 。 從高架平臺向下的 所有扶梯和滑梯孔道 ， 都應設(shè)在最小可能遭受火險或毒物泄漏的地點 。 在室內(nèi) ， 很難過分強調(diào)精細設(shè)計的平臺 、 扶梯 、人行道 、 出入口或滑運斜道系統(tǒng)的需要 。 如果包含蒸氣，火源或人員的位置則取決于蒸氣的密度比空氣大還是比空氣小。 多層或階梯式建筑有本身持有的地勢問題。墻壁進行強度和耐火設(shè)計?；鹪春鸵兹嘉镌锤綦x墻的門或開口，保持在最小數(shù)量。 3．室內(nèi)裝置的配置 對于需要精確的溫度控制或需要操作者經(jīng)常觀察的情形，必須把加工單元的部分或全部置于室內(nèi)。不宜把裝卸設(shè)備設(shè)置在鐵路支線終點的延伸方向，以避免貨車的過沖、扯脫貨車擋與裝卸設(shè)備碰撞。 除非絕對必要，鐵路支線才引入單元區(qū)。注意可能會阻止水流到達危險點的隨礙物檢查有無必要時迅速撤退的通路。如果單元裝配有 緊急釋放閥或煙氣管線 ，這些設(shè)施 應靠近控制室，遠離火險或其他危險區(qū)域 。 非直線排列設(shè)備的配置還包括許多的公用工程設(shè)施。 對于反應器，主要考慮的是提供充分的空間、反應器內(nèi)件安全操作的設(shè)施以及有關(guān)的催化劑。 壓縮機容易泄漏氣體，應該置于單元的下風區(qū)域。應該盡量保持加熱爐與其他危險設(shè)備的適度分離。 加熱爐有兩個基本問題， 作為明顯的火源，加熱爐應該設(shè)置在單元其余部分的上風區(qū)域，但是這會引起煙道氣飄過塔器的高架平臺或其他建筑物的問題。 對于處理毒性物質(zhì)的單元，控制室應該設(shè)置在單元的上風區(qū)域。 控制室是單元的神經(jīng)中樞，是單元中最重要的部位。 直線排列的設(shè)備構(gòu)成了單元區(qū)域的骨架， 單元的其他組件， 如控制室、壓縮機、反應器、溢流槽、加熱爐等，可以設(shè)置在直線排列的兩邊。 但是 由于過程原因，如蒸餾或吸收塔，噴霧干燥塔或立式反應器，需要提供重力自流或泵的負壓壓頭的設(shè)備等，設(shè)備 提升是不可避免的。 (6)筒體、泵、裝配有觀測平臺的蒸餾塔以及需要橋式吊車鋼梁導軌吊人的設(shè)備，按序定在設(shè)備配置線上，從而把相關(guān)的危險操作集中在一起。 (5)泵排設(shè)置在設(shè)備配置直線的旁邊，與道路鄰接。 (4)管架也設(shè)置在設(shè)備配置直線上。框架結(jié)構(gòu)在精餾塔旁邊提供了開放區(qū)域，塔板和其他塔內(nèi)件易于拆卸裝車運至維修區(qū)。冷卻水箱設(shè)置在框架上使得整個冷卻水系統(tǒng)的維修極為方便，而不必挖掘裝置周圍和裝置之下的地基。 熱交換器設(shè)置在框架上部，冷卻水箱設(shè)置在框架下部。連接道路可以作為阻火堤，把設(shè)備配置線與廠區(qū)其余部分隔離 。 這種設(shè)備排列方法的 主要特征 是； (1)設(shè)備配置直線的兩邊都與廠區(qū)道路連接。過分擁擠嚴重影響施工和維修效率，會增加初始的和繼續(xù)的投資費用。但是出于安全考慮，需要把危險隔開，單元排列應該比較分散 ， 同時也為救火或其他緊急操作留有充分的空間。 第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃 化工單元區(qū)域規(guī)劃是定出各單元邊界內(nèi)不同設(shè)備的相對物理位置。 ?非正常操作的安全問題 。如過程的規(guī)模、類型和整體性是否恰當。如查詢過程物料的毒性，確定過程物料在所有過程條件下的有關(guān)物性，鑒別一切可能的化學反應，對預期的和意外的化學反應都要考慮。 為了確保過程安全，有必要對設(shè)計和操作的每一細節(jié)逐一枚核 。 五、工藝設(shè)計安全校核 機械設(shè)計、過程和布局的微小變化都有可 能出現(xiàn)預想不到的問題 。 連續(xù)過程的容器或設(shè)備很少需要清洗，不穩(wěn)態(tài)的物料輸入也較少 ； (5)間歇過程有較長的暴露時間 。 連續(xù)過程 各操作單元 連通 ，過程物料持有量較少； (2)間歇過程勞動強度較大 ，緊急情況下 操作者 有 較多的機會介入， 連續(xù)過程更多地依靠自動控制 ； (3)間歇過程產(chǎn)物純度容易控制 ，過程物料易于識別。 大批量的操作，從經(jīng)濟上考慮， 連續(xù)過程更具有優(yōu)勢。 (6)不穩(wěn)定液體的溫度或壓力的升高。 分析和確定這些操作的危險件，是過程安全評價的重要內(nèi)容。 (8)考慮催化劑行為的各個方面，如老化、中毒、粉碎、活化、再生等。 (6)確保結(jié)構(gòu)材料彼此相容并與過程物料相容。 (4)考察物料是否吸收空氣中的水分變潮，表面粘附形成毒性或腐蝕性 液體或氣體。 (2)考慮混合、反應物和熱源的低效配置、操作故障、設(shè)計失誤、發(fā)生不需要的副反應、熱量、反應器失控、結(jié)垢等引起的危險。 充分評估反應過程的危險性，有助于改善過程的安全。 有潛在危險的過程有 ： (1)爆炸、爆燃或強放熱過程； (2)有粉塵或煙霧生成的過程； (3)在物料的爆炸范圍或近區(qū)操作的過程； (4)在高溫、高壓或冷凍條件下操作的過程 (5)含有易燃物料的過程； (6)含有不穩(wěn)定化合物的過程； (7)含有高毒性物料的過程； (8)有大量貯存壓力負荷能的過程。過程路線的安全評價，應該考慮過程本身是否具有潛在危險，以及為了特定目的把物料加入過程是否會增加危險。 (7)放射性資料 放射性測試， α 、 β 、 γ 、 中子射線暴露及其危害等。 (5)毒性資料