壓力容器是工業(yè)生產(chǎn)過程中不可缺少的重要設(shè)備,廣泛應(yīng)用于煉油、化工、動力、冶金、核能、運輸?shù)雀鞣N工業(yè)領(lǐng)域中。按其幾何形狀,可以分為敞式容器、平底立式圓筒形儲槽、具有成型頂蓋的立式或臥式圓筒形容器、球形或類球形容器等類型。在煉油、化工、化纖、化肥生產(chǎn)過程中,一般情況下,無危險性的液體可以采用敞式容器;有危險性流體(例如具有毒性、腐蝕性、易燃易爆),在存儲條件下為氣態(tài),或壓力高于(或低于)大氣壓力、溫度高于(或低于)常溫的流體,則應(yīng)采用密閉式容器。
對容器的基本要求,大體上可分為技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和結(jié)構(gòu)要求兩個方面。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指 標(biāo)有:①單位生產(chǎn)能力,即容器每單位體積(或單位面積、單位重量)在單位時間內(nèi)完成的 任務(wù),它是同時考慮處理和效率的綜合指標(biāo),要求最大限度地提高;②消耗系數(shù),即容器每 單位體積(或單位重量)產(chǎn)生所投人的原材料及能耗(燃料、水、電氣、風(fēng)等),要求越低越好;③設(shè)備價格。對設(shè)備價格應(yīng)綜合分析,對于單位生產(chǎn)能力高、單耗低、質(zhì)量特性優(yōu)良的容器,即使價格較昂貴,也應(yīng)選擇采用;④產(chǎn)品總成本,它是容器是否具備良好經(jīng)濟(jì)效果的.
綜合指標(biāo),包括物耗與能耗成本、人工成本以及維護(hù)檢修管理費用等,要求越低越好。容器結(jié)構(gòu)方面的基本要求主要是:①具備先進(jìn)適用的工藝性能,以便充分滿足工藝生產(chǎn)指標(biāo)的要 求;②具備合適的結(jié)構(gòu)型式與足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,從而保證容器操作的安全性、可靠性,做到 長周期平穩(wěn)運行;③具備良好的整體經(jīng)濟(jì)性,即要求容器在其使用壽命內(nèi)的總費用最低,也 就是說,容器從設(shè)計、制造、安裝、投用、維護(hù)等直至報廢這一期限內(nèi)所產(chǎn)生的全部費用最 少,從而使容器制造和使用單位都能夠取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。因此,從生產(chǎn)工藝和結(jié)構(gòu)方面考慮,應(yīng)著重考慮以下幾個主要方面。
(―)先進(jìn)適用的工藝性能
任何容器在其運行過程中都應(yīng)具有一定的工藝性能,達(dá)到指定的生產(chǎn)要求,力求先進(jìn)適用。良好的工藝適用性是容器完成設(shè)計技術(shù)指標(biāo)的保證。例如:加氫反應(yīng)器能否在設(shè)計的操作壓力、溫度、物料狀況等條件下完成指定的加氫裂化或精制反應(yīng),反應(yīng)率、反應(yīng)速度以及 反應(yīng)產(chǎn)品是否達(dá)到要求;催化裂化三級旋風(fēng)分離器能否將處于氣固混合狀態(tài)下的催化劑微小 粒子分離出來,使凈化后的高溫?zé)煔庵写呋瘎┝6群秃窟_(dá)到進(jìn)人煙氣輪機(jī)的苛刻要求等等,這些都是“工藝性能”的內(nèi)容。生產(chǎn)中各類容器的工藝性能指標(biāo)是不同的,它反映了容器最根本的質(zhì)量特性,是容器適用性的基本體現(xiàn)。
(二)合適的結(jié)構(gòu)型式
根據(jù)壓力容器在生產(chǎn)工藝過程中的操作條件(溫度、壓力、介質(zhì)、腐蝕條件等)及其任務(wù),合理選擇結(jié)構(gòu)型式、大小、制造方法以及各個部位的結(jié)構(gòu)材料等。對塔器、反應(yīng)容器、 分離容器、換熱容器等,一般選用帶有凸形封頭、錐形封頭或平蓋的圓筒形容器,對容積較 大的壓力儲罐可采用球形、類球形容器,運輸類壓力儲罐一般為圓形截面臥式容器,但根據(jù) 需要,也可采用橢圓截面或其他非圓形截面的容器。常壓大型儲罐,根據(jù)存儲介質(zhì)的特性, 一般采用平底立式圓筒形儲罐,按其結(jié)構(gòu)型式有固定頂(錐形、拱頂)儲罐、浮頂儲罐、內(nèi)浮頂儲罐及濕式氣柜、干式氣柜等。
(三)安全可靠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度
可靠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是保證壓力容器在正常操作工況下,安全、平穩(wěn)、長周期運行的重要條件,并且即使操作條件(壓力、溫度、介質(zhì)等)在一定范圍內(nèi)產(chǎn)生波動,也不至于影響容器的可靠運行。為此,壓力容器應(yīng)滿足下列各項結(jié)構(gòu)特性的要求。