導(dǎo)語：如何才能寫好一篇化工容器的特點(diǎn)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：能源化工 設(shè)備安裝 土建

能源化工設(shè)備安裝設(shè)計(jì)與土建設(shè)計(jì)有著密切聯(lián)系，土建為安裝所考慮的構(gòu)造設(shè)計(jì)的合理性和可能性為能源化工設(shè)備安裝設(shè)計(jì)能否付諸于實(shí)踐的提供了依據(jù)。能源化工設(shè)備安裝設(shè)計(jì)的技木經(jīng)濟(jì)的合理性需要借助于土建，反之一些建筑的結(jié)構(gòu)能否做到設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)上的合理也需要能源化工設(shè)備安裝予以配合。

一、能源化工設(shè)備

化工容器結(jié)構(gòu)

（1）基本部件

圖1－1化工容器的總體結(jié)構(gòu)

1―法蘭； 2―支座； 3―封頭拼接焊縫； 4―封頭； 5―環(huán)焊縫；

6―補(bǔ)強(qiáng)圈； 7―人孔； 8―縱焊縫； 9―筒體； 10―壓力表； 11―安全閥； 12―液面計(jì)

①法蘭

法蘭在這里起到連接作用和密封作用。它通過螺栓起到連接作用，通過擰緊螺栓使墊片壓緊來保證密封。法蘭也分很多種類，管法蘭用于管道連接合密封；容器法蘭用于容器端蓋和筒體連接后密封。筒體端部是指在高壓容器中，用于端蓋與筒體連接，并且和筒體焊在一起的容器法蘭。容器法蘭按其結(jié)構(gòu)分為整體式、活套式和任意式三種。

②封頭

封頭可以分為球形、碟形、球冠形、橢圓形、錐殼和平蓋等幾種，其中以橢圓形封頭應(yīng)用最多。封頭與筒體的連接方式有用法蘭連接的可拆連接與焊接這種不可拆連接兩種。

③筒體

筒體是化工容器最主要的受壓元件之一，是化工設(shè)備中用以儲存物料或完成傳質(zhì)、傳熱或化學(xué)反應(yīng)所需要的工作空間。工程中最常用的筒體結(jié)構(gòu)是圓柱形筒體（即圓筒）和球形筒體。

④密封裝置

密封裝置的可靠性很大程度上決定了化工容器能否正常安全地運(yùn)行。封頭和筒體間的可拆式連接，容器接管與外管道間可拆連接等都是化工容器上需要的密封裝置。

⑤開孔與接管

為了滿足工藝要求和檢修及監(jiān)測的需要，化工容器中常在筒體或封頭上開設(shè)各種大小的孔或安裝接管，如人孔、手孔、視鏡孔、物料進(jìn)出口接管，或者安裝壓力表、液面計(jì)、安全閥、測溫儀表等接管開孔。

⑥支座

支座支承并固定化工容器，隨安裝位置不同，化工容器支座分立式容器支座和臥式容器支座兩類。立式容器支座又有腿式支座、支承式支座、耳式支座和裙式支座四種。臥式容器支座有支承式、鞍式和圈式支座三種，其中以鞍式支座應(yīng)用最多。球形容器多采用柱式或裙式支座，大型容器多采用裙式支座。

（2）壓力容器

工業(yè)生產(chǎn)中具有特定的工藝功能并承受一定壓力的設(shè)備，稱壓力容器。貯運(yùn)容器、反應(yīng)容器、換熱容器和分離容器均屬壓力容器。滿足以下條件:最高工作壓力≥9.8×104Pa(1Kgf/cm2)；容積≥25L，且工作壓力與容積之積≥200L.Kgf/cm2(1960×104L.Pa)；介質(zhì)為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。

2、化工塔設(shè)備的結(jié)構(gòu)

（1）、塔設(shè)備的基本部件

填料塔和板式塔結(jié)構(gòu)見圖1－2。從圖中可看出，塔結(jié)構(gòu)包括的一些基本部件，如塔體、支座及塔體附件等。

圖1－2填料塔結(jié)構(gòu)圖

1―支座； 2―液體出口； 3―填料支承； 4―卸料孔； 5―塔體；

6―填料； 7―液體再分布器； 8―噴淋裝置

①塔體

塔體是塔設(shè)備的主要部件，大多數(shù)塔體是等直徑、等壁厚的圓筒體，頂蓋大多以橢圓形封頭。鑄鐵、碳素鋼、低合金鋼、不銹耐酸鋼等材質(zhì)是塔體常用的材質(zhì)。

②塔體支座

為了使塔體具有足夠的強(qiáng)度和剛度，來承受塔體操作重量、風(fēng)力、地震等引起的載荷塔設(shè)備常采用裙式支座。塔體支座的材質(zhì)常采用碳素鋼，也有采用鑄鐵的。

③塔體附件

塔體附件包括接管、吊耳、吊柱、人孔和手孔、平臺和爬梯等幾個(gè)部分。

（2）填料塔

圖1－3板式塔總體結(jié)構(gòu)圖

1―裙座； 2―裙座人孔； 3―塔底液體出口； 4―裙座氣孔；

5―塔體；6―人孔； 7―蒸汽入口； 8―塔板； 9―回流入口；

10―吊柱； 11―塔頂蒸汽出口； 12―進(jìn)料口

填料塔是化學(xué)工業(yè)中最常用的氣液傳質(zhì)設(shè)備之一，在塔內(nèi)設(shè)置填料使氣液兩相能夠達(dá)到良好傳質(zhì)所需的接觸面積。填料塔具有結(jié)構(gòu)簡單，便于用耐腐蝕材料制造，適應(yīng)性較好的特點(diǎn)。填料塔廣泛的應(yīng)用在蒸餾、吸收和解吸操作，而在大型裝置中，填料塔的使用范圍正在逐步擴(kuò)大。近代石油工業(yè)中，填料塔的地位變得日益重要。近來，由于塔內(nèi)采用接觸面積較大的矩鞍型或聚丙烯鮑爾環(huán)填料，經(jīng)實(shí)踐證明已克服大型填料塔的不足，并且顯示了出效率高，處理量大，壓力降小等優(yōu)點(diǎn)。

二、化工設(shè)備的安裝

化工設(shè)備的安裝要考慮設(shè)備的特點(diǎn)和占地面積等。設(shè)備布置的安裝要按生產(chǎn)流程順序和同類設(shè)備適當(dāng)集中布置。設(shè)備的安裝也要考慮是否在廠房、框架或利用管廊的上部和下部空間布置，操作通道、維修通道、消防通道、疏散通道的設(shè)置。裝置大氣排放和操作輔助設(shè)施、圍堰、鋪砌的設(shè)置等。

化工設(shè)備的安裝設(shè)計(jì)要按照應(yīng)對裝置布置的原則，遵守的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，裝置布置的一般要求來設(shè)置。比如操作維修場地、通道、凈空、凈距和安全間距等要求和確定標(biāo)高等要求。這里的標(biāo)高包括室外鋪砌區(qū)、非鋪砌區(qū)，室內(nèi)地面，設(shè)備基礎(chǔ)面等。

三、化工土建設(shè)計(jì)

土建的設(shè)計(jì)對化工設(shè)備的安裝具有很大的影響，對特殊地基所采取的處理措施，主要建筑物的結(jié)構(gòu)選型、以及生產(chǎn)特點(diǎn)對建筑物的要求，如防火、防水、防腐、防爆、抗爆、防振等因素在能源化工設(shè)備的安裝設(shè)計(jì)中有著舉足輕重的作用。在化工設(shè)備安裝施工前，基礎(chǔ)施工單位應(yīng)提交質(zhì)量合格證明書、測量記錄及其他施工技術(shù)資料;基礎(chǔ)上應(yīng)明顯的畫出標(biāo)高基準(zhǔn)線、縱橫中心線,相應(yīng)的建筑物上要標(biāo)有坐標(biāo)軸線;設(shè)計(jì)要求做沉降觀測的設(shè)備基礎(chǔ)應(yīng)有沉降觀測水準(zhǔn)點(diǎn)。

化工土建基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,周圍土方應(yīng)回填、夯實(shí)、整平,地腳螺栓的螺紋部分要達(dá)到無損壞和不生銹的標(biāo)準(zhǔn)。土建基礎(chǔ)表面在設(shè)備安裝前應(yīng)進(jìn)行修整，需灌漿抹面時(shí)要鏟好麻面，基礎(chǔ)表面不得有油垢或疏松層。放置墊鐵處(至周邊50 毫米)應(yīng)鏟平,鏟平部位水平度允許偏差為2 毫米/米，預(yù)留地腳螺栓孔內(nèi)的雜物應(yīng)清除干凈。

篇2

論文關(guān)鍵詞：壓力容器，生產(chǎn)制作工藝，浮動裝置，夾緊機(jī)械手，預(yù)緊裝置

 

隨著改革開放的深入和國家“十一五”計(jì)劃的實(shí)施，壓力容器向大型化發(fā)展的速度越來越快?；?、化肥設(shè)備中高壓多層包扎設(shè)備從60年代的DN500、DN600等系列發(fā)展到DN1200~DN2000等系列，產(chǎn)品重量和直徑都翻了幾倍。目前，國內(nèi)企業(yè)使用的捆扎式包扎工藝制作壓容器制造中,深厚環(huán)焊縫焊接困難、檢測困難,需經(jīng)多次熱處理,制造周期長、成本高等缺點(diǎn)已不能滿足設(shè)備大型化發(fā)展的需要。“卡鉗式多層包扎容器工藝裝備設(shè)計(jì)”正是為適應(yīng)制作大型化高壓設(shè)備而設(shè)計(jì)的。整體多層包扎式高壓容器工藝是繼多層包扎、多層繞板、多層熱套、多層繞帶和多層螺旋繞板后的一種新型多層容器的結(jié)構(gòu)工藝，是適合我國國情的一種新型多層高壓容器結(jié)構(gòu)。HG3129-1998《整體多層夾緊式高壓容器》制造工藝特點(diǎn)是:各層層板的縱環(huán)焊縫相互錯開,避免了大厚度的焊接、探傷和熱處理;材料利用率高,選材面廣;機(jī)械化程度高,層板夾緊裝置操作靈活,夾緊力可控;④制造周期短,成本低。它綜合了現(xiàn)有多層容器的優(yōu)點(diǎn)，具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、制造工藝先進(jìn)、成本低以及安全可靠等特點(diǎn)。該包扎式工藝可廣泛適用于化工、化肥、能源及冶金的高壓容器領(lǐng)域。它在制造技術(shù)以及安全和經(jīng)濟(jì)效益的提高上都具有十分明顯的優(yōu)勢。

一、工藝組成組成：

本設(shè)備由單臂架、夾緊機(jī)械手、浮動裝置、三組預(yù)拉緊裝置、行走機(jī)構(gòu)、頂升裝置、YZ-326液壓系統(tǒng)、電器控制、操作臺及軌道等組成，其工作原理見下圖。

二、設(shè)備用途特點(diǎn)：

1、單臂架采用單臂鋼架結(jié)構(gòu)，是其它組成部分支承和連接不可缺少的結(jié)構(gòu)，可不受機(jī)架剛度和產(chǎn)品重量的影響，同時(shí)產(chǎn)品吊裝不受機(jī)架自身影響。本設(shè)備可夾緊φ800~φ2400mm的多層高壓容器，層板厚度為δ6~16mm，層板寬度為600~2400mm。通過行走機(jī)構(gòu)在軌道上的運(yùn)動，容器包扎長度可不受限制，夾緊后的質(zhì)量完全能達(dá)到HG3129-1998的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2、夾緊機(jī)械手的動作采用液壓控制和電器控制，其油缸可以同步往返也可單獨(dú)往返移動，缸徑為φ140，行程為250mm，最高工作壓力達(dá)到15Mpa。且增設(shè)了遠(yuǎn)程和近程電控裝置。

3、預(yù)緊裝置的上、下拉緊采用液壓控制和電器控制，其油缸上、下可以同步往返也可單獨(dú)往返移動，單個(gè)行程700mm，油缸最高工作壓力為15Mpa，缸徑φ63中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)。采用豎向液壓預(yù)緊用多種長度的鋼絲繩來滿足不同直徑規(guī)格產(chǎn)品的包扎，運(yùn)行動作快且預(yù)緊力大，工作效率高；

4、夾緊機(jī)械通過浮動裝置來滿足機(jī)械手在夾緊過程中所產(chǎn)生的位移高度，同時(shí)方便機(jī)械手手指更好的對位于層板工藝孔；在夾緊機(jī)械手設(shè)置電器控制，機(jī)械手的上、下移動（微調(diào)）操作方便；能確保機(jī)械手升降靈活，快速，并增設(shè)有一道安全保障措施。

5、頂升裝置有利于層板輕松套入整體內(nèi)筒；在相關(guān)結(jié)構(gòu)上增加遠(yuǎn)程控制壓力容器，從而減輕勞動強(qiáng)度和提高工作效率。

7、液壓站設(shè)計(jì)在單臂架下部，油壓調(diào)節(jié)和維修更為方便。

四、安全性及其環(huán)保：

1、 設(shè)備起吊安全性較好。該包扎機(jī)的整體結(jié)構(gòu)為單臂架，自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較好；設(shè)備在吊裝時(shí)不會影響單臂架。

2、 浮動裝置上的配重采用鋼絲繩連接，為防止鋼絲繩在使用中產(chǎn)生疲勞斷裂，特增設(shè)2根鋼絲繩以保證其安全性。

3、此設(shè)備運(yùn)行采用液壓控制，整個(gè)過程安全可靠，無噪音。

4、設(shè)備的使用和維護(hù)方便。

綜上所述，本裝置屬是一種新型多層高壓包扎工藝裝置。它是資源節(jié)約型裝備（如：層板下精料、筒節(jié)不再車兩端面焊接坡口、深槽焊等），從而提高了產(chǎn)品的安全性和經(jīng)濟(jì)性；也是環(huán)境友好型（如：人性化操作，減輕勞動強(qiáng)度，操作方便且安全可靠），從而提高了生產(chǎn)率。整體包扎式高壓容器的研制、實(shí)驗(yàn)操作過程分析：各部分機(jī)構(gòu)運(yùn)行正常；操作簡單、方便；包扎層板層間間隙≤0.3mm、松動面積符合HG3129-1998標(biāo)準(zhǔn)要求；包扎效率較高。這種新型容器通過拉緊層板并產(chǎn)生微量伸長產(chǎn)生一定預(yù)應(yīng)力消除層間間隙，利用層間摩擦力的特性，能保證容器安全使用。利用液壓機(jī)械手制作，操作靈活、方便，自動化程度高，生產(chǎn)周期短，制造成本低。包扎筒體縱、環(huán)縫相互錯開，無深環(huán)焊縫，同時(shí)減少了焊接，探傷、返片時(shí)間。筒體選材范圍增大（壁厚6~16mm，板寬600~2400mm），從而減少了包扎層數(shù)，好降低了材料單價(jià)。對大型容器可現(xiàn)場組焊制作，避免了運(yùn)輸困難，因此，設(shè)備選用整體多層夾緊式容器結(jié)構(gòu)有非常明顯的優(yōu)越性，它為我國大型高壓容器國產(chǎn)化開辟了一條新途徑；同時(shí)它具有很好的經(jīng)濟(jì)和社會效益，值得大力推廣。

參考文獻(xiàn)：

1、HG3129-1998 整體多層夾緊式高壓容器

2、朱孝欽,吳京生,陳國理;整體多層夾緊式高壓容器研制及應(yīng)用[J];石油化工設(shè)備;1999年04期

3、吳京生,朱孝欽;多層式高壓容器的特性和研究進(jìn)展[J];化工裝備技術(shù);1988年05期

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[關(guān)鍵詞]化工壓力容器 防腐蝕 腐蝕類型 預(yù)防對策

中圖分類號：TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）01-0057-01

1 化工壓力容器在應(yīng)用過程中常見的腐蝕類型

1.1 化學(xué)腐蝕

化學(xué)腐蝕也被叫作干腐蝕，指的是壓力容器表面與非電解質(zhì)發(fā)生一種化學(xué)反應(yīng)，使得壓力容器被破壞，它主要是發(fā)生于干燥的氣體以及非電解質(zhì)溶液當(dāng)中?；瘜W(xué)腐蝕這一類型最明顯的特點(diǎn)就是金屬表面的原子與非電解質(zhì)之間是通過發(fā)生氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生腐蝕物質(zhì)。這是金屬原子與氧化劑之間進(jìn)行電子交換的過程，期間不會有電流產(chǎn)生。

1.2 電化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐蝕指的是壓力容器的金屬表面與電解質(zhì)溶液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致壓力容器的金屬表面發(fā)生損壞。按照電化學(xué)反應(yīng)的原理，壓力容器表面所發(fā)生的腐蝕一般包括陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)兩種，金屬電子流與介質(zhì)離子流形成回路。壓力容器的陽極反應(yīng)屬于一種比較常見的氧化反應(yīng)，當(dāng)壓力容器的金屬表面失去電子之后，進(jìn)入電解溶液；而陰極反應(yīng)則是一種還原反應(yīng)，氧化劑吸收金屬表面與溶液當(dāng)中的電子?；毫θ萜鞯母g大部分都屬于電化學(xué)腐蝕這種類型，在一般情況下，它不單單是一種電化學(xué)作用，而要與機(jī)械、生物、物理等因素互相作用。

1.3 物理腐蝕

物理腐蝕指的是因?yàn)槲锢砣芙舛?dǎo)致的壓力容器技術(shù)損壞，比如用鋼制容器來盛放熔融鋅溶液，這樣金屬容器便與液態(tài)鋅發(fā)生物理腐蝕，導(dǎo)致容器損壞。

2 化工壓力容器預(yù)防腐蝕的對策

2.1 化工毫θ萜髦韃牧系難

對于壓力容器主材料的選擇，首先要符合相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)的要求，換言之，必須通過相關(guān)資格認(rèn)證的單位才具備設(shè)計(jì)及制造壓力容器的資格與能力，之所以會這樣做，也就是為了進(jìn)一步保障壓力容器的質(zhì)量能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，選擇材料時(shí)也要充分考慮到材料的內(nèi)應(yīng)力，盡量降低內(nèi)應(yīng)力的集中，保證材料無破損，這是由于具有引發(fā)腐蝕作用的一些介質(zhì)會很輕易的通過這些破損的地方加快對金屬的腐蝕， 這里還應(yīng)該注重金屬設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)與組織。制造化工壓力容器時(shí)，一定要把容器的各種功能用途、最大限度的溫度、最大限度承壓范圍、易受何種介質(zhì)影響等問題搞清楚，帶著這些答案去選擇更加合適的材料來制造抗腐蝕性能力強(qiáng)的合金。為了提高合金的耐腐蝕性，也可以在金屬物質(zhì)當(dāng)中加入一些其他金屬元素。

2.2 選用合適的緩蝕劑

緩蝕劑是一種可以在一定程度上緩解或者防止金屬設(shè)備等容易被腐蝕的化學(xué)物質(zhì)，這一化學(xué)物質(zhì)的優(yōu)勢就在于能夠與其他一些化學(xué)物質(zhì)同時(shí)混合使用，而且能夠得到更好的效果。 操作上只需要在金屬表面添加這種緩蝕劑，無論使用多少量，都能夠較好的對金屬設(shè)備起到一些保護(hù)作用，能夠使金屬材料原先的物理性質(zhì)不發(fā)生變化，是一種相當(dāng)實(shí)用可行的方法。而且緩蝕劑的價(jià)格不高，使用方法簡單，更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，因而當(dāng)前化工等行業(yè)里對這一方法的應(yīng)用非常廣泛，尤其是在壓力容器的防腐技術(shù)當(dāng)中常會用到。

2.3 電化學(xué)保護(hù)

這一方法是根據(jù)電化學(xué)原理得出的，是把金屬設(shè)備作為腐蝕電池當(dāng)中的陰極，來實(shí)現(xiàn)減輕或者是防止金屬腐蝕的目的，通常采用的有外加電流法和陽極保護(hù)法這兩種。電化學(xué)保護(hù)法就可以采用這兩種方法，外加電流法是把保護(hù)金屬材料當(dāng)做陰極，把附件電極來當(dāng)做陽極，這樣可以對化工壓力容器外加直流電，進(jìn)而能夠保護(hù)陰極的金屬材料，采用這一方法能夠有效的預(yù)防河水以及土壤等當(dāng)中的壓力容器發(fā)生腐蝕。犧牲陽極保護(hù)法指的是把比電極電勢比較低的金屬或者合金作為陽極，將被保護(hù)金屬作為陰極，在實(shí)際工作應(yīng)用過程中，合金、鋅和鋁等都可以作為犧牲陽極材料，應(yīng)用于保護(hù)工業(yè)金屬構(gòu)件和石油管路等。

2.4 提升焊接的質(zhì)量

通過提升焊接的質(zhì)量能夠在一定程度上降低甚至消除焊接縫處的殘余應(yīng)力，防止產(chǎn)生裂紋，進(jìn)而更好的改善焊接縫處熱影響區(qū)的金相性能和組織。氬弧焊和電弧焊這兩種焊接方式是焊接不銹鋼材料中非常常見的方法，為了有效防止化工壓力容器產(chǎn)生超標(biāo)缺陷，焊后要對其采用穩(wěn)定化熱處理，檢查它的外觀，同時(shí)要做晶間腐蝕試驗(yàn)，另外，還要按照設(shè)計(jì)圖紙的相關(guān)要求通過超聲波探傷射線探傷。

2.5 襯里防護(hù)

在進(jìn)行壓力容器金屬材料的選擇時(shí)，因?yàn)橛械膲毫θ萜鲀?nèi)介質(zhì)腐蝕性很強(qiáng)，但是市場材料非常貴或者是找不到較好的耐蝕金屬材料時(shí)，一般都會借助襯里防護(hù)的方法來解決腐蝕問題。襯里的選擇要依照相關(guān)規(guī)定要求并且結(jié)合容器內(nèi)介質(zhì)的特性、壓力、溫度等因素，有鈦、不銹鋼、搪玻璃、玻璃鋼、聚四氟乙烯、橡膠等。但是有些非金屬材料襯里不能在比較高的壓力和溫度下使用，因此這一方法會受到一定的限制。

2.6 采用防腐材料

防腐涂料是由橡膠、合成樹脂、漿液溶劑、植物油等配置而成的一種材料，通常要涂抹在腐蝕較為嚴(yán)重的金屬設(shè)備的表面，它干了之后會形成一層有很多孔而且比較薄的膜，這可以能有效增加介質(zhì)通過孔隙的擴(kuò)散阻力與溶液電阻，雖然也不能做到完全的隔絕腐蝕介質(zhì)和金屬，但可以降低腐蝕電流，從而實(shí)現(xiàn)更好的防腐效果。

2.7 加強(qiáng)管理維護(hù)

化工壓力容器有很多防腐蝕的方法，腐蝕類型不同就要采用不同的防腐措施來預(yù)防，任何防腐措施都有各自的獨(dú)特應(yīng)用條件與范圍。為了有效保證化工壓力容器的抗腐蝕性能，必須加強(qiáng)日常工作中的管理和維護(hù)?；て髽I(yè)在進(jìn)行日常運(yùn)營過程中，要嚴(yán)格依據(jù)化工壓力容器的相關(guān)法律法規(guī)，結(jié)合本企業(yè)對于壓力容器的操作標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，進(jìn)行定期抽樣檢查，全面認(rèn)識壓力容器發(fā)生的缺陷和腐蝕狀況，一旦出現(xiàn)問題，必須及時(shí)采取維護(hù)處理措施，防止壓力容器腐蝕范圍的繼續(xù)擴(kuò)大?；毫θ萜鞯母g問題對化工企業(yè)的安全運(yùn)行具有重要影響，要分析其腐蝕形態(tài)，探究腐蝕損壞的原因，進(jìn)而有針對性地采取措施，緩解或者抑制壓力容器發(fā)生腐蝕，增強(qiáng)穩(wěn)定性與安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 范曉勇，郭旭，陳魯元，李健，壓力容器的腐蝕及其控制措施[J]，化工管理，2016，04：179-180

篇4

關(guān)鍵詞:特種設(shè)備;同步檢修;協(xié)同檢修

化工介質(zhì)的高危害性、生產(chǎn)的連續(xù)性對設(shè)備的可靠性提出了更高要求。要保證設(shè)備運(yùn)行可靠,必須隨時(shí)了解設(shè)備狀態(tài),對設(shè)備異常及時(shí)發(fā)現(xiàn)并做出調(diào)節(jié)或修理,防止設(shè)備狀況的進(jìn)一步惡化?；ぬ胤N設(shè)備與崗位布局方式?jīng)Q定了必須進(jìn)行巡回檢查?；ぬ胤N設(shè)備往往是設(shè)備連著設(shè)備,一個(gè)崗位集中管理和控制相鄰的十幾臺甚至幾十臺設(shè)備。化工生產(chǎn)具備連續(xù)性大生產(chǎn)的特點(diǎn),除開停車中需要操作人員到設(shè)備現(xiàn)場對設(shè)備進(jìn)行操作外,正常生產(chǎn)中,操作人員的大部分工作時(shí)間是通過崗位控制臺對設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測與調(diào)節(jié)。這一點(diǎn)與普通機(jī)床設(shè)備操作人員始終在設(shè)備身邊進(jìn)行操作很不相同。控制室的監(jiān)控參數(shù)不能完全反映設(shè)備狀況(如設(shè)備局部的泄漏、振動等),這就要求通過巡回檢查來彌補(bǔ)監(jiān)控上的不足。巡回檢查分操作人員的巡回檢查、片區(qū)維護(hù)檢修人員的巡回檢查和現(xiàn)場技術(shù)管理人員的巡回檢查。巡回檢查和由此決定的調(diào)節(jié)與修理是化工特種設(shè)備日常維護(hù)的主要內(nèi)容。

一、同步檢修與協(xié)同檢修要求

化工生產(chǎn)的一個(gè)操作單元的各個(gè)設(shè)備之間、多個(gè)操作單元形成的子系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備之間、多個(gè)子系統(tǒng)形成的總系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備之間,一般都通過管道相連。生產(chǎn)原料從一端設(shè)備投入,產(chǎn)品從另一端設(shè)備產(chǎn)出,中間沒有間斷、停留與機(jī)械運(yùn)輸。這與化工產(chǎn)品的生產(chǎn)介質(zhì)大多為流體有關(guān),這樣可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)性大生產(chǎn)。這種特殊的生產(chǎn)工藝對設(shè)備的維護(hù)檢修提出了同步、協(xié)同檢修的特殊要求。一臺設(shè)備出現(xiàn)問題,往往造成一個(gè)操作單元、或者一個(gè)子系統(tǒng)或者總系統(tǒng)停車,這時(shí)就需實(shí)施該單元、或者子系統(tǒng)或總系統(tǒng)設(shè)備的同步、協(xié)同檢修。同步指檢修時(shí)間、周期、類別上的同步。協(xié)同指在處理某一設(shè)備問題時(shí),充分利用該停車機(jī)會,協(xié)同處理同一單元、同一子系統(tǒng)或總系統(tǒng)中其他設(shè)備問題。

二、怎樣實(shí)現(xiàn)同步和協(xié)同檢修

化工特種設(shè)備檢修按檢修時(shí)機(jī)分:臨時(shí)的停車檢修和停產(chǎn)大修;按檢修工作量分:大修、中修和小修。

當(dāng)總系統(tǒng)運(yùn)行一定時(shí)間(如一年)后,系統(tǒng)全面停車,主要目的是為了系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備集中大修,稱為停產(chǎn)大修。停產(chǎn)大修停車時(shí)間長,可以安排較多設(shè)備的大修,但并不能安排所有設(shè)備的大修,一方面受停車時(shí)間、維修力量限制,另一方面設(shè)備種類、設(shè)備質(zhì)量狀況、運(yùn)行環(huán)境條件的不同,設(shè)備的大修周期不可能統(tǒng)一。同一系統(tǒng)內(nèi)種類相同、檢修周期相近的設(shè)備可以分批實(shí)施大修,錯開每批設(shè)備之間的大修時(shí)間。某次停產(chǎn)大修中不進(jìn)行大修,而中小修周期到了的設(shè)備可協(xié)同進(jìn)行中小修。以上這些大修和協(xié)同的中小修就形成了停產(chǎn)大修計(jì)劃。

盡管如此可以使設(shè)備大修的集中度降低,但停產(chǎn)大修往往時(shí)間緊、任務(wù)重,施工組織難度大。因此必須有效利用臨時(shí)的停車機(jī)會,盡可能多地實(shí)施中小修和可能實(shí)施的大修,例如一些可能與總系統(tǒng)隔斷或短時(shí)斷開的子系統(tǒng)或操作單元的設(shè)備。但子系統(tǒng)內(nèi)或操作單元內(nèi)設(shè)備也應(yīng)實(shí)施同步的和協(xié)同的檢修,以便減少停車次數(shù)。

中小修工作量相對較少、檢修時(shí)間短,除在停產(chǎn)大修期中協(xié)同實(shí)施外,主要安排在臨時(shí)停車時(shí)進(jìn)行?；どa(chǎn)要求實(shí)現(xiàn)連續(xù)不間斷生產(chǎn),但實(shí)際運(yùn)行中短時(shí)的局部子系統(tǒng)或操作單元停車或者總系統(tǒng)的臨時(shí)停車不可避免。如某關(guān)鍵設(shè)備的異常故障、巡檢中發(fā)現(xiàn)某種危及安全的隱患急需處理、某崗位人員的操作失誤、水電氣原料供應(yīng)不足等都可能產(chǎn)生臨時(shí)停車。此時(shí)是安排該系統(tǒng)或操作單元設(shè)備中小修同步檢修和協(xié)同檢修的最佳機(jī)會。

三、壓力容器、管道的維護(hù)檢修

化工生產(chǎn)的管道完成各設(shè)備之間介質(zhì)的傳遞輸送,中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品由不同的儲罐完成介質(zhì)平衡與儲存。壓力容器和壓力管道是化工生產(chǎn)中的主要設(shè)備,屬于特種設(shè)備,對其設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、檢驗(yàn)、檢修與改造實(shí)施安全監(jiān)察,其維護(hù)檢修除重視日常維護(hù)中的巡回檢查外,重點(diǎn)是開展定期檢驗(yàn)。定期檢驗(yàn)是國家安全管理法規(guī)規(guī)定的強(qiáng)制性檢驗(yàn),主要分為每年至少一次的在線檢驗(yàn)和相隔一定運(yùn)行周期必須進(jìn)行的、停止運(yùn)行的全面檢驗(yàn)。壓力容器和壓力管道的修理必須按安全技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行。一般將檢驗(yàn)與修理(修理決策的主要依據(jù)是定期檢驗(yàn)的結(jié)論)結(jié)合進(jìn)行,與壓力容器和壓力管道相關(guān)的安全附件的定期校驗(yàn)、定期檢修也與定期檢驗(yàn)同步進(jìn)行。

四、更高的安全檢修要求

化工特種設(shè)備的管道相互連接,介質(zhì)具有流動性、帶溫帶壓、易燃易爆、有毒有害。一些設(shè)備較大、較高,檢修時(shí)需進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部或登高作業(yè)。這些特點(diǎn)決定了進(jìn)行化工特種設(shè)備檢修必須有更高的安全檢修要求。設(shè)備檢修一般應(yīng)在停車的情況下進(jìn)行,應(yīng)將介質(zhì)排盡。對易燃易爆、有毒有害介質(zhì)需進(jìn)行吹除置換、清洗消毒;進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部檢修需從設(shè)備內(nèi)部有代表性的部位取樣分析,辦理相關(guān)進(jìn)塔入罐作業(yè)證方可進(jìn)行檢修。登高作業(yè)需帶安全帶,辦理登高作業(yè)證;在一些有易燃易爆介質(zhì)的生產(chǎn)現(xiàn)場或設(shè)備內(nèi)部檢修時(shí),需對環(huán)境空氣取樣分析,辦理動火作業(yè)證。生產(chǎn)中對系統(tǒng)的某臺設(shè)備檢修時(shí),必須將其與系統(tǒng)斷開,防止相連設(shè)備管道中的介質(zhì)噴出傷人或造成燃爆、中毒事件。

五、化工特種設(shè)備修理決策方式

設(shè)備維修規(guī)程結(jié)合設(shè)備實(shí)際狀況的決策方式。原化工部組織起草了各類化工特種設(shè)備的維護(hù)檢修規(guī)程,對各類化工特種設(shè)備的維護(hù)檢修制定了日常維護(hù)、大中小修周期、檢修內(nèi)容、質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、檢修安全注意事項(xiàng)等等。這就產(chǎn)生了以化工特種設(shè)備維護(hù)檢修規(guī)程為決策依據(jù)的修理決策方式。但它的缺點(diǎn)是沒有考慮到設(shè)備自身質(zhì)量、設(shè)備運(yùn)行條件和狀況、操作和維護(hù)檢修水平上的差異,嚴(yán)格按規(guī)程進(jìn)行修理決策,會造成修理過剩或修理不足。為此,以化工特種設(shè)備維護(hù)檢修規(guī)程為主要決策依據(jù),由現(xiàn)場技術(shù)管理人員、相關(guān)管理部門技術(shù)人員結(jié)合設(shè)備狀況,對設(shè)備大修周期進(jìn)行調(diào)整、共同決策是一種相對科學(xué)的修理決策方式。目前大多數(shù)化工企業(yè)都采用了這種修理決策形式。但實(shí)際運(yùn)作中相關(guān)人員的技術(shù)素質(zhì)、責(zé)任心、對現(xiàn)場設(shè)備的熟悉程度、對設(shè)備故障事故發(fā)生規(guī)律的認(rèn)識水平等方面的差異,以及出自不同的利益,往往會影響設(shè)備的修理的科學(xué)決策。

依據(jù)狀態(tài)監(jiān)測的決策方式。狀態(tài)維修的最大特點(diǎn)是,完全依據(jù)設(shè)備的運(yùn)行效能、運(yùn)行狀態(tài)來確定設(shè)備的維護(hù)檢修周期和檢修內(nèi)容。其實(shí)質(zhì)是:在全面掌握設(shè)備狀況的基礎(chǔ)上,根據(jù)設(shè)備故障發(fā)生發(fā)展規(guī)律,選擇最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī),對設(shè)備實(shí)施有的放矢的修理。這無疑是一種科學(xué)的修理方式,這需要大量資金的投入和做大量的基礎(chǔ)研究才能得以實(shí)現(xiàn)。這也許是這種決策方式目前難以推廣的原因。

化工企業(yè)壓力容器由于有國家的強(qiáng)制性定期檢驗(yàn)要求,檢驗(yàn)工作開展得較早較好,隨著人們對壓力容器故障和事故發(fā)生發(fā)展規(guī)律認(rèn)識的深入,許多化工企業(yè)壓力容器的修理決策,基本做到了以定期檢驗(yàn)結(jié)論為主要依據(jù),可以說正在或基本形成了壓力容器的狀態(tài)監(jiān)測決策模式。

按規(guī)程結(jié)合實(shí)際加狀態(tài)監(jiān)測的組合方式。目前一些大型化工企業(yè),一方面在總系統(tǒng)中選擇一些大型、關(guān)鍵、貴重、出現(xiàn)故障事故對生產(chǎn)影響、危害性大的設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測,另一方面對大多數(shù)設(shè)備按檢驗(yàn)規(guī)程結(jié)合設(shè)備實(shí)際狀況進(jìn)行修理決策,盡可能使修理決策科學(xué)化。

參考文獻(xiàn)

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【關(guān)鍵字】壓力容器設(shè)計(jì)，特點(diǎn)，問題

中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

一、前言

通過對壓力容器設(shè)計(jì)的特點(diǎn)以及技術(shù)要求的分析，同時(shí)還結(jié)合自己的研究，對現(xiàn)階段壓力容器設(shè)計(jì)的相關(guān)的問題進(jìn)行分析研究，可以不斷的提高我國在壓力容器設(shè)計(jì)上的水平，促進(jìn)我國壓力容器設(shè)計(jì)的整體發(fā)展。

二、壓力容器的設(shè)計(jì)要求

1.確保工藝生產(chǎn)的順利完成

有些壓力容器應(yīng)用于工能夠業(yè)生產(chǎn)中時(shí)是要承擔(dān)完成相應(yīng)的工藝過程，例如石油化工生產(chǎn)中，整個(gè)工藝過程要在壓力容器中進(jìn)行，這就要求壓力容器要滿足整個(gè)工藝要求達(dá)到的壓力、溫度以及各種工藝完成所需的其他規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。

2.確保安全可靠的運(yùn)行

一些應(yīng)用于化工生產(chǎn)的物料多數(shù)具有強(qiáng)烈的腐蝕性和易燃性，甚至是毒性，很容易在生產(chǎn)過程中引發(fā)火災(zāi)甚至是惡性的爆炸事故，使得壓力容器內(nèi)部儲存的能量瞬間釋放，具有極大的摧毀力。因此在進(jìn)行容器設(shè)計(jì)時(shí)一定要保證容器能夠安全可靠地進(jìn)行運(yùn)行。

3.滿足預(yù)定的使用壽命

化工生產(chǎn)材料會對壓力容器進(jìn)行腐蝕，使得壓力容器器壁變薄甚至爛穿，造成生產(chǎn)安全隱患。因此，在進(jìn)行壓力容器設(shè)計(jì)時(shí)一定要選擇合理的材質(zhì)，并且經(jīng)過科學(xué)計(jì)算確保壓力容器在使用壽命周期內(nèi)的結(jié)構(gòu)性能的完好性。

4.經(jīng)濟(jì)性

壓力容器在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，在保證安全使用的前提下，盡量結(jié)構(gòu)簡單、方便制造，盡量節(jié)約貴重材料的使用降低制造成本和維修的成本。盡量提高壓力容器的性價(jià)比。

三、壓力容器的特點(diǎn)

所謂的壓力容器具體是指盛裝液體或氣體并能承載一定壓力的密閉設(shè)備，較為常見的壓力容器有反映容器、貯運(yùn)容器、分離容器等等。無論何種類型的壓力容器基本都具有以下特點(diǎn)：

其一，產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)性加強(qiáng)。壓力容器的設(shè)計(jì)與一般機(jī)械類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有所不同，設(shè)計(jì)人員在應(yīng)用各種軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，既要求其熟練掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)，還要具備化工設(shè)備的相關(guān)知識，這樣設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品才更符合使用要求；

其二，制造工藝多樣性。由于壓力容器的適用范圍較廣，在很多行業(yè)中均有所應(yīng)用，如制藥、飲食、化工、冶煉、石油等等，這就造成了壓力容器品種繁多的現(xiàn)象，即便在相同類型的產(chǎn)品中，有時(shí)也會因特殊原因或客戶需求導(dǎo)致產(chǎn)品上存在一定差異，而產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同，引起制造工藝的多樣性；

其三，產(chǎn)品綜合性較強(qiáng)。壓力容器產(chǎn)品在設(shè)計(jì)制造過程中，需要涉及機(jī)械加工技術(shù)、冶金技術(shù)、無損檢測技術(shù)、安全防護(hù)技術(shù)、防腐蝕技術(shù)等等，是一種涉及諸多學(xué)科的產(chǎn)品，這就導(dǎo)致了產(chǎn)品在設(shè)計(jì)制造過程中必須由多方協(xié)作來共同完成，以確保產(chǎn)品質(zhì)量。

四、壓力容器設(shè)計(jì)的相關(guān)問題分析

1．預(yù)防應(yīng)力腐蝕破裂的對策問題

應(yīng)力腐蝕常出現(xiàn)于不同的腐蝕系統(tǒng),但不論何種,均由于金屬材質(zhì)在固定腐蝕環(huán)境下合并承受持久高溫的拉應(yīng)力作用而形成的晶界或者穿晶裂紋,當(dāng)裂紋的體積逐漸演變成一定數(shù)值時(shí),即便應(yīng)力尚未達(dá)到材質(zhì)的承載極限,也會引發(fā)空前絕后的破裂。較為常見的應(yīng)力腐蝕系統(tǒng)有:無水液氨、碳鋼、奧氏體不銹鋼、濕H2S和低合金鋼等。由應(yīng)力腐蝕而產(chǎn)生的持久高溫拉應(yīng)力,通常出現(xiàn)在容器操作時(shí)的熱應(yīng)力、容器內(nèi)壓導(dǎo)致的常規(guī)應(yīng)力以及容器焊接時(shí)的殘余應(yīng)力等,其中由于容器焊接時(shí)而產(chǎn)生的殘余應(yīng)力占多數(shù)。腐蝕系統(tǒng)的不同,其形成的應(yīng)力腐蝕指標(biāo)、環(huán)境條件也有所差異,但只要達(dá)到各自相應(yīng)的數(shù)值,便會出現(xiàn)相同的腐蝕形狀、危險(xiǎn)程度、破壞特點(diǎn)。對于這一問題,在實(shí)際設(shè)計(jì)中,通常采用預(yù)防應(yīng)力腐蝕破裂的基本對策,例如,改善應(yīng)力的腐蝕環(huán)境、改進(jìn)容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、降低其的設(shè)計(jì)應(yīng)力、提升制造的精確度等,這些方面對各種應(yīng)力腐蝕系統(tǒng)均能適用。由于濕H2S系統(tǒng)的應(yīng)力腐蝕常伴有酸性的腐蝕,因此,對其的設(shè)計(jì),應(yīng)更加仔細(xì)及嚴(yán)格,切忌誤認(rèn)為這種預(yù)防方法的效果和適用性有所差別。

2.壓力容器的壽命設(shè)計(jì)問題

由于設(shè)計(jì)人員在操作壓力容器時(shí)未能很好確定其的操作參數(shù),進(jìn)而難以精確估計(jì)整個(gè)容器的使用壽命。若壓力容器的運(yùn)行時(shí)間超出其所設(shè)計(jì)的使用壽命時(shí),缺少相關(guān)的法規(guī)政策規(guī)定檢修人員如何處理壓力容器的故障,從而造成不必要的安全事故。對此,壓力容器的壽命設(shè)計(jì)問題始終是國內(nèi)設(shè)計(jì)單位及人員極其避及的問題之一。然而,在現(xiàn)實(shí)生活中,設(shè)計(jì)人員難免會遇到有關(guān)壓力容器的壽命設(shè)計(jì)問題,具體原因主要包括以下幾個(gè)方面:第一,材料的力學(xué)性能方面,比如高溫?cái)嗔?、蠕變等對時(shí)間的依存性較大。第二,載荷方面的因素,比如周期性的載荷。第三,受到腐蝕的因素制約,進(jìn)一步影響了容器的使用壽命等。

依據(jù)GB150—1998《鋼制壓力容器》的規(guī)定要求,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)壓力容器的使用壽命中,應(yīng)根據(jù)預(yù)計(jì)的容器介質(zhì)及壽命加以計(jì)算金屬材質(zhì)的腐蝕速度,進(jìn)而確定其的腐蝕裕量。容器的腐蝕速度主要包括兩個(gè)方面,即介質(zhì)本身的腐蝕與介質(zhì)流動對壓力容器材料的磨蝕?！秹毫θ萜靼踩夹g(shù)監(jiān)察規(guī)程》中的相關(guān)規(guī)則規(guī)定:“為預(yù)防及避免容器操作時(shí)超過其預(yù)計(jì)壽命而發(fā)生相應(yīng)的安全事故,通常情況下,設(shè)計(jì)單位應(yīng)在容器的設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)注其的使用壽命”。另外,在其他的法規(guī)政策中也有所規(guī)定。

壓力容器的預(yù)計(jì)使用壽命并非等于其的實(shí)際壽命,其僅是設(shè)計(jì)人員為使后續(xù)的操作依次進(jìn)行而做出的估算。在設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)注預(yù)計(jì)壽命,目的是為了給容器的操作及使用者引以為戒,當(dāng)容器的實(shí)際使用壽命超出預(yù)計(jì)的壽命時(shí),能及時(shí)采取相應(yīng)的解救對策,從而避免不必要的安全事故發(fā)生。

最后,壓力容器的壽命設(shè)計(jì)作為一個(gè)較為復(fù)雜的難題,包含著材料選取、結(jié)構(gòu)設(shè)置以及腐蝕數(shù)據(jù)等眾多的設(shè)計(jì)要素,其預(yù)計(jì)的準(zhǔn)確與否,主要取決于設(shè)計(jì)人員的水平及經(jīng)驗(yàn)。不論是為了滿足設(shè)計(jì)的要求,還是提升設(shè)計(jì)人員的水平,均應(yīng)在設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)明容器的預(yù)計(jì)壽命。

3.壓力容器與安全閥之間的連接管的璧厚問題

在安全閥設(shè)計(jì)中，我們一般根據(jù)《容規(guī)》相關(guān)公式計(jì)算出安全閥最小流道直徑（閥座喉徑），再結(jié)合容器內(nèi)介質(zhì)確定安全閥的規(guī)格型號，并確定與安全閥連接管的規(guī)格型號。譬如：通過計(jì)算安全閥喉徑為15.85mm根據(jù)容器介質(zhì)我們選A21W-40P，公稱通徑DN20的安全閥可以滿足要求，又通過計(jì)算與安全閥連接管所需要璧厚4.5，這時(shí)我們有些設(shè)計(jì)者即選用Φ25×5的管子，這顯然是錯誤的，因?yàn)檫@時(shí)管子內(nèi)徑Φ15mm已小于通過計(jì)算的安全閥喉徑Φ15.85mm，顯然安全泄放裝置已起不到應(yīng)有的作用，所以我們必須嚴(yán)格按照《容規(guī)》第152條第2款的要求執(zhí)行，即：壓力容器與安全閥之間的連接管和管件的通孔，其截面積不得小于安全閥的進(jìn)口截面積，選用Φ25×4.5的接管。

4.開平板的使用問題

在壓力容器設(shè)計(jì)制造過程中常常有設(shè)計(jì)者這樣規(guī)定：開平板不可以使用，這種規(guī)定是沒有技術(shù)依據(jù)的。開平板和原平板在新修訂的GB709中分別被稱為單扎鋼板和剪切鋼板（連軋鋼板）。鋼板從鋼廠出來的時(shí)候是成卷的，這些被機(jī)器開平后的平板就叫做“開平板”，它比平的原平板（或者叫中板）便宜。

GB150中使用的是GB3274《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱扎厚鋼板和鋼帶》表中的Q235-B鋼板，而GB3274中的Q235-B鋼板包括開平板和原平板，故開平板也可以用在壓力容器上，但其標(biāo)注方式不一樣，如8mm厚的鋼板，單扎鋼板標(biāo)注為δ=8mm，開平板標(biāo)注為7.x（x=1,2,3…9），但開平板偏差比單扎鋼板規(guī)定還嚴(yán)格。

開平板的內(nèi)應(yīng)力較高，因此尺寸穩(wěn)定性較差，但鋼板出廠的劃分標(biāo)準(zhǔn)一般按抗拉強(qiáng)度、常溫屈服點(diǎn)及各種化學(xué)成分劃分的，開平板的內(nèi)應(yīng)力一般不在考慮范圍內(nèi)。開平板可能有冷作硬化的傾向，在焊接時(shí)會有較大的焊接變形，很難調(diào)整，所以對外觀質(zhì)量要求較高的部件不能使用開平板，且開平板的厚度一般在6~12mm。故在壓力不太高，對容器外觀質(zhì)量要求不太嚴(yán)格的壓力容器上選用開平板并不違反相關(guān)規(guī)定，且較為經(jīng)濟(jì)。

五、結(jié)束語

總之，加強(qiáng)對壓力容器設(shè)計(jì)的分析探討，可以不斷的提高我國在這方面的研究水平，這對于該領(lǐng)域的發(fā)展來說意義重大。

參考文獻(xiàn)：

[1]齊和慶.壓力容器質(zhì)量問題分析[J].德州學(xué)院學(xué)報(bào).2011（21）.

篇6

關(guān)鍵詞 聲發(fā)射技術(shù)；壓力容器；探測；應(yīng)用

中圖分類號TH49 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2014）120-0225-02

伴隨著我國化工類企業(yè)的發(fā)展，壓力容器被越來越多的化工廠商以及煉油廠商使用，其所獨(dú)有的便捷化學(xué)加壓條件可以很大程度上滿足我國化學(xué)工藝中的多數(shù)工序，加快了我國化工企業(yè)和煉油工業(yè)的發(fā)展?，F(xiàn)階段，壓力容器作為化學(xué)生產(chǎn)中的重要設(shè)備，對于整個(gè)生產(chǎn)過程的繼續(xù)以及生產(chǎn)活動的展開有著重大的影響，一旦壓力容器出現(xiàn)損壞，往往會造成生產(chǎn)活動的停滯不前，給企業(yè)和廣大的煉油廠帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。通過對壓力容器損壞后果的統(tǒng)計(jì)調(diào)查，多數(shù)壓力容器的損壞會給周圍生產(chǎn)廠房以及生產(chǎn)設(shè)備人員帶來巨大的毀壞，由于壓力容器本身所含介質(zhì)多為有壓力的氣體和飽和液體，因而在損壞的過程中容器會因?yàn)閮?nèi)部的巨大壓力從而化成碎片迸發(fā)出來，給周圍的生產(chǎn)廠商和生產(chǎn)設(shè)備帶來巨大的損失，新的形勢下，由于壓力容器破裂而造成的事故數(shù)不勝數(shù)，新的社會科技條件下為了更好的控制壓力容器的安全，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，越來越多的壓力容器檢測方法被投入使用實(shí)驗(yàn)，最終在廣大檢測人員的不懈努力下，多個(gè)探測容器損傷的技術(shù)相繼被提出，尤其以聲波發(fā)射技術(shù)檢測成果最為優(yōu)效。

1 聲波發(fā)射技術(shù)探測容器的原理

由正常的壓力容器見聞不難發(fā)現(xiàn)壓力容器的構(gòu)成多為金屬，而金屬對于聲波的發(fā)射具有反射效能，因而可以使用聲波發(fā)射技術(shù)對絕大多數(shù)的壓力容器實(shí)現(xiàn)聲波探測。其主要的反射工作流程為，通過聲波發(fā)射器在特定的檢測環(huán)境中，發(fā)射出聲波并且在聲電轉(zhuǎn)換器的作用下實(shí)現(xiàn)對聲波信號的再擴(kuò)大，并且通過聲波回收器的信號回收處理，來對聲波反射信號的狀況進(jìn)行詳實(shí)的記錄和顯示，通過對比原有正常無損情況下聲波反射信號，來判斷該壓力容器是否完好無損，在此基礎(chǔ)上部分探測人員還通過對正常聲波波圖的制作以及反射后聲波波圖的對比，來進(jìn)行更加明了的聲波檢測成果評定。

2 聲波發(fā)射技術(shù)探測容器的主要種類

聲波發(fā)射技術(shù)來探測壓力容器是否損壞其聲波的方法總類中并不是單一的，在當(dāng)前使用的聲波檢測實(shí)驗(yàn)中，廣大實(shí)驗(yàn)人員通過對聲波的特點(diǎn)和檢測結(jié)果的對比總結(jié)出了統(tǒng)一NDT檢測方法下各個(gè)波段種類聲波的適用性和特點(diǎn)。本段落通過列表的方式對不同波段種類聲波以及不同壓力容器探測方法的適用特點(diǎn)進(jìn)行了有序的總結(jié)，從而對比總基礎(chǔ)聲發(fā)射無損技術(shù)在探測壓力容器是否損壞中的優(yōu)勢，其列表如下：

通過上表的各種探測壓力容器方法的對比，不難發(fā)現(xiàn)超聲波探傷法具有無損壓力容器的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)與奇特?zé)o損監(jiān)測技術(shù)相比，聲發(fā)射是一種動力學(xué)監(jiān)測方法，其所探測的能量并不是來源于被檢測物體的本身，是相應(yīng)的聲波發(fā)射器，而在超聲波或者射線監(jiān)測方法適用的時(shí)候，其信號的再回饋多是取自聲波被探測的壓力容器本身，而且聲發(fā)射對于大部分壓力容器有著較強(qiáng)的線性敏感性，以此的實(shí)驗(yàn)過程中，聲發(fā)射技術(shù)就可以對整個(gè)壓力容器本身的所有狀況進(jìn)行檢查，而并非渦流探傷法或者滲透探傷法進(jìn)行的外部或者內(nèi)部個(gè)別壓力容器的探傷。另外在進(jìn)行緊閉系統(tǒng)的耐壓試驗(yàn)過程中，聲發(fā)射檢測方法有著其他檢測方法沒有的功能，即可以預(yù)防由于位置不連續(xù)缺陷而引起的系統(tǒng)災(zāi)難性實(shí)效以及限定系統(tǒng)的最高工作壓力不超幅，在不損傷機(jī)器系統(tǒng)正常運(yùn)作或者下次運(yùn)作的前提下實(shí)現(xiàn)無損探測，具有更大的適用范圍。而且字相關(guān)實(shí)際應(yīng)用中，通過文獻(xiàn)我們可以得知聲發(fā)射技術(shù)曾經(jīng)可以同時(shí)展開對上萬臺大型壓力容器的試驗(yàn)檢測，而且對于除金屬壓力容器外的符合材料優(yōu)生發(fā)射實(shí)驗(yàn)中，皆取得了相應(yīng)的研究成果。二十一世紀(jì)初期，我國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)總局頒布了《特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)管理規(guī)定》和《特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測人員考核與監(jiān)督管理規(guī)定》兩個(gè)聲發(fā)射探測方面的明文性規(guī)范，表示著聲發(fā)射技術(shù)已經(jīng)成為我國當(dāng)前的主流壓力容器的無損探測方法之一。新的形勢下我國各個(gè)科研事業(yè)單位通過積極大力的宣傳聲發(fā)射技術(shù)對壓力容器檢測的要點(diǎn)和方法，已經(jīng)從全國范圍內(nèi)建立起了新的壓力容器檢測新聲發(fā)射反應(yīng)實(shí)驗(yàn)檢測體制，這種檢測體制在替代了傳統(tǒng)多數(shù)檢測方法之外還很好的解決了原有壓力容器或者壓力設(shè)備縫隙檢測工作中，對壓力設(shè)備和壓力容器夾渣、未焊透、未融合等不良的影響，并且通過大范圍的性能調(diào)研從中總結(jié)了大量的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐數(shù)據(jù)，為下一步聲發(fā)射技術(shù)的進(jìn)一步完善奠定了基礎(chǔ)。

3 結(jié)論

現(xiàn)有階段隨著壓力容器越來越多走入到廣大的生產(chǎn)生活當(dāng)中，壓力容器泄露縫隙造成的巨大爆炸損傷事故不斷增多，新的形勢下我們應(yīng)該時(shí)刻保持著高度的安全防范態(tài)度，在進(jìn)行壓力容器再檢測的過程中不僅要采用較為成熟的聲發(fā)射技術(shù)外，還要堅(jiān)持科學(xué)的探測方法和探測手段，對壓力容器進(jìn)行有序科學(xué)的檢測，第一時(shí)間將縫隙損壞的壓力容器和壓力設(shè)備進(jìn)行更換修繕，不可以違規(guī)操作這將為我們的生產(chǎn)生活帶來巨大的安全隱患。新的形勢下廣大聲發(fā)射人員應(yīng)該加大對聲發(fā)射技術(shù)在不同材料壓力容器的測試范圍，從而進(jìn)一步的為聲發(fā)射探測全方位的擴(kuò)展提供可循實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，為推動我國化學(xué)工業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)出自己的力量，為維護(hù)廣大人民生產(chǎn)生活安全作出自己的努力。

參考文獻(xiàn)

[1]沈功田，李金海.壓力容器無損檢測――聲發(fā)射檢測技術(shù)[J].無損檢測，2004，9：457-463.

篇7

[關(guān)鍵詞]化工設(shè)備 維修 保養(yǎng)

中圖分類號：R54041 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）10-0044-01

隨著社會經(jīng)濟(jì)和科技不斷發(fā)展與進(jìn)步，化工企業(yè)自動化的程度不斷提高，化工生產(chǎn)能力也需要不斷增進(jìn)，才能保證國民經(jīng)濟(jì)增長對化工產(chǎn)品的需求。而在這之中，化工設(shè)備是化工企業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)和必要條件，其在化工生產(chǎn)中的作用也日益突出，為保障化工企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)的如期完成，化工設(shè)備常常不分晝夜地高速運(yùn)轉(zhuǎn)，長時(shí)間的連續(xù)作業(yè)難免會對設(shè)備造成不同程度的損傷，化工設(shè)備的優(yōu)劣將直接影響到化工產(chǎn)品的質(zhì)量好壞與產(chǎn)量高低，更甚者將對生產(chǎn)過程中安全、環(huán)保以及操作人員的情緒等多方面造成影響。因此，化工設(shè)備的維修與保養(yǎng)問題就顯得尤為重要，管理和維護(hù)到位能極大程度的減小機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障的概率，從而確?；ぴO(shè)備對的正常使用，延長其壽命，保障企業(yè)效益。

由化工生產(chǎn)設(shè)備是高科技、高價(jià)值的產(chǎn)品，因此正確的使用、維護(hù)、管理對設(shè)備的良性運(yùn)行是至關(guān)重要的，本文就企業(yè)主要化工生產(chǎn)設(shè)備分類處理，從正確使用、常見故障、日常維護(hù)等方面進(jìn)行闡述化工生產(chǎn)設(shè)備的維護(hù)和管理技術(shù)，旨在提高現(xiàn)代化化工生產(chǎn)設(shè)備的管理和維護(hù)水平。

1.化工設(shè)備的分類及運(yùn)行特點(diǎn)

1.1 化工設(shè)備的分類

化工設(shè)備可分為反應(yīng)設(shè)備、傳熱設(shè)備、傳質(zhì)設(shè)備、混合設(shè)備、分離設(shè)備、干燥設(shè)備、制冷設(shè)備、儲運(yùn)輸送設(shè)備、壓力容器、儀器儀表、包裝結(jié)晶粉碎設(shè)備、橡膠和塑料生產(chǎn)的專用設(shè)備以及其他一些輔助設(shè)備等，如反應(yīng)釜、換熱器、吸收塔、精餾塔、干燥機(jī)、冷卻塔、儲罐、鍋爐、分析儀器、結(jié)晶釜和粉碎機(jī)等。

1.2 化工設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)

化工設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)是設(shè)備自身正常運(yùn)行的客觀需要，設(shè)備在生產(chǎn)線上持續(xù)工作，由于自身運(yùn)動和外界條件的改變，會使生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)不斷變化，不可避免出現(xiàn)干摩擦、零件松動、變形、聲響異常、腐蝕、泄漏等不正?，F(xiàn)象，雖有必備的安全系統(tǒng)，但長時(shí)間的作業(yè)常常會伴有易燃、易爆、高溫、高壓等安全隱患，再加上化工產(chǎn)品種類眾多，性質(zhì)各異，有毒、強(qiáng)腐蝕性的物質(zhì)在生產(chǎn)的過程中需要尤為注意。這些都是化工設(shè)備的缺陷隱患，若處理不及時(shí)，很有可能會造成設(shè)備的過早磨損，性能減退，嚴(yán)重者甚至釀成重大化工生產(chǎn)事故。所以為了有效的保證化工設(shè)備能穩(wěn)定運(yùn)行，做好相應(yīng)的維護(hù)保養(yǎng)工作是至關(guān)重要的。

2.投產(chǎn)前和使用中的一般維護(hù)

根據(jù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律和企業(yè)的資源條件，制定合理的化工設(shè)備運(yùn)行維護(hù)保養(yǎng)制度是設(shè)備維修管理工程中的重要內(nèi)容。要認(rèn)真定期作好設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作，隨時(shí)調(diào)整優(yōu)化設(shè)備的使用狀況，以達(dá)到減緩設(shè)備老化速度的目的，才能保證化工設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，延長使用壽命。

2.1 設(shè)備在投產(chǎn)前要做好必要的維護(hù)保養(yǎng)的管理工作

需事先編寫設(shè)備操作規(guī)范和保養(yǎng)規(guī)程；在化工設(shè)備投入使用前，對其操作人員進(jìn)行必要的培訓(xùn)，使之了解設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能、操作流程、維護(hù)保養(yǎng)措施等，并進(jìn)行定期考核；對投入使用的設(shè)備要進(jìn)行精度、性能、安全裝置、報(bào)警裝置等部件的檢查和核對，符合出廠說明方可投入使用。

2.2 設(shè)備使用中維護(hù)保養(yǎng)的內(nèi)容

首先，在適應(yīng)連續(xù)生產(chǎn)需求的前提下，保證設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，不可為求產(chǎn)量而長時(shí)間持續(xù)作業(yè)，對設(shè)備進(jìn)行定期檢查和維修；其次，物料泄露很容易引發(fā)的環(huán)境污染、爆炸和火災(zāi)等事故，在設(shè)備使用時(shí)應(yīng)按照正確的操作流程進(jìn)行操作，減少能源損失和物料消耗，排除管路和設(shè)備連接端的泄露隱患，對設(shè)備核心部位或重要部位，應(yīng)定期開展檢查工作；最后，設(shè)備的工作表面要保持清潔，使設(shè)備運(yùn)行環(huán)境整潔干凈，化學(xué)介質(zhì)和大氣介質(zhì)要有良好隔離措施，以減少設(shè)備的化學(xué)損壞。

3.高安全性的化工設(shè)備檢修措施

3.1 維修規(guī)程結(jié)合設(shè)備實(shí)際狀況的決策方式

原化工部組織起草了各類化工設(shè)備的維護(hù)檢修規(guī)程，對各類化工設(shè)備的維扣檢修制定了日常維護(hù)規(guī)程，確定了大小維護(hù)周期，檢修內(nèi)容、質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、檢修安全注意事項(xiàng)等事項(xiàng)。這就產(chǎn)生了以化工設(shè)備維護(hù)檢修規(guī)程為決策依據(jù)的修理決策方式。但該決策方式也存在不足之處：不同設(shè)備在自身質(zhì)量、設(shè)備運(yùn)行條件和狀況、操作和維護(hù)檢修水平上存在各自的差異，若操作者或企業(yè)管理部門嚴(yán)格按規(guī)程進(jìn)行修理決策，可能會造成修理過?；蛐蘩聿蛔愕那闆r。為此，以化工設(shè)備維護(hù)檢修規(guī)程為主要決策依據(jù)，應(yīng)由現(xiàn)場技術(shù)管理人員針對設(shè)備狀況做出調(diào)整，從而形成一種相對科學(xué)的修理決策方式。

3.2 依據(jù)狀態(tài)監(jiān)測的決策方式

狀態(tài)維修是一種科學(xué)的維修模式。它是依據(jù)設(shè)備的運(yùn)行效能、運(yùn)行狀態(tài)來確定設(shè)備的維修檢修周期和檢修內(nèi)容的方法。在全面掌握設(shè)備狀況的前提下，依據(jù)設(shè)備發(fā)生故障的情況，選擇合適的時(shí)機(jī)對設(shè)備進(jìn)行有的放矢的維修工作。但是該模式的實(shí)施成本投入量大，以致于這種決策方式目前難以推廣?；て髽I(yè)壓力容器有國家的強(qiáng)制性定期檢驗(yàn)要求，隨著人們不斷深入了解壓力容器發(fā)生故障的原因，許多化工企業(yè)都對壓力容器的檢修作出適合各自企業(yè)的制度規(guī)定，基本做到以定期檢驗(yàn)結(jié)論為主要原則，行業(yè)內(nèi)正逐步形成了壓力容器的狀態(tài)監(jiān)測決策模式。

3.3 按規(guī)程結(jié)合實(shí)際加狀態(tài)監(jiān)測的組合方式

目前一些大型化工企業(yè)，一方面在總系統(tǒng)中選擇一些大型、關(guān)鍵、貴重、出現(xiàn)故障事故對生產(chǎn)影響、危害性大的設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測，另一方面對大多數(shù)設(shè)備按檢驗(yàn)規(guī)程結(jié)合設(shè)備實(shí)際狀況進(jìn)行修理決策，盡可能使修理決策科學(xué)化。

4.討論

現(xiàn)代化的化工生產(chǎn)設(shè)備是化工生產(chǎn)等開展的物質(zhì)必要條件，對于工廠而言，化工生產(chǎn)設(shè)備的有效維護(hù)和科學(xué)管理是當(dāng)今面臨的主要難題。面對當(dāng)前國家新經(jīng)濟(jì)形式下，化工生產(chǎn)機(jī)構(gòu)之間的競爭相當(dāng)激烈，高性能化工生產(chǎn)設(shè)備的采購需求逐年增加。因此，合理利用高效能、高價(jià)值的化工生產(chǎn)設(shè)備成為化工企業(yè)的優(yōu)勢科目。利用科學(xué)有序的管理、維護(hù)和保養(yǎng)，確?；どa(chǎn)設(shè)備能夠正常運(yùn)行，建立相關(guān)的維護(hù)系統(tǒng)，減少故障的發(fā)生以及故障發(fā)生時(shí)能有效解決至關(guān)重要。

參考文獻(xiàn)

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篇8

在改革開放進(jìn)程中，這四類行業(yè)會更加開放，競爭也會隨之更加激烈，化工機(jī)械行業(yè)會伴隨機(jī)遇與挑戰(zhàn)迎來更大的發(fā)展空間，中國入世以后，化工機(jī)械行業(yè)出現(xiàn)市場需求增大的特點(diǎn)，針對這一情況，化工行業(yè)充分利用這個(gè)國際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易平臺，不斷開拓市場，抓住最好商機(jī)。同時(shí)，在傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上，研究新技術(shù)以適應(yīng)快速發(fā)展的化工機(jī)械行業(yè)。發(fā)展前景化工機(jī)械行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，是影響國民經(jīng)濟(jì)水平的重要因素。在世界各國重視科技力量的前提下，化工機(jī)械行業(yè)必將會迎來更先進(jìn)更寬松的發(fā)展空間，經(jīng)濟(jì)效益也會隨著穩(wěn)步增長。化工機(jī)械行業(yè)的迅猛發(fā)展會加速其他機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，使機(jī)械行業(yè)整體水平得到提升，我國會迎來機(jī)械行業(yè)高技術(shù)裝備制造業(yè)全面發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)將保持持續(xù)穩(wěn)固增長。中國化工機(jī)械行業(yè)將走入良好發(fā)展軌道。

化工設(shè)備和機(jī)械的簡要分析

對比化工機(jī)器和化工設(shè)備統(tǒng)稱為化工機(jī)械。化工機(jī)械是動設(shè)備，主要是指泵和壓縮機(jī)；化工設(shè)備主要包括化工容器，是靜設(shè)備?；C(jī)械以動態(tài)為主，化工設(shè)備以靜態(tài)為主?；C(jī)械和化工設(shè)備的動與靜都是相對而言的?；C(jī)械具有傳動特點(diǎn)，化工設(shè)備以壓力容器靜止為主。多年來，在工業(yè)生產(chǎn)中，將原料加工成符合要求的產(chǎn)品，必須經(jīng)過原材料處理、材料化學(xué)反應(yīng)、反應(yīng)物精制等化工過程。化工機(jī)械的劃分不是很嚴(yán)格，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的流程所用到的機(jī)器和設(shè)備就是化工機(jī)械，比如泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)都在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)中占有重要地位。這些基礎(chǔ)東西是化工生產(chǎn)中通用的機(jī)械設(shè)備。隨著化學(xué)工藝和化學(xué)工程的發(fā)展，機(jī)械工程和材料工程有了長足進(jìn)步，化工機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造有了新的技術(shù)水平。相對化工機(jī)械的動態(tài)而言，化工設(shè)備就是靜態(tài)的機(jī)械，包括主要容器、物質(zhì)分離設(shè)備、結(jié)晶設(shè)備、傳質(zhì)設(shè)備、離子交換設(shè)備、換熱器、蒸發(fā)器、干燥器、反應(yīng)器、反應(yīng)爐等?；ぴO(shè)備以壓力容器、換熱器塔設(shè)備、反應(yīng)釜為主要設(shè)備；化工機(jī)械主要以傳動、運(yùn)輸、粉碎機(jī)械、分離、干燥設(shè)備為常用機(jī)械。重要性化工設(shè)備的完善和整體水平?jīng)Q定了化工產(chǎn)品的質(zhì)量、成本和產(chǎn)量，而化工機(jī)械必須要符合化學(xué)工業(yè)的機(jī)械化要求，安全可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)、符合要求的強(qiáng)度、良好的耐腐蝕功能、密封功能準(zhǔn)確、高效率與低能耗并存。化工機(jī)械設(shè)備為化工生產(chǎn)提供良好的作業(yè)基礎(chǔ)，保證了化工生產(chǎn)過程中的正常運(yùn)轉(zhuǎn)?；C(jī)械設(shè)備的基本特點(diǎn)決定了工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性、牢固性?；て髽I(yè)要低投入、高產(chǎn)出、低能耗、高效益，化工機(jī)械設(shè)備必須先行?；ぴO(shè)備與機(jī)械是化工生產(chǎn)的基礎(chǔ)和根本，化工機(jī)械設(shè)備的現(xiàn)代化程度決定了化工企業(yè)的現(xiàn)代化水平。

讓化工設(shè)備與機(jī)械高效服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)的具體措施

嚴(yán)格采購機(jī)械設(shè)備，重視產(chǎn)品質(zhì)量機(jī)械設(shè)備出廠前，在生產(chǎn)加工以及組裝過程中，有時(shí)候會出現(xiàn)若干問題，因此在采購過程中，應(yīng)該細(xì)致檢查、考察產(chǎn)品質(zhì)量，從設(shè)計(jì)、工藝、外形、規(guī)格型號、技術(shù)參數(shù)等把好第一關(guān)。正確安裝設(shè)備，合理規(guī)范操作機(jī)械設(shè)備在到達(dá)規(guī)定區(qū)域后，要認(rèn)定設(shè)備存放環(huán)境符合設(shè)備技術(shù)要求，要放在最合理的位置，平穩(wěn)固定并打牢基礎(chǔ)，要細(xì)致正確的進(jìn)行安裝調(diào)試。安裝要根據(jù)設(shè)備說明書，由專業(yè)人員進(jìn)行操作，設(shè)備的使用條件是設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)規(guī)定的，例如溫度、電壓、安裝條件等是根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)設(shè)定的。在這些化工機(jī)械設(shè)備的操作中要嚴(yán)格遵守使用條件，違章操作會造成機(jī)器故障甚至危險(xiǎn)發(fā)生。在生產(chǎn)過程中，不能讓機(jī)械設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，每次使用前要做好準(zhǔn)備，合理調(diào)整方式方法。要定期檢查維護(hù)，檢查機(jī)械設(shè)備是否螺絲松動、是否規(guī)定部位缺油、是否環(huán)境條件不適宜。適時(shí)養(yǎng)護(hù)機(jī)械設(shè)備，保持設(shè)備正常狀態(tài)機(jī)械設(shè)備無法避免的就是老化。每臺機(jī)械設(shè)備都有它的壽命，在使用時(shí)間范圍內(nèi)，我們要重視機(jī)械設(shè)備的日常保養(yǎng)，保養(yǎng)工作會延緩機(jī)械設(shè)備的老化速度，定期檢查、適時(shí)養(yǎng)護(hù)，發(fā)現(xiàn)問題立即采取合理有效的方式解決，讓機(jī)械設(shè)備快速復(fù)原，不耽誤工業(yè)生產(chǎn)，避免造成因機(jī)械設(shè)備問題造成的損失。做好巡回檢查工作，保證同步設(shè)備檢修化工機(jī)械設(shè)備要每天面對高危害性的化工介質(zhì)，不僅如此，這些高危害性的物質(zhì)還是持續(xù)停留在化工機(jī)械設(shè)備中，因此，要保證機(jī)械設(shè)備能穩(wěn)定供給化工產(chǎn)業(yè)需要，就要建立巡回檢查制度、同步檢修制度、協(xié)同檢修制度。巡回檢查要求操作人員要經(jīng)常巡回檢查、生產(chǎn)區(qū)域維護(hù)人員巡回檢查，現(xiàn)場管理人巡回檢查，把機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障的可能降到最低。化工生產(chǎn)是各個(gè)設(shè)備之間共同作用的結(jié)果，多個(gè)操作單元，多個(gè)系統(tǒng)之間要良好配合，合理運(yùn)轉(zhuǎn)。各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備之間形成沒有間斷的連續(xù)作業(yè)，形成一個(gè)自由順利的生產(chǎn)通道。生產(chǎn)原料多數(shù)具有高腐蝕性，在運(yùn)轉(zhuǎn)期間的各個(gè)環(huán)節(jié)，要連續(xù)、不間斷，從進(jìn)料到生產(chǎn)到運(yùn)輸要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程?；どa(chǎn)往往涉及特殊工藝，特殊工藝對化工機(jī)械設(shè)備提出很高要求，所以同步協(xié)同的檢修制度能夠在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，讓化工生產(chǎn)工作處于高效運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)?；C(jī)械設(shè)備要注重大修，設(shè)備大修制度是我國特有的一種維修模式。設(shè)備大修要嚴(yán)格遵循設(shè)備技術(shù)要求。設(shè)備的使用期限一般分為初始期、穩(wěn)定期、衰老期。大部分設(shè)備一年為初始期，經(jīng)過三年到五年的穩(wěn)定期，進(jìn)入衰老期。停產(chǎn)大修的時(shí)間要選擇銷售淡季，大修工作雖然細(xì)致，但是時(shí)間不宜過長，時(shí)間長會造成生產(chǎn)率低，影響經(jīng)濟(jì)效益。所以，在保證化工機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，用適時(shí)維修的方式減少故障發(fā)生，故障發(fā)生少了，化工機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)率、利用率自然得到高效發(fā)展。充分做好能源管理。做好能源管理第一步要了解化工機(jī)械設(shè)備每天消耗多少能源，是什么方式消耗的。這個(gè)原因在工廠里容易實(shí)現(xiàn)，安裝能源測量設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)。第二步要觀測化工生產(chǎn)廠家的運(yùn)營方式，制定“消減負(fù)荷”能源管理原則。例如化工設(shè)備中的壓縮機(jī)使用，兩次使用后達(dá)到效果，就不需要第三次使用了。這個(gè)思路可以擴(kuò)展到對其他化工設(shè)備的應(yīng)用。注重“功率因數(shù)”提高，功率因數(shù)是工廠用電的衡量標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)設(shè)施和配電系統(tǒng)要適時(shí)調(diào)整，達(dá)到相互匹配。用變頻驅(qū)動方式節(jié)約能源。以人本管理為中心，提高技能水平化工機(jī)械設(shè)備在化工生產(chǎn)過程中起到基礎(chǔ)的作用，所以對購置設(shè)備人員、安裝設(shè)備人員、操作設(shè)備人員、設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)人員都提出很高要求。人的因素才是提高化工機(jī)械設(shè)備效率的最根本因素。人的素質(zhì)是工業(yè)生產(chǎn)中的可變化因素?；て髽I(yè)要想實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程少故障或零故障，杜絕人為因素尤為重要，減少化工生產(chǎn)過程中的潛在危機(jī)是化工生產(chǎn)高效能的主要途徑。

篇9

1設(shè)計(jì)的原理

化工設(shè)備設(shè)計(jì)主要是在把握設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出安全合理經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范介紹了各種形式化工設(shè)備的設(shè)計(jì)原理和規(guī)則。熟悉化工設(shè)備的設(shè)計(jì)原理，需要了解化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)和計(jì)算模型?；ぴO(shè)備根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，具有不同的計(jì)算模型，臥式容器的計(jì)算模型是對稱外伸懸臂梁，塔器的計(jì)算模型是多自由度振動體系?？偟膩碚f，化工設(shè)備的計(jì)算模型可以從結(jié)構(gòu)、受力和約束三方面來分析?；ぴO(shè)備的結(jié)構(gòu)由外殼、內(nèi)件和支座等組成，外殼多為圓柱殼體或球殼。約束指的是設(shè)備的支撐方式，包括支座、鞍座、裙座和球罐支柱等。受力主要是壓力、液柱靜壓力和接管載荷等。不同形式的設(shè)備承受不同的載荷，并且主次載荷并不相同，比如，臥式容器和換熱器不考慮橫向風(fēng)載荷，但是塔器和球罐需要考慮風(fēng)載荷（且是主要載荷），還需考慮水平風(fēng)力和水平地震力。總而言之，化工設(shè)備設(shè)計(jì)的原理包括結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是確定不同設(shè)備的外形和內(nèi)件形式，使其滿足工藝要求；結(jié)構(gòu)計(jì)算主要是確定計(jì)算模型，使設(shè)備及零部件滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和使用壽命的要求。此外，設(shè)計(jì)是制造的上游工序，因此，設(shè)備設(shè)計(jì)還要考慮制造和檢測的要求[1]。

1.1工程設(shè)計(jì)方法

化工設(shè)備的設(shè)計(jì)包括零部件的設(shè)計(jì)和總體設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)方法上包括材料選擇、結(jié)構(gòu)選型和尺寸計(jì)算、材料選擇需要考慮工藝介質(zhì)和各種材料的物理化學(xué)和機(jī)械加工性能等。結(jié)構(gòu)選型一方面指的是工藝的設(shè)備選型，另一方面指的是設(shè)備的強(qiáng)度計(jì)算模型，比如開孔補(bǔ)強(qiáng)方法采用補(bǔ)強(qiáng)圈還是厚壁管或者增加殼體壁厚的整體補(bǔ)強(qiáng)。尺寸計(jì)算指的是確定滿足工藝要求和設(shè)備強(qiáng)度要求的尺寸。零部件的設(shè)計(jì)可分為標(biāo)準(zhǔn)件的選型和非標(biāo)件的設(shè)計(jì)。對于標(biāo)準(zhǔn)件的選型來說，需要設(shè)計(jì)者充分了解標(biāo)準(zhǔn)件的適用范圍，做到既滿足工藝和結(jié)構(gòu)要求，又經(jīng)濟(jì)合理。當(dāng)設(shè)備的設(shè)計(jì)條件超出標(biāo)準(zhǔn)件的使用范圍時(shí)，就需要設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)非標(biāo)件。對于非標(biāo)件的設(shè)計(jì)，需要設(shè)計(jì)者從計(jì)算模型上把握產(chǎn)品的合格標(biāo)準(zhǔn)，在滿足產(chǎn)品要求的前提下，追求設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。非標(biāo)件的設(shè)計(jì)經(jīng)常使用經(jīng)驗(yàn)對比的設(shè)計(jì)方法，主要是參考標(biāo)準(zhǔn)件和竣工圖紙的形狀和尺寸作為初始參數(shù)，補(bǔ)充輸入新的設(shè)計(jì)參數(shù)，利用SW6的校核模式來驗(yàn)證是否合格，若合格則可采用，否則需要修改尺寸，重新校核，直至合格。這種方法既可以借鑒原有的成功經(jīng)驗(yàn)，又同時(shí)滿足計(jì)算的要求，提高了非標(biāo)件設(shè)計(jì)的效率?？傮w設(shè)計(jì)是將整個(gè)設(shè)備作為一個(gè)計(jì)算模型，重點(diǎn)考查零部件之間的連接方式以及連接后產(chǎn)生的局部應(yīng)力，同時(shí)分析整個(gè)設(shè)備在整體載荷下的安全問題，比如塔器在風(fēng)載荷、地震載荷和內(nèi)壓共同作用下的應(yīng)力響應(yīng)。SW6是化工設(shè)備計(jì)算軟件，包括零部件設(shè)計(jì)和設(shè)備設(shè)計(jì)。利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算方便性，結(jié)合理論知識，可以提高設(shè)計(jì)的效率和產(chǎn)品的品質(zhì)。

1.1.1化工設(shè)備的壁厚

化工設(shè)備是根據(jù)彈性失效和彈塑性失效準(zhǔn)則來設(shè)計(jì)的。壁厚尺寸是設(shè)備滿足載荷和工藝要求的關(guān)鍵尺寸。理解化工設(shè)備各種壁厚的含義對于合理準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。計(jì)算壁厚指的是滿足強(qiáng)度要求的厚度，這是強(qiáng)度要求的厚度，以解決設(shè)備在這種載荷下可不可以用的問題。最小壁厚大多是剛度要求的厚度，解決設(shè)備變形的問題。腐蝕裕量保證了設(shè)備的使用壽命（對均勻腐蝕來講）。設(shè)計(jì)厚度是強(qiáng)度和使用壽命要求的厚度，等于計(jì)算厚度（或最小厚度）加腐蝕裕量，所以，設(shè)計(jì)厚度可以保證設(shè)備在使用壽命內(nèi)的強(qiáng)度安全。筒體的名義厚度=設(shè)計(jì)厚度+負(fù)偏差C1+圓整，圓整量是富裕的厚度，此類富裕厚度反映出設(shè)備的最大允許工作壓力往往大于設(shè)計(jì)壓力。封頭的名義厚度需要考慮制造減薄率，封頭的最小成形厚度只有大于等于設(shè)計(jì)厚度，才能保證封頭的強(qiáng)度和使用壽命。

1.1.2不同設(shè)備壁厚的決定因素

不同的設(shè)備有不同的計(jì)算模型，因此，不同的設(shè)備也就具有不同的關(guān)鍵厚度。關(guān)鍵厚度指的是決定受壓元件名義厚度的關(guān)鍵因素要求的厚度。球罐的關(guān)鍵厚度是內(nèi)壓、開孔補(bǔ)強(qiáng)、a點(diǎn)組合應(yīng)力決定的厚度中最大者。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，球罐殼體的壁厚，大多由支柱和殼體相交最低點(diǎn)的應(yīng)力決定。臥式容器的關(guān)鍵厚度是內(nèi)壓、開孔補(bǔ)強(qiáng)、鞍座應(yīng)力決定的厚度中的最大者。一般來說，中低壓臥式容器的壁厚大多是由鞍座處殼體厚度決定的。塔器的關(guān)鍵厚度是內(nèi)壓、開孔補(bǔ)強(qiáng)、地震力和風(fēng)壓決定的厚度中的最大者。中低壓塔的最大壁厚是由地震力和風(fēng)壓共同決定的。大型儲罐的壁厚是由內(nèi)壓（氮封壓力）、風(fēng)壓、地震力、物料和自重決定的。一般來說，壁厚主要由液柱靜壓力或內(nèi)壓決定。除此之外，對于一些特殊的容器，我們還需要特別考慮接管載荷對殼體厚度的要求，比如高溫高壓反應(yīng)器封頭上接管載荷對封頭壁厚的要求。了解不同設(shè)備的關(guān)鍵厚度，對于我們掌握化工設(shè)備的安全設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

1.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是設(shè)計(jì)的依據(jù)。設(shè)計(jì)者只有熟悉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，理會設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)的內(nèi)涵，才能準(zhǔn)確地利用好標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出合格的產(chǎn)品。標(biāo)準(zhǔn)按照設(shè)計(jì)內(nèi)容可以分為設(shè)備級標(biāo)準(zhǔn)、零部件標(biāo)準(zhǔn)和施工標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)包括塔設(shè)備、換熱設(shè)備、反應(yīng)設(shè)備、儲運(yùn)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。零部件標(biāo)準(zhǔn)包括鋼制管法蘭、緊固件、墊片標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備法蘭、支座等標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，了解壓力容器的材料標(biāo)準(zhǔn)，在已知的介質(zhì)和環(huán)境條件下，選擇合適的材料，保證結(jié)構(gòu)的安全和使用壽命。我國標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)是相互聯(lián)系，相輔相成，所以學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)不可只見樹木不見森林。首先，就單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來講，要把握標(biāo)準(zhǔn)的使用范圍和選擇原則；其次，由于我國標(biāo)準(zhǔn)是層層相關(guān)的，包括法規(guī)、規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，因而使用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)不僅要把握該標(biāo)準(zhǔn)本身，還要結(jié)合與該標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的其他標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能更透徹地理解標(biāo)準(zhǔn)的含義，更準(zhǔn)確地把握標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出更優(yōu)秀的產(chǎn)品。隨著社會和學(xué)術(shù)的發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也在不斷更新，各個(gè)國家的標(biāo)準(zhǔn)也存在差異[2-3]。對于更先進(jìn)、更經(jīng)濟(jì)的新標(biāo)準(zhǔn)來說，老標(biāo)準(zhǔn)相對保守，不經(jīng)濟(jì)，存在不足。所以設(shè)計(jì)者要不斷學(xué)習(xí)新標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)習(xí)新的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)理念，這樣才能做到與時(shí)俱進(jìn)，設(shè)計(jì)出更加安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的產(chǎn)品。

1.3繪圖

圖紙是設(shè)計(jì)理念和結(jié)果的表達(dá)?；ぴO(shè)備由于其結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，其繪圖方法也和一般的機(jī)械制圖不太一樣。繪圖對于化工設(shè)備的設(shè)計(jì)十分重要：一是可以表達(dá)設(shè)計(jì)理念；二是可以確定零部件的配合尺寸；三是可以檢查設(shè)計(jì)中的一些干涉問題?；ぴO(shè)備的繪圖順序是先按比例繪制所有的零件圖，之后利用配合關(guān)系組裝出總圖。當(dāng)零件之間，特別是內(nèi)件之間存在干涉時(shí)，需要重新修改零件尺寸，校核驗(yàn)證，直至沒有干涉為止。在繪制整體的裝配圖后，需要繪制零件之間的節(jié)點(diǎn)圖，比如焊接節(jié)點(diǎn)圖、局部放大節(jié)點(diǎn)等。之后添加必要的制造、檢驗(yàn)和安裝使用的技術(shù)要求。最后，統(tǒng)計(jì)材料，填寫明細(xì)表，完成繪圖。繪圖中的尺寸可以分為兩類：一類是計(jì)算出來的精確尺寸，比如工藝的筒體內(nèi)徑和管口尺寸，設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算出的筒體壁厚等；另一類是規(guī)則經(jīng)驗(yàn)尺寸，也就是說該類尺寸不需要經(jīng)精確的公式計(jì)算，只是根據(jù)規(guī)則和經(jīng)驗(yàn)而定的，比如高溫塔器裙座的過渡段的長度要大于五倍的保溫層厚度，且不小于500mm；焊縫間距宜大于三倍壁厚且不小于150mm等。因此，繪圖尺寸來自于設(shè)計(jì)者的計(jì)算和設(shè)計(jì)規(guī)則。傳統(tǒng)的CAD繪圖方法自動化程度不高，生產(chǎn)效率低。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，更加智能的繪圖方法不斷出現(xiàn)，大大提高了繪圖效率和準(zhǔn)確性，比如，交互化、智能化的化工設(shè)備CAD繪圖系統(tǒng)、PVCAD系統(tǒng)等[4-5]。

2存在的問題和建議

化工設(shè)備的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)都有一定的使用范圍，實(shí)際設(shè)計(jì)中往往會超出標(biāo)準(zhǔn)的使用范圍，比如計(jì)算模型不同、載荷工況不同等。因此，設(shè)計(jì)者不僅要把握標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，。在有標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候嚴(yán)格使用標(biāo)準(zhǔn)，在沒標(biāo)準(zhǔn)可以參照的時(shí)候，要依據(jù)相關(guān)的知識，運(yùn)用合理的簡化和計(jì)算方法，設(shè)計(jì)出合格的產(chǎn)品，比如螺紋鎖緊環(huán)換熱器、夾套攪拌容器等。這類設(shè)備的設(shè)計(jì)一方面可以利用經(jīng)驗(yàn)對比法，參考以前的圖紙進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；另一方面要根據(jù)力學(xué)的原理，建立力學(xué)模型，進(jìn)行計(jì)算校核；此外，利用有限元法可以對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)或校核等。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的層次和行業(yè)眾多，針對同一問題，可能不同的標(biāo)準(zhǔn)具有不同的表達(dá)方式或者側(cè)重點(diǎn)。設(shè)計(jì)者不僅要把握標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，更要理解編制標(biāo)準(zhǔn)者的初衷，把握標(biāo)準(zhǔn)的原理。在眾多的標(biāo)準(zhǔn)中選擇最適合產(chǎn)品工況條件的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中需要經(jīng)常使用標(biāo)準(zhǔn)件，使用標(biāo)準(zhǔn)件可以方便設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造。標(biāo)準(zhǔn)件可以直接選擇型號，不必再進(jìn)行計(jì)算。但是，實(shí)際設(shè)計(jì)中，當(dāng)我們選擇了標(biāo)準(zhǔn)件，同時(shí)需要修改標(biāo)準(zhǔn)件的某個(gè)尺寸時(shí)，此時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)件就不能算標(biāo)準(zhǔn)件了，必須重新計(jì)算，合格后才可選用，比如，球罐人孔法蘭蓋，可以選擇標(biāo)準(zhǔn)件，如果需要在法蘭蓋中心再接一個(gè)排凝管，此時(shí)法蘭蓋就算是非標(biāo)件了，需要重新計(jì)算。類似的問題還有標(biāo)準(zhǔn)法蘭的內(nèi)徑選擇，一般標(biāo)準(zhǔn)法蘭并不給出法蘭內(nèi)徑，只是要求法蘭內(nèi)徑與對接的接管內(nèi)徑相同。由于接管和法蘭的計(jì)算模型不同，接管的壁厚和法蘭應(yīng)力校核需要的直邊段厚度不一定相等[6]。因此，對此類情況下的標(biāo)準(zhǔn)件，在苛刻工況下，為了安全可靠，應(yīng)進(jìn)行必要的校核后再選用。

3結(jié)論

化工設(shè)備的工程設(shè)計(jì)方法包括設(shè)計(jì)的原理、標(biāo)準(zhǔn)和繪圖方法。設(shè)計(jì)原理是設(shè)計(jì)的根本，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)使設(shè)計(jì)更加規(guī)范和準(zhǔn)確，繪圖是設(shè)計(jì)思路和計(jì)算結(jié)果的表達(dá)，設(shè)計(jì)原理和圖紙相輔相成。只有了解了化工設(shè)備的計(jì)算原理和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，才能設(shè)計(jì)出安全經(jīng)濟(jì)合理的產(chǎn)品。

作者:范強(qiáng)強(qiáng) 單位:安徽實(shí)華工程技術(shù)股份有限公司

參考文獻(xiàn)

[1]陳建俊.從制造角度看化工設(shè)備的設(shè)計(jì)[J].化工設(shè)備與管道，2005，42（6）：1-7.

[2]丁伯民.對壓力容器有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的一些看法[J].化工設(shè)備與管道，2008，45（2）：1-3.

[3]丁伯民.壓力容器標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的探討[J].化工設(shè)備與管道，2001，38（2）：5-10.

[4]林杰.交互式、智能化化工設(shè)備CAD系統(tǒng)的開發(fā)[J].化工設(shè)備與管道，2012，49（3）：47-49.

篇10

關(guān)鍵詞:D型螺栓;高壓密封結(jié)構(gòu);承力連接結(jié)構(gòu);密封效果

中圖分類號:U664文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2010)06-0014-02

一、D形螺栓系列高壓密封結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

D形螺栓是容器端部法蘭與頂蓋的新型承力連接結(jié)構(gòu),要獲得良好的密封效果,還需配合密封元件,而且它們之間要形成協(xié)調(diào)的結(jié)構(gòu)關(guān)系,即在保證密封可靠的基礎(chǔ)上又不能影響裝拆方便性。在密封元件上,可以考慮利用內(nèi)壓的自緊作用,這是提高密封效果減小初始預(yù)緊比壓的一條很好的途徑,當(dāng)然也可以設(shè)置單獨(dú)預(yù)緊調(diào)節(jié)裝置,即預(yù)緊和承受內(nèi)壓作用力分開。D形螺栓系列的密封結(jié)構(gòu)包括:D型螺栓徑向C形環(huán)高壓密封結(jié)構(gòu)、D型螺栓軸向C形環(huán)高壓密封結(jié)構(gòu)、D形螺栓單通到柔性環(huán)高壓密封結(jié)構(gòu)、D形螺栓O形環(huán)高壓密封結(jié)構(gòu)、D形螺栓連接卡扎里高壓密封結(jié)構(gòu)、D形螺栓B形環(huán)高壓密封結(jié)構(gòu),等等。這些新型D形螺栓連接高壓密封結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)高壓密封結(jié)構(gòu)比較,既能保持一般抗剪螺栓高壓密封結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕的特點(diǎn),又具有聯(lián)接安全可靠、裝拆迅速、勞動強(qiáng)度低的特點(diǎn)。

二、D形螺栓軸向C形環(huán)高壓密封結(jié)構(gòu)分析

D形螺栓軸向C形環(huán)高壓密封裝置結(jié)構(gòu)由、D形螺栓支撐環(huán)、D形螺栓C形環(huán)、端部法蘭、頂蓋等元件組成。該密封裝置的主要受力部件包括D形螺栓、端部法蘭、頂蓋和C形環(huán)等。其結(jié)構(gòu)密封實(shí)現(xiàn)如下:密封元件采用一般的自緊式C形環(huán)(C形環(huán)放置在頂蓋和端部法蘭之間),上、下兩道封口的初始預(yù)緊力通過旋轉(zhuǎn)頂蓋上方沿周向均布的一組D形螺栓直接壓下頂蓋從而壓緊C形環(huán)獲得,工作時(shí)的C形環(huán)有內(nèi)壓自緊作用(頂蓋在軸向可相對移動)。D形螺栓連接在D形螺栓支撐環(huán)和容器端部法蘭騎縫上的螺孔內(nèi),這些螺孔的中心則是靠內(nèi),呈“偏心”狀態(tài)。端部法蘭上的螺孔保留1/4圓弧螺紋柱,與之相對應(yīng)的D形螺栓支撐環(huán)上的螺孔3/4圓弧螺紋柱,這樣當(dāng)D形螺栓在松開位置時(shí),它可被D形螺栓支撐環(huán)上的螺孔所“包容”,此時(shí),D形螺栓、D形螺栓支撐環(huán)和頂蓋可以作為一個(gè)整體組件直接卸下,D形螺栓不必取出;反之,在安裝過程中,只要將上述組件置于端部法蘭腔體內(nèi),把包容全部D形螺栓的支撐環(huán),經(jīng)軸向和周向定位(螺孔對位)后,分別旋轉(zhuǎn)各個(gè)D形螺栓至少量的行程。

顯然,容器內(nèi)壓軸向力和密封環(huán)密封力由頂蓋傳遞到端部法蘭是通過D形螺栓進(jìn)行的,而D形螺栓支撐環(huán)軸向并不參與上述力的傳遞,所以,預(yù)緊完成后要求所有D形螺栓螺紋應(yīng)與端部法蘭上的螺紋孔呈完全連接狀態(tài)(即不可以只聯(lián)結(jié)一部分)。分析以下三個(gè)方面:

1.D形螺栓。

(1)受力分析。介質(zhì)內(nèi)壓產(chǎn)生的軸向力凡由頂蓋通過D形螺栓傳遞到端部法蘭上,同時(shí)C形環(huán)密封反力(軸向力)Fa也通過D形螺栓傳遞到端部法蘭上,端部法蘭對螺栓的作用力主要是軸向剪切力。但由于該剪切力與頂緊力的作用會形成使螺栓“傾覆”的力矩,為平衡該力矩,D形螺栓的兩側(cè)需受到能形成反向力偶的力,可假設(shè)來自端部法蘭作用的正向分布壓力為q1(x),能與q1(x)形成力偶的力主要是螺栓底部的摩擦力Fb和可能來自D形螺栓支撐環(huán)的正向分布壓力q2(x)(為簡化計(jì)算,無任支撐環(huán)長短及螺栓缺口方位,皆做如此假設(shè))。文中q1(x)、q2(x)都認(rèn)為是線性的,D形螺栓力學(xué)模型如圖1所示:

從圖1可以看出,顯然,D形螺栓支撐環(huán)可以起到一定的橫向支撐作用,但軸向是不受力的。為此,在簡化力學(xué)分析的過程中,作用在D形螺栓螺紋處的軸向剪切力可簡化為作用在該圓弧面形心處的集中力FD。

(2)各種力的關(guān)系式。如式(1)所示。其中,Fa為C形環(huán)預(yù)緊密封力、Fo為內(nèi)壓總軸向力。在內(nèi)壓工作時(shí),C形環(huán)同時(shí)有松開趨勢和壓力自緊補(bǔ)償作用。所以可以假設(shè)工作狀態(tài)下C形環(huán)的密封反力還是按Fa計(jì)算,容器端部法蘭上螺紋受到的總剪切力Ft的關(guān)系式如式(1)。單個(gè)螺栓的剪力用FD表示,Fn=FD可以有螺栓軸向受力平衡得出。?子1為D形螺栓1/4螺紋弦長上的切應(yīng)力,?子為端部法蘭每個(gè)螺紋或D形螺栓連接螺紋上受到的軸向切應(yīng)力。x為形心位置,D形螺栓螺紋弧段受到的總剪力等效簡化為作用在所作用弧段的形心位置。由q1、q2 的表達(dá)式可知,q1、q2取決于D形螺栓的靜摩擦系數(shù)和長徑比。

2.端部法蘭。端部法蘭內(nèi)壁螺紋上受到D形螺栓傳遞的剪切力點(diǎn)和正向線性分布壓力q(x)作用(根據(jù)其力學(xué)模型)。由于D形螺栓數(shù)量較多,可按軸對稱問題處理(剪切力和正向分布壓力沿內(nèi)壁周向均布)。其中Ft計(jì)算式與式(1)一樣,線性分布壓力q(x)的最大值qmax、計(jì)算與單個(gè)D形螺栓正向線性分布壓力q1(x)的最大值q1的計(jì)算關(guān)系、端部法蘭強(qiáng)度限制如下所示。

3.頂蓋。頂蓋可以是平蓋,也可以是碟形、橢圓形或半球形等凸形封頭,可參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB150的相關(guān)規(guī)定計(jì)算。平頂蓋基本尺寸中,螺栓力作用點(diǎn)到凸緣內(nèi)徑距離推薦為螺栓半徑加上15～30mm。螺栓力作用點(diǎn)到凸緣外徑距離約為螺栓半徑的0.7倍。參照GB150 G50公式,平頂蓋縱向截面彎曲應(yīng)力?滓hm按下式校核。另外,C-C環(huán)向截面當(dāng)量應(yīng)力?滓oa需作強(qiáng)度校核,強(qiáng)度校核公式可參照GBI50 G51有關(guān)長箍緊固結(jié)構(gòu)類似的方法和公式進(jìn)行計(jì)算。對頂蓋上的D形螺栓作用孔中的切應(yīng)力?子k也要進(jìn)行校核。

三、結(jié)語

由于D形螺栓連接高壓密封結(jié)構(gòu)具有上述的“結(jié)構(gòu)緊湊、裝拆十分方便”等特點(diǎn),所以它經(jīng)常在高壓容器和管道設(shè)備中使用。文中雖然分析了該密封結(jié)構(gòu)的密封原理和受力特點(diǎn)、強(qiáng)度校核等,但是密封是否可靠、強(qiáng)度是否足夠,需要進(jìn)一步驗(yàn)證。這需要用ANSYS軟件進(jìn)行有限元數(shù)值分析,由于篇幅的原因在這里不予介紹。

參考文獻(xiàn)

[1]丁伯民,黃正林.化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書(高壓容器)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.