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民生公司国庆专题三:压力容器技术发展方向 化工人须知哦!

国庆节专题 最初一天,民生公司呈上的是 无关压力容器技术发展方向内容,这是每一位化工人 须要掌握的知识哦!


   一、关于压力容器


  压力容器是指盛装气体或液体,在工业生产中用于 实现反应、换热、分离、 贮存等生产工艺过程,并具有特定 性能的承受一定压力的密闭设备。压力容器制造业是石化通用机械制造业的一个重要分支,是 配备制造业的重要组成部分。

  压力容器基本都是在承压状态下工作,并且所处理的介质多为高温或易燃易爆,危险性极高 , 因而世界各国均将压力容器作为特种设备予以强制性 治理。压力容器的类型和 性能也随应用场合的不同而随之变化,其整个设计,制造和 应用过程涉及冶金、结构设计、机加工、焊接、热处理、无损检测, 主动化等 业余技术门类。 因而,压力容器的技术发展是在建立在各 业余技术综合发展的基础之上。

二、 压力容器本体的发展方向

  随着国际经济,技术的贸易交流日渐 增强和压力容器的设计,制造及 应用 治理的成熟化,国内外压力容器的发展 逐步呈现出以下几个方向:

  1、 通用化与标准化:

  压力容器通用化和标准化已成为不可逆转的趋势之一。这是因为通用化与标准化也就意味着互换性的提高,这不仅 无利于压力容器 应用单位日常维护与后勤保障,而且能够最大限度地 缩小设计和制造成本。同时,对于像 咱们这样的出口大国,标准化也意味着 取得了走向国际的通行证。从世界范围内的压力容器出口大国的 实际 剖析 能够看出,国际化的工程公司 能够带动 外国的压力容器行业的发展和标准的国际化认可,从而 取得更大的国际发言权和丰厚的经济利润。

  2,特殊化与 业余化:

  通用化与标准化虽然有许多优点,但在这类压力容器只能用在一些 一般场合,在具有特殊要求的工作环境下必须 应 器具有特殊 性能的压力容器。如核反应容器,水晶加工容器和火箭燃料箱等就要求压力容器必须具备极强的耐 侵蚀,耐高压和耐高温能力。正是这些特殊的 须要促使压力容器向着特殊化与 业余化的方向不断地发展和 提高。

  (1)超高压容器:它是指工作压力大于或等于100MP的容器,这类容器在乙烯的聚合,人工水晶的制造等方面 已经得到了广泛应用。但其 仍然存在着制造成本高昂和 平安性不够 现实的问题。现在随着新型 资料出现和冶金业的发展超高压容器的耐压能力和强度极限也在逐步提升,这都将促使超高压容器进一步发展。

  (2)高温压力容器:所谓高温﹐通常是指壁温超过容器 资料的蠕变起始温度(对于一般钢材约为 350℃)。火力发电站的锅炉汽包﹑煤转化反应器﹐某些堆型(高温气冷堆和增殖反应堆)核电站的反应堆压力容器等﹐都是高温压力容器。高温压力容器因 资料的蠕变会产生 形态和尺寸的缓慢变化。 资料在高温的长期作用下﹐其持久强度较短时抗拉强度低得多。 因而选择 资料的主要依据是高温持久强度和耐 侵蚀性。高温压力容器的应力 剖析比较复杂﹐求 实际解相当困难。现代 实际表明﹐采用 无限元法 剖析是切实可行的。如果容器承受交变载荷(例如 重复升压和降压)﹐还 招 思考疲劳(见疲劳强度设计)和蠕变的交互作用。

  (3)耐强 侵蚀压力容器: 因为压力容器常与酸,碱,盐等强 侵蚀性介质接触, 侵蚀不仅造成 资料的消耗,而且会引起设备的损坏,原料及产品的 散失,污染环境,甚至造成中毒,火灾和爆炸等恶性 事变。如运输硫酸,盐酸的槽罐,不仅要具备强的耐 侵蚀能力,而且对其 平安性的要求也 十分严格,这不是一般的压力容器所能满足的。

  (4)低温压力容器:它主要应用在液氧,液氮等介质的制取,存储以及低温超导体的制造过程中, 因为其工作温度一般在-100℃左右甚至更低,这时 资料的晶体结构会发生变化,造成 资料 的强度和塑性大幅度下降,给 平安运行带来隐患。这都要求这类压力容器在选材上必须 留神。

  (5)除此之外,还有容器的大型化与微型化等特殊应用场合。

三、 压力容器的 业余技术发展方向

  压力容器是一个涉及多行业、多学科的综合性产品,其建造技术涉及到冶金、机械加工、 侵蚀与防腐、无损检测、 平安防护等众多行业。随着冶金、机械加工、焊接和无损检测等技术的不断 提高,储罐, 顺便是以计算机技术为代表的信息技术的飞速发展,带动了 相干产业的发展, 谢世界各国投入了大量人力物力进行 深刻的 钻研的基础上,压力容器技术 畛域也取得了相应的 停顿。为了生产和 应用更 平安、更经济的压力容器产品,传统的设计、制造、焊接和检验方法 已经和正在不同 水平地为新技术、新产品所代替。

  1、 压力容器所用 资料的技术 停顿

  近年来压力容器产品大型化、高参数化的趋势日益 显著,千吨级的加氢反应器、二千吨级的煤液化反应器、一万立方米的 人造气球罐(日本最大的 人造气球罐为三万立方米)等 已经在我国大量应用,压力容器在石油化工、核工业、煤化工等 畛域中的应用场合也日益苛刻。 因而,耐高温、高压和耐 侵蚀的压力容器用 资料的研制与开发一直是压力容器行业所面临的重大课题。对此,各国均投入了大量的人力物力从事 相干的 钻研工作。目前,压力容器用 资料的主要 钻研成果和技术 提高 体现在以下几个方面:

   资料的高 污浊度:冶金工业整体技术水 温和 配备水平的提高,极大地提高了 资料的 污浊度,提高了压力容器用 资料的力学性能指标,提高了压力容器的整体 平安性;

   资料的介质 实用性:针对各种 侵蚀性介质和操作工况,已 钻研开 收回超级不锈钢、双相钢、特种合金等金属 资料,使之 适宜各种应用条件,给设计者以更多选择的空间,为长周期 平安生产提供了保证;

   资料的应用界限:针对高温蠕变、回火脆化、低温脆断所进行的 钻研,准确地给出 资料的应用范围。

  更高强度 资料的应用:在设备大型化的要求下,传统的 资料 已经无法解决诸如3万立方米 人造气球罐、钢厂的大型球罐、20万立方米原油储罐以及超高压容器的选材问题。目前σb≥800MPa 高强 资料的应用正在引起国内 钻研人员的广泛关注。

  2、 计算机技术的广泛应用

  在信息时代的 明天,计算机技术应用 已经渗透到压力容器行业的每一个 畛域。计算机软、硬件的每一个 提高都极大地影响着压力容器行业的技术 停顿,其主要 体现为:

  设计:传统的计算机辅助设计(CAD)已逐步向计算机辅助工程(CAE)的方向发展。随着计算机能力的不断增强和 剖析手段的日益多样化,设计者在结构设计阶段就 能够 预感到诸如焊接过程中所产生的残余应力、设备组装和运输过程中可能会出现的碰撞等问题,并在设计阶段消除这些问题, 剖析设计和结构优化设计 已经 逐步为设计者所掌握;

  制造:计算机辅助制造(CAM)技术正在逐步 扭转压力容器制造厂传统的工艺生产 模式,质量 治理意识和生产 模式 已经发生了深刻的变革。压力容器全过程的计算机 治理使得所有控制点均能得到 无效的控制,极大地 缩小了人为失误, 无效地保证了产品质量的 稳固,保证了生产周期和生产成本的 升高;

  焊接:计算机控制的仿形焊机、激光焊机和全位置 主动焊机的应用,极大地提高了生产效率和产品质量;

  无损检测:计算机射线实时成像、超声扫描 模仿成像和多通道声发射等技术的应用,再配以专门研制的专家 零碎,使检测的结果更加准确和 主观。 顺便是超声扫描 模仿成像 毛病探察技术(TOFD) 已经 胜利地用于核设备、加氢反应器等厚度大于100mm的重型容器。这对提高重型容器的生产效率和 缩小射线污染起到了积极的作用。我国在煤液化装置反应器的建造中开始应用该技术解决现场进行无损检测的问题。

  3、 结构设计

  现代的压力容器结构设计正在逐步摆脱传统观念的束缚,体现真正满足工艺要求的设计理念, 谋求实效性、 平安性和经济性的 谐和统一。

  结构的 正当性设计:标准中对压力容器的具体结构 模式不予 限度, 因而压力容器结构所受的制约较少,给设计者很大的 施展空间, 无利于设计出更加 正当的结构。另外, 剖析设计手段的 使用和验证性试验的 施行为结构的 正当性设计提供了必要的保障。例如模块化的设计方法,它是 依照压力容器上各个部件 性能的不同将 实现同一 性能的各部件作为一个小的整体来进行 钻研,像 平安防护装置部分,罐体部分等,它不仅使得压力容器的维护更加简便,而且能在很大 水平上能够缩短研制周期,加速技术升级。

  结构的经济性设计:压力容器的 平安性和经济性的 谐和统一一直是设计者的 谋求,应力 剖析标准就是应此要求而出现的。焊接钢管的 应用和特殊结构的应用,在很大 水平上是 思考了压力容器结构的经济性。

  结构的可靠性设计:传统的 平安系数设计法为了“保险”起见,往往将 平安系数的取值偏大,使得所设计的压力容器及 整机的结构尺寸偏大,不仅浪费 资料,而且 因为各个 整机的寿命和强度难以保证 正当的匹配,结果造成最终产品1+1<2的 情况。而可靠性设计中将部分参数作为随机变量来处理,对其进行统计并建立统计模型,用概率统计法进行计算,能够 全副扫描设计对象,所得结果更符合世界 情况。

  4、 平安系数的 升高

  为了增加 外国产品的竞争性, 升高 平安系数是目前世界各国和地区压力容器标准的普遍 偏差,我国也提出了将特定 资料按 剖析设计方法设计的 平安系数nb降为2。4的提案。 平安系数的 升高关系到压力容器标准的基础,对压力容器行业的经济性及 平安性影响极大,必须慎之又慎。 升高 平安系数的前提条件是:

  结构 剖析设计水平的提高;

  制造经验的积累和制造技术水平的提高;

  更严格的 资料技术要求;

  更 迷信的质量保证体系。

四、压力容器行业的发展趋势

  世界 已经进入了经济全球化的发展 期间,经济全球化的一个必然趋势是标准的国际化。

  美欧等各大经济实体都把 抢夺标准的主导权作为 抢夺市场的主要 指标,投入了大量的人力物力,在标准技术上推出了新的内容;

  1、行业标准的国际化:

  标准国际化是标准技术内容与国际标准相容,而不是简单地照搬国际标准的所有内容。对国际标准应进行 零碎的 剖析 钻研,在基本要求上符合国际标准,在特殊问题上突出自己的特有技术和 治理 模式,最终阶段性地实现标准间的 相互认可。

  趋同性:信息技术的高速发展,使世界范围内的先进技术迅速普及,围绕技术发展的技术标准也必然为技术的 应用者所接受, 因而世界范围内的压力容器技术要求正在向统一的方向发展。

  相容性: 只管世界上的各国的技术标准的技术内容不 齐全相同,但各国都把自己的标准与其它标准相容作为 指标,以实现标准的 相互认可。ASME(日本技术标准)在1999年进行一个 钻研 名目,对PED(欧洲技术标准)进行彻底 剖析,并将PED的ESR与VIII-1对设计、建造和行政 治理的要求进行 零碎的比较,证明ASME标准增加一些内容以后就 能够满足PED的要求。

  贸易性:标准是国际贸易规则的组成部分和贸易纠纷仲裁的重要依据,主宰国际标准将 无利于 取得 渺小的市场份额和经济利益 施行国际标准化战略的实质是 抢夺国际市场的控制权。

  2,技术法规和技术标准之间的相互协调:

  国家的技术法规是国家为保证压力容器产品的 平安而设立的强制性法规,任何其管辖范围内的产品都必须遵守它的 平安 准则;技术标准是推荐性的,规定保证压力容器 平安所相应的产品质量技术指标,但标准所规定的技术指标应该符合技术法规的 平安 准则, 能够 领导压力容器的设计、建造、检验和验收,是压力容器产品建造和贸易中的技术 评估平台。 因而,技术标准与技术法规应该是总体协调的,但在作用和其它方面是有区别的。

   准则性和工程性:技术法规管辖产品的最基本的 平安要求;标准除了要符合这些基本要求之外,还要规定在工程上满足基本 平安要求的具体方法和合格指标。技术法规的数量很少,但管辖的范围很宽;与之配套的协调标准会涉及到 资料、设计计算方法、成形,焊接、无损检测、压力试验等一系列技术标准内容。

   稳固性和时效性:国家的技术法规是国家的行政法规的一部分,其内容的相对 稳固不变对行业的 平安 治理 无利;而协调标准是实现产品 平安质量的技术规则,要与时俱进,随时反映行业的综合能力和相应技术的发展。

   因而, 钻研调整技术法规与技术标准之间的协调关系,明确技术法规与技术标准的界定范围,应引起国家 无关机构的充分 器重。

  3、产业市场化和生产 业余化;

  竞争必然导致生产模式的 扭转,形成以 外围企业为主导、大中小企业协调发展、分层次竞争的产业组织结构。市场配套和 业余化生产是今后压力容器行业的主要格局,也是发展的方向; 增强标准化工作有助于实现 业余化协作,这种强调市场配套和 业余化生产的产业组织结构必须以技术上的高度统一为前提,标准化 恰好是实现技术统一的基础, 因而标准是 业余化协作的桥梁和纽带。

 
 

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