压力容器定义与分类.docx
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压力容器定义与分类
压力容器
1.概述
工业生产中具有特定的工艺功能并承受一定压力的设备，称压力容器。
贮运容器、反响容器、
换热容器和别离容器均属压力容器。
为了与一般容器〔常压容器〕相区别，只有同时满足以下三个条件的容器，才称之为压力容器：
1〕工作压力大于或者等于0.1Mpa〔工作压力是指压力容器在正常工作情况下，其顶部可能达
到的最高压力〔表压力〕；〔不含液体静压力〕
2〕内直径〔非圆形截面指其最大尺寸〕大于等于。
且容积〔V〕大于等于立方
米，工作压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa-L〔容积，是指压力容器的几何容积〕；
3〕盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体.
压力容器的用途十分广泛。
它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。
压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大局部构成容器本体。
此外，还配有平安装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。
压力容器由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的平安及污染环境的事故。
目前，世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。
2.分类
压力容器的分类方法很多，从使用、制造和监检的角度分类，有以下几种。
〔1〕按承受压力的等级分为：
低压容器、中压容器、高压容器和超高压容器。
⑵按盛装介质分为：
非易燃、无毒；易燃或有毒；剧毒。
〔3〕按工艺过程中的作用不同分为：
1反响容器〔R〕:
用于完成介质的物理、化学反响的容器。
2换热容器〔H〕:
用于完成介质的热量交换的容器。
3别离容器（S）:
用于完成介质的质量交换、气体净化、固、液、气别离的容器。
4贮运容器（T）:
用于盛装液体或气体物料、贮运介质或对压力起平衡缓冲作用的容器。
（4）为了更有效地实施科学管理和平安监检，我国?
压力容器平安监察规程?
中根据工作压力、
介质危害性及其在生产中的作用将压力容器分为三类。
并对每个类别的压力容器在设计、制造过程，以及检验工程、内容和方式做出了不同的规定。
压力容器已实施进口商品平安质量许可制度，未取得进口平安质量许可证书的商品不准进口。
3.检验标准
实施进出口压力容器检验的依据是?
商检法?
和?
进出口锅炉、压力容器监督管理方法?
。
压力容器的检验是按照国家公布的有关法规和技术标准对压力容器结构的合理性，受压元件强度、制造和安装质量的优劣，内外部存在的缺陷以及平安附件的准确、可靠程度进行全面检验，作出鉴定性的结论。
进出口压力容器检验涉及的标准很多，归纳起来，有以下几种：
（1）法规性的规定：
这类检验标准是国家公布的，具有强制性的，是压力容器设计、制造、安装、运行和管理上必须遵守的规定、规程或标准。
这种法规性的规定，是压力容器检验的重要依据。
在我国有?
锅炉压力容器平安监察暂行条例?
、?
压力容器平安监察规程?
、?
钢制石油化工压力容器的设计规定?
以及?
锅炉压力容器焊工考试规那么?
、?
锅炉压力容器无损检测人员资格考核规那么?
等。
无论是进口的还是出口的容器，假设某项内容不符合这类规定，该压力容器就不能使用。
（2）具体的技术性规定：
与压力容器检验有关的技术性标准较多。
这类标准包括：
材料标准、材料试验标准、材料验收标准、零部件标准、产品标准、工艺标准、工艺质量检测标准等。
粗略统计，我国约有20余个。
这些标准是产品质量特性的一系列技术参数和标准明确化的，为特定性的技术文件，它是衡量产品质量的尺度。
在我国这类标准，有国标（GB）、行标（JBYB）等以及企业标准。
（3）合同规定的标准：
鉴于压力容器的特殊性，我国政府规定：
进出口压力容器的质量，特别
是平安性能，不能低于我国现行标准的规定。
因此，签约双方在进行技术谈判和签约时，对
于低于我国标准内容予以注意，防止因不符合我国标准而无法使用。
4.压力检验工程和检验方法
（1）检验范围：
进出口压力容器检验包括以下范围：
压力容器设计的审查、压力容器运行质量
的检验、压力容器安装质量的检验、压力容器返修质量的检验、压力容器运行质量的检验。
总之，但凡能影响压力容器平安运行的工程，都是检验的范围。
（2）检验工程和方法：
进出口压力容器的检验，一般包括两大项内容。
即设计资料审查和实体检验。
根据检验需要，出口的可以派员驻厂检验监检，进口的派员出国进行监造或监检。
1设计资料的审查：
设计、制造资料的审查，不仅是审查资料是否齐全，还要审查资料是否符合要求。
资料审查包括如下内容：
设备图纸、质量证明书、产品合格证等是否齐全、合格。
其中应包括主要受压元件的材质证明及强度计算、施焊证明、焊接工艺、热处理工艺、试压报告等与平安性能检验有关的资料。
结构合理性的审查。
其中包括平安附件的设计和计算书。
2实体检验：
采用直观检查、量具检查、无损探伤检测、理化性能检验、水压试验等方法，压力容器本体和主要零部件进行外观和内在质量的检查。
检验的主要工程有：
受压元件材质、外观尺寸和成形质量、焊缝质量、组压质量、内部装置及平安附件是否齐全有效、胀管质量、各受压元件相互的几何位置和耐压性能等。
3性能：
技术资料审查和实体检验合格的压力容器视需要进行性能检验，检查其规定的技术和经济指标。
除以上检验工程外，对于进出口压力容器，还要依据标准进行整体外观、数量、包装等检验。
5.其他
目前，列入检验检疫“法定检验商品〞的进出口压力容器的具体品种为：
工作压力
的各种贮运容器、反响容器、换热容器和别离容器，总计四类58种。
此外，对于糟车和气瓶
另有规定，关于这两类商品的情况另述。
压力容器除了单独引进和出口外，还多以配套设备在进出口贸易中出现。
因此，在签约和技术谈判时，应根据我国的有关法规，对压力容器的技术资料、检验标准、检验方法提出明确要求，以确保货物质量和检验工作的顺利进行。
金属的电化学腐蚀
金属的腐蚀原理有多种，其中电化学腐蚀是最为广泛的一种。
当金属被放置在水溶液中
或潮湿的大气中，金属外表会形成一种微电池，也称腐蚀电池（其电极习惯上称阴、阳极，不
叫正、负极）。
阳极上发生氧化反响，使阳极发生溶解，阴极上发生复原反响，一般只起传递电子的作用。
腐蚀电池的形成原因主要是由于金属外表吸附了空气中的水分，形成一层水膜，
因而使空气中C02S02N02等溶解在这层水膜中，形成电解质溶液，而浸泡在这层溶液中的金属又总是不纯的，如工业用的钢铁，实际上是合金，即除铁之外，还含有石墨、渗碳体（Fe3C）以及其它金属和杂质，它们大多数没有铁活泼。
这样形成的腐蚀电池的阳极为铁，而阴极为杂质，又由于铁与杂质紧密接触，使得腐蚀不断进行。
（1）析氢腐蚀（钢铁外表吸附水膜酸性较强时）
阳极（Fe）:
Fe=Fe2++2e-
Fe2++2H2O=Fe（OH）2+2H+
阴极（杂质）：
2H++2e-=H2
电池反响：
Fe+2H2O=Fe（OH）牡H2f
由于有氢气放出，所以称之为析氢腐蚀。
阳极（Fe）:
Fe=Fe2++2e-
阴极：
02+2H2庆4e-=4OH-
总反响：
2Fe+02+2H2O=2Fe（OH）2
由于吸收氧气，所以也叫吸氧腐蚀。
析氢腐蚀与吸氧腐蚀生成的Fe（0H）2被氧所氧化，生成Fe（0H）3脱水生成Fe2O3铁锈。
钢铁
制品在大气中的腐蚀主要是吸氧腐蚀。
Fe+2H2O=Fe（OH）牡H2fO2+2H234e-宀4OH-
2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）22H++2e-宀H2
电极电位
科技名词定义
电极电位
中文名称:
英文名称:
electrodepotential
定义:
一个包含标准氢电极和所研究的半电池的原电池的电动势。
百科名片
电极电位
金属浸于电解质溶液中，显示出电的效应，即金属的外表与溶液间产生电位差,这种电位差称为金属在此溶液中的电位或电极电位。
电极电位的应用
判断氧化复原反响自发进行的方向
电池反响都是自发进行的氧化复原反响。
因此电池反响的方向即氧化还
原反响自发进行的方向。
判断氧化复原反响进行的方向时，可将反响拆为两个半反响，求出电极电位。
然后根据电位高的为正极起复原反响，电位低的
为负极起氧化反响的原那么，就可以确定反响自发进行的方向。
如果两个电对的值相差较大（即E©），浓度的变化对电位的影响不大，不至于使反响改变方向。
因此，当E©>0.2V时，即使不处于标准状态，也可直接用值的
大小确定反响方向。
否那么，必须考虑浓度和酸度的影响，用能斯特方程式计算出电对的值，用E>0作为判断确定反响进行的方向，假设E>0,正向反响
能自发进行；Ev0，正向反响不能自发进行，其逆向反响能自发进行。
例9判断298K时以下反响进行的方向：
解：
将上述反响写成两个半反响，并查出它们的标准电极是位：
标准电动势为：
E©=2-1=0.4402-（-0.4402）
=0.7804（V）。
因为E©，可直接用值判断反响进行的方向。
2>1,说明Cu2+
是比Fe2+更强的氧化剂，Fe是比Cu更强的复原剂所以上述反响可自发地向右进行。
为了证明这个结论的正确性，我们可以按非标准态的电池反响计算电动
势。
电池电动势为：
E=2-1=0.1923-（-0.4402）
=0.6325（V）
因为E>0,上述反响可自发地向右进行。
例10判断298K时反响
当[HAsO2]=[H3AsO4]=1mol.L-1,[l-]=1mol.L-1,在中性和酸性
（[H+]=1mol.L-1）溶液中反响进行的方向。
解：
将上述反响写成两个半反响，并查出它们的标准电极电位：
在中性溶液中，[H+]=1.0*10-71mol.L-1。
1=1=+
=0.559+0.059161g[H+]
=0.145（V）
因为12,所以I2是比H3AsO4更强的氧化剂，而HAsO2是比I-更强的复原
剂。
因而上述反响能自发地向右进行。
即
HAsO2^12+2H2»H3AsO+21-+2H+
当溶液中氢离子浓度为时，
1=1=+
2=2=+
因为1<2,所以H3ASO4是比I2更强的氧化剂，而I-更强的复原剂。
因而上
述反响能自发地向右进行。
即
H3AsO4+2I-+2HiHAsO+I2+2H2O
判断氧化复原反响进行的程度
氧化复原反响属可逆反响，同其他可逆反响一样，在一定条件下也能达到平衡。
随着反响不断进行，参与反响的各物质浓度不断改变，其相应的电极电位也在不断变化。
电极电位高的电对的电极电位逐渐降低，电极电位低的电对的电极电位逐渐升高。
最后必定到达两电极电位相等，贝U原电池的电动势为零，此时反响到达了平衡，即到达了反响进行的限度。
利用能斯特方
程式和标准电极电位表可以算出平衡常数，判断氧化复原反响进行的程度。
假设平衡常数值很小，表示正向反响趋势很小，正向反响进行得不完全；假设平衡常数值很大，表示正向反响可以充分地进行，甚至可以进行到接近完全。
因此平衡常数是判断反响进行程度的标志。
氧化复原K与反响中两个电对的标准电极电位的关系为：
〔6-4〕
式中，n—反响中得失电子数；
1—正反响中作为氧化剂的电对的标准电极电位；
2—正反响中作为复原剂的电对的标准电极电位。
由式〔6-4〕可见，1与2之差值愈大，K值也愈大，反响进行得也愈完全。
例11计算以下反响在298K时的平衡常数，并判断此的以应进行的程度。
解：
电极反响Ag++e
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