6罗文灿压容专题会议课件.docx

1、6罗文灿压容专题会议课件概述压力容器制造质量全过程程序控制要求质检部部长：罗文灿压力容器的制造和检验必须按照设计图纸要求及用户提供的技术协议，遵守国家有关法律，法规标准，认真贯彻特种设备安全监察条例和特种设备制造，安装，改造，维修质量保证体系基本要求，按公司制定的压力容器制造质量保证体系为顾客提供符合国家有关法律，法规，标准要求的，安全可靠的压力容器产品。确保国家和人民的生命财产安全。诚信守法，科技领先，精心制造，让顾客满意是我们永恒的追求。压力容器制造质量控制流程如下：设计 工艺 材料 采购 焊接 机加工 无损检测 热处理检验（压力试验） 计量及金相物理试验及化学成分分析设备压力容器焊缝分类

2、如下：压力容器分类如下（按新容规之前的分类，更直观清晰）：一类容器是：1. P16kgf/cm2 的非易爆或无毒介质的低压容器2. P16kgf/cm2 的易燃或有毒介质的低压分离容器和换热容器二类容器是：1. 16P100kgf/cm2 的容器2. P16kgf/cm2 的剧毒介质的容器3. P16kgf/cm2 的易燃或有毒介质的反应容器和贮运容器4. P16kgf/cm2 内径在1米以下的废热锅炉三类容器是： 1. P100kgf/cm2的任何介质的容2. 剧毒介质且P*V20001kgf/cm2的低压容器或剧毒介质的中压容器3. 易燃或有毒介质且P*V50001kgf/cm2的中压反应

3、容器，或P*V50001kgf/cm2的中压贮运容器4. 中压废热锅炉或内径1米的低压废热锅炉设计计算：一般的强度设计都是以弹性失效作为破坏准则的，就是说压力容器结构上某一点的应力达到屈服极限时，整个结构便失去了工作能力，亦称“失效”或“破坏”。但是对容器局部的应力集中问题，经济的设计可以使这些地方的应力值超过弹性限，即由于局部的应力会重新分布，经过若干次载荷循环之后，应力较高处的应力会分布到邻近的壳壁部分，因此，只有在最初几次循环中出现一定量的塑性变形，而在以后的循环中，不再出现新的塑性变形，壳壁每一点的应力保持在弹性范围之内，这时的结构便认为是“安定的”。按照甲乙提供的工艺参数如：压力，温

4、度，介质，以及在生产过程中的气体反应及换热面积等一强度化工容器及设备的所有零部件都应有足够的强度，否则就不能保证生产的安全运行，设计时应尽可能将各零部件做成等强度，可使材料最省，但有时故意使设备中的某一部件的强度特别低，当设备过载时这个部件首先破坏，从而可避免整个设备的破坏。反应器上的防爆膜就是一个实例。二刚度刚度即构件在外力作用下保持原来形状的能力。有时容器及设备的设计主要决定于刚度而不是决定于刚度。例如承受外压的容器，往往在强度足够，不发生破裂的情况下，首先失去自身原形而被压扁。三耐久性（失稳，地震载荷及风载荷等） 化工容器及设备的耐久性是根据所要求的使用年限来决定的。化工设备的使用年限一

5、般为12-15年，但实际使用年限往往超过这个数字。与一般工业机器的耐久性主要决定于金属的磨损不同，化工设备的耐久性则主要决定于腐蚀，在某些情况下还决定于容器及设备的疲劳，蠕变，震动及断裂韧性等。在科学技术日新月异的今天，新型设备不断涌现，因此设计设备时的使用年限不宜定的过长。但高压设备是一个例外，一般设计年限为20-25年，因为高压设备外壳成本很高，通常只更换内件，而仍保留和使用原来的外壳。四 密封性密封性能是化工容器及设备的一个十分重要的问题，因为在化工厂所处理的物料中很多是易燃，易爆或有毒的介质，容器或设备内的物料如果泄露出来，不但在生产上会造成损失，更重要的是会使操作工人中毒，甚至引起爆

6、炸，后果非常严重。值得指出的是，不管是高压设备还是中低压设备，都应十分重视密封问题。圆柱壳体的薄膜应力示意图：压力容器的应力分类：一一次应力一次应力又称为基本应力，它是由于外载荷的作用而在容器部件中产生的正应力或剪应力。一次应力具有以下两个特点：一是这类应力必须满足外载与内力的平衡关系，即可按静力平衡条件加以确定，二是非自限性，因为应力和外载满足静力平衡方程，所以应力总随外载的增加而增加，不会因为达到屈服而自行限止。例如薄壁圆筒，由于在整个筒体长度上薄膜应力相同，所以当应力到达屈服强度时，整个长度上的材料将同时进入屈服，可以看到整个筒体的膨胀现象，如果材料没有明显的应变强化，则容器可能很快发生

7、过渡变形而破坏。一次应力还可分为以下几种：1. 一次总体薄膜应力，均匀分布在壳体及其截面上的薄膜应力称一次总体薄膜应力，如前述内压作用下圆筒形壳体中产生的薄膜应力，以及内压在球壳中产生的薄膜应力，厚壁圆筒在内压作用下的轴向应力等都属于此例。2. 一次弯曲应力，例如由于内压的工作在平板端盖中央部分产生的弯曲应力，它沿板厚呈直线分布。当内压达到一定数值时，首先是上下表面进入屈服，其他部分仍处于弹性状态，可以继续承受载荷，相应的应力沿壁厚的部分重新调整。因此，这类应力对容器强度的危害性没有总体薄膜应力那样大，允许有较高的许用应力。对于一次弯曲应力将应用极限设计的概念进行分析。3. 局部薄膜应力，在局

8、部范围内由于压力或机械载荷引起的薄膜应力的统称，例如筒体或封头上由于边缘问题而引起的环向应力即属于局部薄膜应力。它和总体薄膜应力一样，沿壁厚均不，其不同点是，只在局部地区发生。二二次应力二次应力是由于容器部件的自身约束或相邻部件的约束而产生的生应力或剪应力。和一次应力相比，二次应力具有以下特性：第一，它不是为了满足与外力的平衡，而是为了满足变形协调条件所引起的应力，第二具有自限性，就是当局部范围内的材料产生屈服或小量变形，相邻部分之间的约束便得到缓和，使变形趋向协调不再继续发展，应力则自动的限制在一定范围内不能继续增长。二次应力包括：1. 总体结构不连续处的弯曲应力，例如容器的筒体与端盖的连接

9、处，法兰与筒体的连接处等。2. 总体温差应力，例如由于轴向温度梯度在圆筒壳体上产生的应力；接管与筒体间的温度差产生的应力等。二次应力的许用值应根据安定性原理予以限制。三峰值应力峰值应力是由于局部结构的不连续（如开孔，小圆角半径，焊缝咬边等）引起的应力集中而加到一次或二次应力上的增量。峰值应力的基本特征是：应力分布区域很小，其区域范围约与容器壁厚为同一量级，它不会引起整个结构的任何明显的变形，而只是导致容器产生疲劳破坏和脆性断裂的可能根源，因此，在一般设计中不予考虑，只是在疲劳设计时才加以限制。峰值应力包括：1.局部结构不连续处的总应力中扣除一次和二次应力后的剩余部分。例如一个应力集中系数为K的

10、缺口平板，受均匀拉伸，板的名义应力为，则Pm=,Pb=0，Q=0，故F=Pm（K-1）=（K-1）2.碳钢容器的奥氏体钢复层中由于二者的线胀系数不同所引起的热应力。3.局部温差应力（区别于前述总体温差应力），如容器中小热点处的应力（反应器通入蛇管加热器时，蛇管进入器壁处可能成为小热点）。压力容器典型零部件中的应力分类零部件名称位置应力的起因应力分类符号圆筒形或球形壳体远离不连续处的壳壁内压一次总体薄膜应力沿壁厚的应力梯度（如厚壁筒）-二次应力PmQ轴向温度梯度薄膜应力二次应力弯曲应力二次应力QQ与封头或法兰的连接处内压局部薄膜应力一次应力弯曲应力二次应力PLQ碟形封头或锥形封头顶部内压一次总体

11、薄膜应力一次弯曲应力PmPb过渡区或与壳体连接处内压局部薄膜应力一次应力弯曲应力二次应力PLQ平封头中央区内压一次总体薄膜应力一次弯曲应力PmPb与壳体连接处内压局部薄膜应力一次应力弯曲应力二次应力PLQ接管接管壁内压一次总体薄膜应力局部薄膜应力一次应力弯曲应力二次应力峰值应力PmPLQF膨胀差薄膜应力二次应力弯曲应力二次应力峰值应力QQF任何部件任意径向温度梯度当量线性应力二次应力应力分布的非线性部分峰值应力QF设计质量控制系统序号环节名称工作程序和控制点规 定 和 要 求工作依据工作见证责 任 人1本公司技术部设计图纸按用户提供的工艺参数（压力，温度，容积，介质，换热面积）进行设计1. 按

12、“容规”及GB150-2011及国家标准设计图纸进行强度计算2. 设计完成后交校对核实3. 交审核人员进行审核并写出审核意见，交设计人员更改4. 交设计副总进行审定（类）1.结构分析：a按应力分析的疲劳容器b低温压力容器c整体多层夹紧式高压容器d复合材料的塔式容器e换热器2.下达设计任务书3.图纸审查制度4.国家有关现行法规.标准1.外来图样及技术文件审查单2.零部件图3.竣工图4.原设计单位的设计更改批准文件5.外来审图的人员签名1.设计人员2.校对人员3.审核人员4.设计工艺责任工程师5.焊接责任工程师6.技术副总工程师2外供图样审查1.审图2.变动部分与原设计单位联系，取得设计更改批准文

13、件。3.补充完善设计图样4.校审5.设计更改（含零件回用）取得原设计单位更改批准文件6.产品竣工图1.按规定对外供设计文件进行设计审查，然后交工艺.焊接.审查，再由设计责任工程师将审查意见通知原设计单位，并取得设计更改批准文件，同时负责设计图样监检确认。2.主要受压元件的材料代用.零件回用应取得原设计单位出具的设计更改批准文件。3.补充的零部件设计图样按本公司自行设计文件的要求进行设计.签署和发放。4.产品竣工图等出厂文件，经设计.产品责任工程师审核。5 提供出厂技术文件竣工图的数量工艺质量控制系统序号环节名称工作程序和控制点规 定 和 要 求工作依据工作见证责任人1工艺准备1.图样审查2.工

14、艺文件3.工艺规程4.工艺更改1.符合容规有关标准的规定。2.外供设计图样工艺性审查，审查后签名并提出审查意见。3.编制“材料汇总表”.工艺流程图.对主要受压元件进行标准，重点控制4.编制铆装工艺卡，焊接工艺卡和专用工艺规程。5.对关键工序的工艺文件上应注明停止点（H）和控制点（W）及检验点（E）。6.工艺文件及通用工艺守则的签署应符合手册的要求。7.工艺文件的修改按设计文件的更改程序进行。1.图纸审查制度2.工艺管理标准3.质量手册4.标准化管理制度1.外供图样及技术文件审查单2.材料汇总表3.工艺流程图4.主要受压元件5.通用工艺守则6.图样或技术文件更改通知单1.工艺员2.工艺责任工程师2工装设计1.工装设计任务书2.工装图绘制3.工装验证1.符合工艺要求。2.工装图经有关责任人员签署。3.重大工装图组织车间和有关人员讨论。4.按规定进行工装验证。1.质保体系2.相关标准1.工装设计图样2.工装验证记录1 工艺员2.工艺责任工程师3.设备责任工程师材料质量控制系统序号环节名称工作程序和控制点规 定 和 要 求工作依据工作见证责 任 人1验收