一、压力容器定义的
压力容器,是承受气体或液体压力,对安全性有严格要求的密封容器,其历史可以追溯到早期的化学工业,最初的压力通常低于10兆帕。然而,随着合成氨和高压聚乙烯等生产工艺的兴起,对压力容器的需求升级,压力值提升至100兆帕以上。随着化工和石油化工等行业的发展,压力容器的适用范围和性能不断拓展,不仅要求耐受更广泛的温度,容量也不断扩大,还需要抵抗介质腐蚀。特别是20世纪60年代核电站的兴起,对反应堆压力容器提出了更高的安全和技术标准,推动了压力容器技术的飞跃,使其在各工业领域得到了广泛应用。
压力容器的形状多样,常见的有圆柱形、球形以及其他设计。根据其结构形式,它们可以分为多层式、绕板式、型槽绕带式、热套式、锻焊式、厚板卷焊式等不同类型。材料上,大部分采用钢制造,但也有一些采用铝、钛等有色金属,甚至玻璃钢和预应力混凝土等非金属材料以满足特定需求。
然而,压力容器的爆炸风险不容忽视,一旦失控,将可能导致严重的安全事故。因此,各国都制定了严格的标准、规范和技术条件,涵盖了压力容器的设计、制造、检验和使用等各个环节,旨在确保其在保证安全的同时,兼顾设计先进性、结构合理性、制造便利性、使用可靠性和经济性。
二、高压容器的密封型式各有什么特点
高压容器常用的密封结构:
1)金属平垫密封 其属于强制性密封
2)双锥密封 其属于半自紧式密封
3)伍德式密封 其属于轴向自紧式密封
4)卡扎里密封 其属于强制式密封
5)八角垫密封和椭圆垫密封 其属于径向自紧密封
6)卡箍连接结构 有自紧和非自紧两种
7)楔形垫密封 其为轴向自紧式密封
8)三角垫密封 其属于径向自紧式密封
9)透镜式密封 其属于强制密封
10)平垫自紧密封 其属于轴向自紧式密封
三、两个平面密封应采取什么方式
平面上放置O型圈、钢纸垫等密封件,或者涂抹密封胶,密封剂等。
压力容器密封形式有
(1)光滑密封面 光滑密封面亦称平面密封面,密封面并非一光滑的平面,在平面上往往开有2~4条按同心圆分布在三角形截面的沟槽(法兰水线)。与其他类型相比,光滑密封面结构简单,制造方便,其次这种结构密封面的宽度较大,故使用中常采用非金属或金属软质垫片。在压力较低或泄漏所造成的后果不甚严重的场合大量采用。目前软质垫片(缠绕式或高纯铝垫)在PN=4MPa,DN=1000mm的条件下使用也可收到令人满意的效果。密封面损坏后可补焊光刀修复,也可采用金属修补剂修复。
(2)凹凸密封面 密封面的结构相当于在一对光滑密封面的法兰上,其中一个制成带有凸起平台的压紧面,并把这个法兰叫凸法兰,另一个相应做成凹面的叫做凹面法兰,与凸面尺寸恰好相同的垫片嵌入其中,凸起平面的高度略大于凹面的深度,用螺栓压紧起密封作用。公称直径与公称压力相同的法兰,凹面法兰压紧面的几何宽度,按目前标准(JB1158—73)比光滑密封面的宽度小5~10mm,与光滑密封面相比,相同操作条件与尺寸的法兰,螺栓力会减少。其次这种结构能限制垫片的径向变形,在一定程度上会提高密封性能。这种结构的密封面损坏后可采用补焊光刀的方法修复,也可采用金属修补剂修复。
(3)榫槽密封面 在一对光滑密封面宽度方向的中间,其一做成截面如榫,另一截面如槽的压紧面配对使用,前者称为榫面法兰,后者称为槽面法兰。榫槽密封面一般为光滑密封面宽度的1/2~1/4。密封性能良好,常用在高压或压力虽然不高但泄漏危害较大的场合。榫槽型压紧面可限制嵌入垫片的径向变形,这对冷流性材质(如聚四氟乙烯、顺丁橡胶)垫片的压紧更为有利。 凸面与榫面法兰的密封面,因系凸起,故较凹面和槽面法兰更易擦伤,设备接管法兰密封面一旦损伤,修理非常麻烦,故宜采用凹面或槽面法兰,但应注意阀门都为凹面或槽面法兰,故与阀门相连的管口应为凸面或槽面法兰。密封面损坏时,可采用补焊光刀、研磨或金属修补剂修复。
(4)梯形槽密封面与锥形密封面 当操作压力很大或者泄漏率要求很严,再者温度很高或腐蚀性极强,可采用金属垫片,金属垫片的比压值很大,为减小螺栓力,压紧面必须很窄,依靠极窄的压紧面保持良好的密封,必须具备表面粗糙度(0.63~2.5m。常见的结构形式有梯形槽密封面和锥形密封面。前者用椭圆形截面的环状金属垫片,后者配用透镜式环状金属垫片。上述两种结构系强制密封,常用在高压部位。
四、压力容器适合用什么垫片
9.8MPa压力容器法兰用什么垫片密封,这个问题还需确定容器的直径与温度(及介质的性质)后采用什么形式的法兰后才能确定其用什么垫片了。如容器的直径比较大,再加上9.8MPa(也不小了),宜采用自封式的法兰,则应用铝制的三角式密封垫,或采用如直径比较小,则宜采用凹凸式或榫形式法兰,则一般采用紫铜或铝平垫片。
五、举例说明压力容器哪些部位属于强制密封
强制密封的必要条件,是在介质自身压力和操作力作用下,密封面上仍能保持一定的残侠压紧力,所以象法兰、人孔门等属于强制密封