通用安全技術-第三章-壓力容器安全技術

1、通用安全技術通用安全技術課程編號：03048402南京理工大學化工學院安全工程系饒饒 國國 寧寧Tel8004（O） E-mail：一級安全評價師 注冊安全工程師第三章 壓力容器安全技術n3.1 概述n3.2壓力容器的分類與結構 n3.3 壓力容器質(zhì)量控制n3.4 壓力容器安全裝置n3.5 壓力容器定期檢驗3.1 概述n特種設備安全監(jiān)察條例特種設備安全監(jiān)察條例(中華人民共中華人民共和國國務院令第和國國務院令第549號號)2009年年 n本條例所稱特種設備是指涉及生命安全、本條例所稱特種設備是指涉及生命安全、危險性較大的鍋爐、壓力容器（含氣瓶，危險性較大的鍋爐、壓力容

2、器（含氣瓶，下同）、壓力管道、電梯、起重機械、客下同）、壓力管道、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設施和場（廠）內(nèi)專用運索道、大型游樂設施和場（廠）內(nèi)專用機動車輛。機動車輛。特種設備依據(jù)其主要工作特點，分為特種設備依據(jù)其主要工作特點，分為承壓類承壓類特種設備特種設備和和機電類機電類特種設備。特種設備。A.A.承壓類特種設備：是指承載一定壓力的密閉設備或承壓類特種設備：是指承載一定壓力的密閉設備或管狀設備。管狀設備。B.B.機電類特種設備：是指必須由電力牽引或驅(qū)動的設機電類特種設備：是指必須由電力牽引或驅(qū)動的設備。備。特種設備類別承壓類特種設備鍋爐包括其所用的材料、附屬的安全附件、安全保護裝置

3、和與安全保護裝置相關的設施。壓力容器（含氣瓶）壓力管道機電類特種設備電梯乘客電梯、客貨電梯、病床電梯、載貨電梯、自動扶梯、自動人行道、其它電梯（液壓電梯按用途分別歸類）起重機械橋式起重機、門式起重機、門座式起重機、塔式起重機、流動式起重機、升降機、輕小型起重設備、其它起重機械廠內(nèi)機動車輛輪式自行專用機械、履帶式自行專用機械、蓄電池車、客車類、汽車類、方向盤輪式拖拉機、手扶拖拉機、手把式三輪機動車、其它機動車n特種設備事故常見的事故有兩類:n一類是爆炸性事故，主要是鍋爐、壓力容器、氣瓶、壓力管道易發(fā)生此類事故；n另一類是易發(fā)生群死群傷性事故，主要是電梯、起重機械、廠內(nèi)機動車輛、游樂設施、客運索道

4、易發(fā)生此類事故。 2015年5月1日中午12時5分許，溫州市龍山游樂園“狂呼”項目發(fā)生意外事故。事故導致2人死亡，3人受傷。n工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)和運行過程中，大多都有壓力容器等受壓設備。因此，壓力容器的安全性是一個重要而亟待解決的工程問題。 n本章主要介紹壓力容器的有關安全技術知識。承受一定壓力，與外界形成一個封閉系統(tǒng)的容器，稱為壓力容器。如各類過程裝備的殼體、航天器與潛艇的殼體; 水壓機的液壓缸；壓縮機的儲罐；發(fā)酵罐；鍋爐，核電站核容器；液化石油氣罐等。在工業(yè)生產(chǎn)中用于完成反應、傳質(zhì)、傳熱、分離和儲存等生產(chǎn)工藝過程，并能承受壓力的密閉容器，廣泛用于石油、化工、能源、冶金、機械、輕紡、醫(yī)藥、國防等

5、工業(yè)領域。3.1.1 壓力容器的應用化學工業(yè)反應釜，換熱器，儲罐石油工業(yè)精餾塔，換熱器，儲罐航天飛機，火箭，宇宙飛船機械水壓機，儲能器，壓縮機，液壓缸食品殺菌鍋，發(fā)酵罐印染高壓染缸造紙烘缸動力鍋爐，核電站核容器民用液化石油氣罐 壓力容器應用的廣泛性壓力容器應用的廣泛性 壓力容器不僅廣泛用于化學、石油化工、壓力容器不僅廣泛用于化學、石油化工、 醫(yī)醫(yī)藥、冶金、機械、采礦、電力、航天航空、交藥、冶金、機械、采礦、電力、航天航空、交通運輸?shù)裙I(yè)生產(chǎn)部門，在農(nóng)業(yè)、民用和軍工通運輸?shù)裙I(yè)生產(chǎn)部門，在農(nóng)業(yè)、民用和軍工部門也頗常見，其中尤以石油化學工業(yè)應用最部門也頗常見，其中尤以石油化學工業(yè)應用最為普遍，石油

6、化工企業(yè)中的塔、器、釜、槽、為普遍，石油化工企業(yè)中的塔、器、釜、槽、罐無一不是貯器或作為設備的外殼，而且絕大罐無一不是貯器或作為設備的外殼，而且絕大多數(shù)是在壓力溫度下運行。多數(shù)是在壓力溫度下運行。（1）量大面廣）量大面廣 據(jù)有關的統(tǒng)計資料表明，國內(nèi)在用固定式壓力容器多達122.22萬臺 ，移動式壓力容器中罐車16910輛，在用氣瓶5498.7571萬只；鍋爐總臺數(shù)也高達51.57萬臺。此外全國持有壓力容器制造企業(yè)合計2432個，設計單位1380個。如此龐大且潛在隱患容器的存在，以及地域廣泛的制造設計部門，自然成為國內(nèi)外政府部門特別重視其安全管理和監(jiān)察檢查的原因。 （2）操作條件的復雜性操作條件

7、的復雜性 壓力容器的操作條件十分復雜，甚至于苛刻。壓力從12105Pa的真空到高壓、超高壓，如石油加氫為10.521.0MPa；高壓聚乙烯為100200MPa；合成氨為10100 MPa；人造水晶高達140 MPa；溫度從-196oC低溫到超過一千攝氏度的高溫；而處理介質(zhì)則包羅爆、燃、毒、輻（照）、腐（蝕）、磨（損）等數(shù)千個品種。操作條件的復雜性使壓力容器從設計、制造、安裝到使用、維護都不同于一般機械設備，而成為一類特殊設備。（3）極其嚴格的安全性極其嚴格的安全性l壓力容器承受各種靜、動載荷或交變載荷，和附加機械或溫度載荷；l多數(shù)容器容納壓縮氣體或飽和液體，若容器破裂，導致介質(zhì)突然卸壓膨脹，瞬

8、間釋放出來的破壞能量極大，l壓力容器大多數(shù)系焊接制造，容易產(chǎn)生焊接缺陷，一旦檢驗、操作失誤容易發(fā)生爆炸破裂，器內(nèi)易爆、易燃、有毒的介質(zhì)將向外泄漏，勢必造成極具災難性的后果。l因此，對壓力容器要求很高的安全可靠性。當前壓力容器向大容量、高參數(shù)發(fā)展，如核電站一個1500MW壓水堆壓力殼，工作壓力為1416MPa，工作溫度為250330C，容器內(nèi)直徑7800mm，壁厚317 mm，重650噸。對這類容器的工藝要求和運行可靠性要求更高，顯然比一般壓力容器又有更高更嚴格的安全性要求。 壓力容器的安全 壓力容器的工作介質(zhì)為氣體、液化氣體或者最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體。如果介質(zhì)是高壓、高溫（或低

9、溫）、易燃、易爆、有毒的氣體或液化氣體，一旦使用不當或容器存在缺陷，就有可能發(fā)生爆炸和介質(zhì)泄漏事故。鍋爐的汽水系統(tǒng)長期運行在高溫和高壓的惡劣工況下，因而經(jīng)常出現(xiàn)局部缺陷或整體超壓問題，造成鍋爐本體或部件損壞。燃油、燃氣和燃煤粉的鍋爐還存在燃燒系統(tǒng)的爆炸問題。 壓力容器的介質(zhì)常常對其材質(zhì)有較強的腐蝕性，如氧壓力容器的介質(zhì)常常對其材質(zhì)有較強的腐蝕性，如氧腐蝕、硫腐蝕、硫化氫腐蝕以及各種濃度的酸、堿、鹽腐蝕、硫腐蝕、硫化氫腐蝕以及各種濃度的酸、堿、鹽腐蝕等；而鍋爐金屬表面一側要接觸煙氣、灰塵，另一腐蝕等；而鍋爐金屬表面一側要接觸煙氣、灰塵，另一側要接觸水及水蒸汽，也會造成磨損和腐蝕。側要接觸水及水蒸

10、汽，也會造成磨損和腐蝕。 鍋爐壓力容器一旦投入使用，一般要求連續(xù)運行，不鍋爐壓力容器一旦投入使用，一般要求連續(xù)運行，不能隨意停機，否則會影響一條生產(chǎn)線、一個工廠，甚至能隨意停機，否則會影響一條生產(chǎn)線、一個工廠，甚至一個地區(qū)的生活和生產(chǎn)，有時還會造成惡劣的后果。由一個地區(qū)的生活和生產(chǎn)，有時還會造成惡劣的后果。由于不便隨時停運檢查，常常因缺陷擴展而導致破裂。于不便隨時停運檢查，常常因缺陷擴展而導致破裂。 3.1.3 壓力容器的事故危害n壓力容器是一種比較容易發(fā)生事故，而且壓力容器是一種比較容易發(fā)生事故，而且事故造成的危害性又特別嚴重的特殊設備事故造成的危害性又特別嚴重的特殊設備。n事故率：機械設備

11、或裝置發(fā)生事故的多少事故率：機械設備或裝置發(fā)生事故的多少，常用設備的事故率來衡量。，常用設備的事故率來衡量。 表示為表示為“次次/臺年臺年” 。壓力容器內(nèi)介質(zhì)危害性壓力容器內(nèi)介質(zhì)危害性 介質(zhì)危害性：介質(zhì)危害性：指介質(zhì)的毒性、易燃性、腐蝕性、指介質(zhì)的毒性、易燃性、腐蝕性、 氧化性等，其中影響壓力容器分類的主要是氧化性等，其中影響壓力容器分類的主要是毒性毒性和和易燃性易燃性。毒毒 性：性： 是指某種化學毒物引起的機體損傷的能力。是指某種化學毒物引起的機體損傷的能力。 極度危害（極度危害（ 級）：最高允許濃度級）：最高允許濃度0.1mg/m0.1mg/m3 3 高度危害（高度危害（ 級）：最高允許濃

12、度級）：最高允許濃度0.10.11.0mg/m1.0mg/m3 3 中度危害（中度危害（級）：最高允許濃度級）：最高允許濃度1.01.0 10mg/m10mg/m3 3 輕度危害（輕度危害（級）：最高允許濃度級）：最高允許濃度10mg/m10mg/m3 3綜合考慮急性毒性、最高容許濃度和職業(yè)性慢性危害等因素。綜合考慮急性毒性、最高容許濃度和職業(yè)性慢性危害等因素。易爆氣體：易爆氣體：是指與空氣混合的爆炸下限不高于是指與空氣混合的爆炸下限不高于1010，或，或爆炸上限之差值不低于爆炸上限之差值不低于2020的氣體。如：一甲胺、的氣體。如：一甲胺、乙烷、乙烯、環(huán)氧乙烷、環(huán)丙烷、氫、丁烷、三甲胺乙烷、

13、乙烯、環(huán)氧乙烷、環(huán)丙烷、氫、丁烷、三甲胺、丁二稀、丁稀、丙烷、丙稀、甲烷等。、丁二稀、丁稀、丙烷、丙稀、甲烷等。壓力容器盛裝的壓力容器盛裝的易爆介質(zhì)易爆介質(zhì)主要是指主要是指易燃氣體易燃氣體和和液化氣體液化氣體。表表1-1 20012004 年壓力容器事故統(tǒng)計表年壓力容器事故統(tǒng)計表年份年份事故事故起數(shù)起數(shù)特大事特大事故起數(shù)故起數(shù)重大事重大事故起數(shù)故起數(shù)嚴重事嚴重事故起數(shù)故起數(shù)死亡死亡人數(shù)人數(shù)受傷受傷人數(shù)人數(shù)直接經(jīng)濟直接經(jīng)濟損失損失/萬元萬元20014012374172259420023000302341380120034504413870111332004350431446012077表表1-2

14、 20012004 年氣瓶事故統(tǒng)計表年氣瓶事故統(tǒng)計表年份年份事故事故起數(shù)起數(shù)特大事特大事故起數(shù)故起數(shù)重大事重大事故起數(shù)故起數(shù)嚴重事嚴重事故起數(shù)故起數(shù)死亡死亡人數(shù)人數(shù)受傷受傷人數(shù)人數(shù)直接經(jīng)濟直接經(jīng)濟損失損失/萬元萬元2001410041318015032002360234289117822003330132198715882004460145351044883壓力容器事故表表1-3 我國壓力容器爆炸事故率我國壓力容器爆炸事故率 單位：次單位：次（ 臺年）臺年）1年年 份份19831984198519861987198819891990199119921993壓力容器壓力容器爆炸事故率爆炸事故率（

15、10-4）1.351.211.201.311.200.980.920.920.890.630.72氣瓶爆炸事故氣瓶爆炸事故率（率（10-4）1.511.110.170.600.890.830.800.630.630.540.62 表表1-4 美國美國20012002年壓力容器事故統(tǒng)計表年壓力容器事故統(tǒng)計表年份年份事故類別事故類別事故起數(shù)事故起數(shù)受傷人數(shù)受傷人數(shù)死亡人數(shù)死亡人數(shù)2001安全閥安全閥620極限控制極限控制400不正確安裝不正確安裝820不正確修理不正確修理800錯誤設計或制造錯誤設計或制造1600操作失誤或維護不良操作失誤或維護不良142144未知未知/在調(diào)查中在調(diào)查中1700小計

16、小計2011842002安全閥安全閥700低水位工況低水位工況9600極限控制極限控制2300不正確安裝不正確安裝1100不正確修理不正確修理200錯誤設計或制造錯誤設計或制造6000操作失誤或維護不良操作失誤或維護不良21500燃燒器燒壞燃燒器燒壞2810未知未知/在調(diào)查中在調(diào)查中3000小計小計47210n 我國是世界上鍋爐和壓力容器臺數(shù)較多的國家，大約我國是世界上鍋爐和壓力容器臺數(shù)較多的國家，大約有一百多萬臺鍋爐和壓力容器分布于有一百多萬臺鍋爐和壓力容器分布于4040多萬個企事業(yè)多萬個企事業(yè)單位。單位。1980-19891980-1989年的年的1010年間發(fā)生鍋爐、壓力容器爆年間發(fā)生鍋

17、爐、壓力容器爆炸事故炸事故22542254起起, ,平均爆炸事故率是發(fā)達國家的平均爆炸事故率是發(fā)達國家的1010倍以上，倍以上，災難性事故甚至更高。災難性事故甚至更高。壓力容器是工業(yè)生產(chǎn)中的常用設備壓力容器是工業(yè)生產(chǎn)中的常用設備壓力容器是容易發(fā)生破壞事故的特殊設備壓力容器是容易發(fā)生破壞事故的特殊設備 壓力容器使用廣泛，用途廣、數(shù)量大。又比較容壓力容器使用廣泛，用途廣、數(shù)量大。又比較容器發(fā)生事故，而且事故的破壞性往往又比較嚴重。器發(fā)生事故，而且事故的破壞性往往又比較嚴重。因此它的安全問題就特別值得注意。因此它的安全問題就特別值得注意。l 使用不合法使用不合法l 容器管理操作不符合要求容器管理操作

18、不符合要求l 壓力容器管理處于壓力容器管理處于“四無四無”狀態(tài)狀態(tài)l 擅自改變使用條件，擅自修理改造擅自改變使用條件，擅自修理改造l 地方政府的安全監(jiān)察管理部門和相關行政地方政府的安全監(jiān)察管理部門和相關行政 執(zhí)法執(zhí)法部門管理不到位部門管理不到位壓力容器事故率高的原因壓力容器事故率高的原因一一 無安全操作規(guī)程無安全操作規(guī)程二二 無建立技術檔案無建立技術檔案三三 無持證上崗操作人無持證上崗操作人員員 和相關管理人員和相關管理人員四四 無定期檢驗管理無定期檢驗管理 壓力容器事故造成的破壞，不僅使工廠壓力容器事故造成的破壞，不僅使工廠停產(chǎn)，污染環(huán)境和影響社會安定，而且還會停產(chǎn)，污染環(huán)境和影響社會安定，

19、而且還會使國家和人民的生命財產(chǎn)造成難以估量的損使國家和人民的生命財產(chǎn)造成難以估量的損失。失。 鍋爐壓力容器內(nèi)的介質(zhì)一般是具有較高壓力的氣體鍋爐壓力容器內(nèi)的介質(zhì)一般是具有較高壓力的氣體、液化氣體或高溫液體，承壓部件一旦破裂，介質(zhì)即、液化氣體或高溫液體，承壓部件一旦破裂，介質(zhì)即泄壓膨脹或瞬時氣（汽）化，瞬間釋放出很大的能量泄壓膨脹或瞬時氣（汽）化，瞬間釋放出很大的能量。其中，。其中，8585的能量用以產(chǎn)生沖擊波，向周圍快速傳的能量用以產(chǎn)生沖擊波，向周圍快速傳播，破壞設備、建筑物，危及人身安全。播，破壞設備、建筑物，危及人身安全。壓力容器的事故危害u 沖擊波破壞建筑物、設備或直接傷人沖擊波破壞建筑物

20、、設備或直接傷人 事故案例事故案例1 ：我國某液化氣站：我國某液化氣站1979年年1臺大型液化石臺大型液化石油氣球罐突然破裂，釀成大災并產(chǎn)生空氣沖擊波導致油氣球罐突然破裂，釀成大災并產(chǎn)生空氣沖擊波導致6臺大型容器和臺大型容器和3000多個鋼瓶相繼爆炸，大火持續(xù)多個鋼瓶相繼爆炸，大火持續(xù)20余余小時，小時，86人傷亡，價值人傷亡，價值600多萬元的企業(yè)化成一片廢多萬元的企業(yè)化成一片廢墟。墟。 鍋爐或壓力容器破裂時，飛出的部件或鍋爐或壓力容器破裂時，飛出的部件或爆炸碎片擊穿或撞壞其他設備或建筑，有爆炸碎片擊穿或撞壞其他設備或建筑，有時直接傷人。時直接傷人。 碎片對人的傷害程度取決于其動能，碎片的動

21、能正比于其質(zhì)量及速度的平方。碎片在脫離殼體時常具有80120 ms的初速度，即使飛離爆炸中心較遠時也常有2030 ms的速度。在此速度下，質(zhì)量為1 kg的碎片動能即可達200450 J，足可致人重傷或死亡。碎片還可能損壞附近的設備和管道，引起連續(xù)爆炸或火災，造成更大的危害。 事故案例事故案例2 2：我國某化肥廠的高壓容器：我國某化肥廠的高壓容器(274mm)(274mm)發(fā)生爆炸，容器斷裂碎片飛出發(fā)生爆炸，容器斷裂碎片飛出400-400-500m500m，致使周圍職工及行人被碎片擊死或擊傷，致使周圍職工及行人被碎片擊死或擊傷。壓力容器爆炸或泄漏，容器內(nèi)易燃易爆介質(zhì)外溢，與空壓力容器爆炸或泄漏，

22、容器內(nèi)易燃易爆介質(zhì)外溢，與空氣混合，可能產(chǎn)生二次爆炸并釀成火災。如果容器內(nèi)的氣混合，可能產(chǎn)生二次爆炸并釀成火災。如果容器內(nèi)的介質(zhì)是毒性的，介質(zhì)是毒性的，如液氨、液氯、二氧化硫、二氧化氮、氫氰酸等。盛裝這些介質(zhì)的容器破裂時，大量液體瞬間氣化并向周圍大氣中擴散，會造成大面積的毒害，不但造成人員中毒，致死致病，也嚴重破壞生態(tài)環(huán)境，危及中毒區(qū)的動植物。 有毒介質(zhì)由容器泄放氣化后，體積約增大100250倍。所形成毒害區(qū)的大小及毒害程度，取決于容器內(nèi)有毒介質(zhì)的質(zhì)量，容器破裂前的介質(zhì)溫度、壓力及介質(zhì)毒性。鍋爐爆炸釋放的高溫汽水混合物，會使爆炸中心附近的人員燙傷。其他高溫介質(zhì)泄放氣化也會灼燙傷害現(xiàn)場人員。u器

23、內(nèi)介質(zhì)外溢，產(chǎn)生連鎖反應器內(nèi)介質(zhì)外溢，產(chǎn)生連鎖反應 事故案例事故案例3 3：美國孟山都公司在加拿大的一個石油化：美國孟山都公司在加拿大的一個石油化工企業(yè)發(fā)生了苯乙烯蒸氣爆炸，結果死亡工企業(yè)發(fā)生了苯乙烯蒸氣爆炸，結果死亡1111人，生產(chǎn)裝人，生產(chǎn)裝置和廠房遭到嚴重破壞。置和廠房遭到嚴重破壞。 事故的原因：壓力容器因超壓引起防爆膜破裂后，事故的原因：壓力容器因超壓引起防爆膜破裂后，苯乙烯蒸氣緊急放空線上的玻璃看窗破裂，使容器內(nèi)介苯乙烯蒸氣緊急放空線上的玻璃看窗破裂，使容器內(nèi)介質(zhì)流散，并造成連鎖反應，導致災難性的財產(chǎn)損失和人質(zhì)流散，并造成連鎖反應，導致災難性的財產(chǎn)損失和人身傷亡。身傷亡。 1986年

24、4月28日前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站壓力殼發(fā)生核泄漏，當場造成31人死亡。事故波及20個國家，導致7000多人死于這次事故的核污染。2013年2月12日，核電站因結構性損傷導致屋頂坍塌。 1984年12月3日印度博帕爾市農(nóng)藥廠異氰甲酸脂儲罐發(fā)生泄漏，2580人死亡，125000人中毒，5萬人失明。 國內(nèi)近年來的壓力容器事故n2010年5月24日10時30分，安徽省亳州市渦陽縣安達化工有限公司發(fā)生一起壓力容器一般事故，造成2人受傷。n2010年6月15日6時50分，江西省樂平市塔山工業(yè)園旺順化工有限公司發(fā)生一起壓力容器較大事故，造成1人死亡。n2011年12月16日11時左右，湖南省株洲市株洲縣周坪

25、鄉(xiāng)紅龍村一榨油坊，因自制壓力容器壓力過高沖爆導致作坊房屋倒塌，造成4人死亡，1人受傷3.2壓力容器的分類與結構3.2.1 壓力容器的分類 按照特種設備安全監(jiān)察條例規(guī)定，實行按照特種設備安全監(jiān)察條例規(guī)定，實行監(jiān)察的壓力容器，是指滿足以下條件的容器：監(jiān)察的壓力容器，是指滿足以下條件的容器：u 最高工作壓力大于或者等于最高工作壓力大于或者等于0.1MPa0.1MPa（表壓），且（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPaL2.5MPaL的氣體的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標準沸點、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體的的液體的固定式容器和移

26、動式容器固定式容器和移動式容器；u 盛裝公稱工作壓力大于或者等于盛裝公稱工作壓力大于或者等于0.2MPa0.2MPa（表壓）（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于，且壓力與容積的乘積大于或者等于1.0MPaL1.0MPaL的的氣體、液化氣體和標準沸點等于或者低于氣體、液化氣體和標準沸點等于或者低于6060液液體的體的氣瓶氣瓶；u 氧艙氧艙等。等。 壓力容器所承受的壓力根據(jù)其來源分為兩類：壓力容器所承受的壓力根據(jù)其來源分為兩類：介質(zhì)在容器外通過加壓或增壓后，送入容器內(nèi)，使容介質(zhì)在容器外通過加壓或增壓后，送入容器內(nèi)，使容器殼體承受壓力；器殼體承受壓力；介質(zhì)送入容器后，其物理狀態(tài)、密度、溫度發(fā)生變

27、化介質(zhì)送入容器后，其物理狀態(tài)、密度、溫度發(fā)生變化，或在容器中發(fā)生體積增大的化學反應，使容器殼體，或在容器中發(fā)生體積增大的化學反應，使容器殼體承受壓力。承受壓力。n在容器外使介質(zhì)產(chǎn)生或增大壓力的壓力源一般為氣體壓縮在容器外使介質(zhì)產(chǎn)生或增大壓力的壓力源一般為氣體壓縮機、液體泵或蒸汽鍋爐。機、液體泵或蒸汽鍋爐。n以壓縮氣體為介質(zhì)的壓力容器，壓力來自于壓縮機對氣體以壓縮氣體為介質(zhì)的壓力容器，壓力來自于壓縮機對氣體的壓縮，這類容器所承受的壓力大小主要取決于壓縮機出的壓縮，這類容器所承受的壓力大小主要取決于壓縮機出口壓力?？趬毫?。n以水蒸汽為介質(zhì)的壓力容器，壓力來自于蒸汽鍋爐，這類以水蒸汽為介質(zhì)的壓力容器

28、，壓力來自于蒸汽鍋爐，這類容器所承受的壓力大小主要取決于蒸汽鍋爐出口壓力。容器所承受的壓力大小主要取決于蒸汽鍋爐出口壓力。n這種全部靠器外壓力源產(chǎn)生壓力的壓力容器，如果工作條這種全部靠器外壓力源產(chǎn)生壓力的壓力容器，如果工作條件不發(fā)生變化，一般內(nèi)部的壓力不會突然增大。件不發(fā)生變化，一般內(nèi)部的壓力不會突然增大。n依靠容器內(nèi)介質(zhì)聚集狀態(tài)發(fā)生改變、介質(zhì)依靠容器內(nèi)介質(zhì)聚集狀態(tài)發(fā)生改變、介質(zhì)密度發(fā)生變化、介質(zhì)溫度升高或依靠容器密度發(fā)生變化、介質(zhì)溫度升高或依靠容器內(nèi)發(fā)生體積增大的化學反應等來產(chǎn)生或增內(nèi)發(fā)生體積增大的化學反應等來產(chǎn)生或增大壓力的容器，容易出現(xiàn)異常超壓的情況大壓力的容器，容易出現(xiàn)異常超壓的情況，

29、危險性較大，因此，對該類壓力容器的，危險性較大，因此，對該類壓力容器的壓力控制也更加嚴格。壓力控制也更加嚴格。 n工作壓力也稱操作壓力，是指容器頂部在正常工作壓力也稱操作壓力，是指容器頂部在正常工作過程中可能產(chǎn)生的表壓力。最高工作壓力工作過程中可能產(chǎn)生的表壓力。最高工作壓力是指容器在工藝操作過程中可能出現(xiàn)的最大表是指容器在工藝操作過程中可能出現(xiàn)的最大表壓力（不含液柱壓力）。壓力（不含液柱壓力）。n設計壓力是指在相應設計溫度下用以確定容器設計壓力是指在相應設計溫度下用以確定容器殼壁計算壁厚及其元件尺寸的壓力，其值不得殼壁計算壁厚及其元件尺寸的壓力，其值不得低于最高工作壓力低于最高工作壓力。 指容

30、器在正常操作時，在相應的設計壓力下，殼壁或元件金屬可能達到的最高或最低溫度（殼體沿截面厚度的平均溫度）。當殼壁或元件金屬的溫度低于20，按最低溫度確定設計溫度；除此之外，設計溫度一律按最高溫度選取。 按容器零部件標準化系列而選定的殼體直徑，公稱直徑以DN表示。無縫鋼管制作的圓筒體，其公稱直徑是指它的外徑；焊接的圓筒體，公稱直徑是指它的內(nèi)徑。 表示容器壁厚的參數(shù)常見的有：計算壁厚、設計壁厚表示容器壁厚的參數(shù)常見的有：計算壁厚、設計壁厚、名義壁厚、有效壁厚等。、名義壁厚、有效壁厚等。n計算厚度是按計算厚度是按公式計算所得的厚度（不包括公式計算所得的厚度（不包括壁厚附加量）。壁厚附加量）。n設計壁厚

31、是指設計壁厚是指。n名義壁厚是將設計壁厚向上圓整至鋼材標注的厚度，名義壁厚是將設計壁厚向上圓整至鋼材標注的厚度，即即上標注的厚度。上標注的厚度。n有效壁厚指名義厚度減去厚度附加量。有效壁厚指名義厚度減去厚度附加量。 壓力容器常用的分類方法有：壓力容器常用的分類方法有：分分 類類按安全技術管理按安全技術管理按壓力等級按壓力等級按工藝用途按工藝用途按安全重要程度按安全重要程度 （三）壓力容器分類（三）壓力容器分類承壓方式承壓方式內(nèi)壓容器內(nèi)壓容器按按壓力壓力等級分類等級分類外壓容器外壓容器當容器的內(nèi)壓力小于一個絕對大氣壓（當容器的內(nèi)壓力小于一個絕對大氣壓（約約0.1MPa0.1MPa）時又稱為真空容

32、器。）時又稱為真空容器。低壓（低壓（L L） 0.1MPa 0.1MPa P P 1.6MPa1.6MPa中壓（中壓（MM） 1.6MPa P 1.6MPa P 10MPa10MPa高壓（高壓（H H） 10MPa P 10MPa P 100MPa100MPa超高壓（超高壓（U U）100MPa P 100MPa P 1000MPa1000MPa（按照設計（按照設計壓力壓力p p分）分）按照工藝按照工藝用途分類用途分類按工藝用途分類按工藝用途分類反應容器（代號反應容器（代號R R） 如反應器、發(fā)生器、聚合釜、合成如反應器、發(fā)生器、聚合釜、合成塔等。塔等。換熱容器（代號換熱容器（代號E E） 如

33、熱交換器、冷卻器、加熱器等。如熱交換器、冷卻器、加熱器等。分離容器（代號分離容器（代號S S） 如吸收塔、過濾器、洗滌塔、分離如吸收塔、過濾器、洗滌塔、分離器、凈化器、凈化 塔、塔、 回收塔等回收塔等儲運容器（代號儲運容器（代號CC，其中球罐代號，其中球罐代號B B） 如儲罐、儲槽和槽車等如儲罐、儲槽和槽車等按使用管理分類按使用管理分類使用管理使用管理移動式移動式壓力容器壓力容器固定式固定式壓力容器壓力容器（ 固定式容器有固定的安裝和使用地點固定式容器有固定的安裝和使用地點，工藝條件和使用操作人員也比較固定，工藝條件和使用操作人員也比較固定。如合成塔、換熱容器、分離容器和儲。如合成塔、換熱容器

34、、分離容器和儲運容器。）運容器。） 移動式容器主要是儲存和運輸有壓力的移動式容器主要是儲存和運輸有壓力的氣體或液化氣體的容器。在結構、使用氣體或液化氣體的容器。在結構、使用和安全方面均有其特殊要求。分為和安全方面均有其特殊要求。分為氣瓶氣瓶、槽（罐）車槽（罐）車兩大類。兩大類。移動式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程移動式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程TSG R0005-2011固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程TSG R0004-2009氣氣 瓶瓶 對用于正常環(huán)境溫度（對用于正常環(huán)境溫度（-40-406060）下使）下使用的、公稱工作壓力為用的、公稱工作壓力為1.01.030MPa

35、30MPa（表壓（表壓）、公稱容積為）、公稱容積為0.40.43000L3000L、盛裝永久氣體、盛裝永久氣體、液化氣體或混合氣體的無縫、焊接的密閉、液化氣體或混合氣體的無縫、焊接的密閉容器均稱為氣瓶。容器均稱為氣瓶。 永久氣體氣瓶永久氣體氣瓶 常用的充裝壓力為常用的充裝壓力為15MPa15MPa和和12125MPa5MPa，也有充裝，也有充裝20MPa20MPa和和30MPa30MPa的。所裝的永的。所裝的永氣體有氧、氮、空氣、氫、甲烷、一氧化碳、一氧化氮氣體有氧、氮、空氣、氫、甲烷、一氧化碳、一氧化氮及氦、氖、氬、氪等惰性氣體。及氦、氖、氬、氪等惰性氣體。 液化氣體氣瓶液化氣體氣瓶 高壓液

36、化氣體氣瓶所充裝的氣體常高壓液化氣體氣瓶所充裝的氣體常見有二氧化碳、乙烯、乙烷、氯化氫等；低壓液化氣體見有二氧化碳、乙烯、乙烷、氯化氫等；低壓液化氣體氣瓶所裝氣體種類較多，最常用的是硫化氫、氨、氯、氣瓶所裝氣體種類較多，最常用的是硫化氫、氨、氯、液化石油氣、丙烷、丁烷等。液化石油氣、丙烷、丁烷等。 溶解氣體氣瓶溶解氣體氣瓶 主要指專供盛裝乙炔氣的氣瓶。由于主要指專供盛裝乙炔氣的氣瓶。由于乙炔氣體極不穩(wěn)定，不能像其他氣體那樣以壓縮狀態(tài)裝乙炔氣體極不穩(wěn)定，不能像其他氣體那樣以壓縮狀態(tài)裝入瓶內(nèi)，而必須把它溶解在溶劑入瓶內(nèi)，而必須把它溶解在溶劑( (常用的是丙酮常用的是丙酮) )中。中。 三類容器三類

37、容器按安全重要程度分類按安全重要程度分類 根據(jù)壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程（根據(jù)壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程（20002000年年發(fā)布）規(guī)定，根據(jù)容器的壓力高低、介質(zhì)的危害程度發(fā)布）規(guī)定，根據(jù)容器的壓力高低、介質(zhì)的危害程度以及在生產(chǎn)過程中的重要作用分為三類以及在生產(chǎn)過程中的重要作用分為三類第一類壓力容器第一類壓力容器 第二類壓力容器第二類壓力容器 第三類壓力容器第三類壓力容器第三類壓力容器：第三類壓力容器： 毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的中壓容器和毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的中壓容器和PVPV（設計壓力設計壓力容積）大于或等干容積）大于或等干0.2MPam0.2MPam3 3的低壓容器。的低壓容器。

38、 易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且PVPV大于或等于大于或等于0.5MPam0.5MPam3 3的中壓反應容器和的中壓反應容器和PVPV大于或等于大于或等于10MPam10MPam3 3的中壓儲存容器。的中壓儲存容器。 高壓、中壓管殼式余熱鍋爐。高壓、中壓管殼式余熱鍋爐。 高壓容器。高壓容器。具有下列情況之一的，為第三類壓力容具有下列情況之一的，為第三類壓力容器器壓力容器分類壓力容器分類按安全重要程度分類按安全重要程度分類 中壓搪玻璃壓力容器。中壓搪玻璃壓力容器。 使用按相應標準中抗拉強度規(guī)定值下限大于等于使用按相應標準中抗拉強度規(guī)定值下限大于等于540MPa5

39、40MPa的強度級別較高的材料制造的壓力容器。的強度級別較高的材料制造的壓力容器。 移動式壓力容器。移動式壓力容器。 容積大于等于容積大于等于50m50m3 3的球形儲罐的球形儲罐。 容積大于容積大于5m5m3 3的低溫絕熱壓力容器。的低溫絕熱壓力容器。 壓力容器分類壓力容器分類按安全重要程度分類按安全重要程度分類第二類壓力容器：第二類壓力容器： 中壓容器（第（三）規(guī)定的除外）。中壓容器（第（三）規(guī)定的除外）。 易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)的低壓反應容器易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)的低壓反應容器和儲存容器。和儲存容器。 毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的低壓容器。毒性程度為極度和高度危害介

40、質(zhì)的低壓容器。 低壓管殼式余熱鍋爐。低壓管殼式余熱鍋爐。 搪玻璃壓力容器。搪玻璃壓力容器。具有下列情況之一的，為第二類壓力容具有下列情況之一的，為第二類壓力容器器壓力容器分類壓力容器分類按安全重要程度分類按安全重要程度分類第一類壓力容器：第一類壓力容器：低壓容器（第二、三類規(guī)定的除外）為第一類壓力容器低壓容器（第二、三類規(guī)定的除外）為第一類壓力容器壓力容器分類壓力容器分類按安全重要程度分類按安全重要程度分類n固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程TSG R0004-2009最新要求：最新要求：n根據(jù)介質(zhì)特性，按照以下要求選擇類別根據(jù)介質(zhì)特性，按照以下要求選擇類別劃分圖，再

41、根據(jù)設計壓力劃分圖，再根據(jù)設計壓力 p（單位（單位 MPa）和容積和容積 V（單位（單位 L） ，標出坐標點，確，標出坐標點，確定容器類別：定容器類別： 第一組介質(zhì)：毒性程度為極度危害、高度危害的化學介質(zhì)；易燃第一組介質(zhì)：毒性程度為極度危害、高度危害的化學介質(zhì)；易燃介質(zhì)；液化氣體。介質(zhì)；液化氣體。第二組介質(zhì)：由除第一組以外的介質(zhì)組成，如水蒸汽、第二組介質(zhì)：由除第一組以外的介質(zhì)組成，如水蒸汽、氮氣等。氮氣等。 壓壓力力容容器器固固定定式式容容器器移移動動式式容容器器低壓容器低壓容器(0.11.6Mpa)中壓容器中壓容器(1.610Mpa)高壓容器高壓容器(10100Mpa)超高壓容器超高壓容器(

42、100Mpa)反應容器反應容器(反應鍋、聚合釜、合成塔反應鍋、聚合釜、合成塔)換熱容器換熱容器分離容器分離容器儲存容器儲存容器直接式直接式間接式間接式管式管式板式板式(冷卻塔、蒸煮鍋冷卻塔、蒸煮鍋)(列管式換熱器列管式換熱器)(夾套容器夾套容器)(分離器、過濾器、吸收塔分離器、過濾器、吸收塔)(儲罐、計量槽儲罐、計量槽)氣氣瓶瓶槽槽車車永久氣體氣瓶（高壓氣瓶）永久氣體氣瓶（高壓氣瓶）液化氣體氣瓶液化氣體氣瓶溶解氣體氣瓶（乙炔氣瓶）溶解氣體氣瓶（乙炔氣瓶）低壓（高臨界溫度）液化氣體氣瓶低壓（高臨界溫度）液化氣體氣瓶高壓（低臨界溫度）液化氣體氣瓶高壓（低臨界溫度）液化氣體氣瓶汽車槽車汽車槽車火車槽

43、車火車槽車 壓力容器分類壓力容器分類 壓力容器分類壓力容器分類代號標記法代號標記法表示第一類壓力容器；表示第一類壓力容器；表示第二類壓力容器表示第二類壓力容器 ；表示表示第三類壓力容器。第三類壓力容器。L L表示低壓；表示低壓；MM表示中壓；表示中壓；H H表示高壓；表示高壓； U U表示超壓。表示超壓。R R表示反應容器；表示反應容器； E E表示換熱容器；表示換熱容器；S S表示分離容器；表示分離容器；CC表示表示儲存容器；儲存容器；B B表示球形容器；表示球形容器；LALA表示液化氣體汽車罐車；表示液化氣體汽車罐車；LTLT表示液化其他鐵路罐車；表示液化其他鐵路罐車；代號標記法代號標記法

44、 M S第二類第二類中中 壓壓分離容器分離容器壓力容器簡易判斷表壓力容器簡易判斷表介質(zhì)性質(zhì)介質(zhì)性質(zhì)非易燃非易燃無無/輕毒輕毒易燃、中度毒性易燃、中度毒性高度、極度毒性高度、極度毒性PV值值MPam30.5100.2低壓低壓(MPa)0.1p1.6換熱換熱 一類一類 容器容器分離分離儲存儲存反應反應中壓中壓(MPa)1.6p10換熱換熱二類容器二類容器分離分離儲存儲存三類三類容器容器反應反應高壓高壓(MPa)10p100 壓力容器的基本組成壓力容器的基本組成分分 類類筒體（殼體）筒體（殼體）封頭（端蓋）封頭（端蓋）密封裝置密封裝置開孔與接管開孔與接管支座支座連接件連接件3.2.2壓力容器的結構安

45、全附件安全附件典型的臥式壓力容器的基本組成結構典型的臥式壓力容器的基本組成結構1法蘭；法蘭；2支座；支座；3-封頭拼接焊縫；封頭拼接焊縫；4 封頭；封頭；5 環(huán)焊縫；環(huán)焊縫；6 補強圈；補強圈；7 人孔；人孔；8 縱焊縫；縱焊縫；9 筒體；筒體；10 壓力表；壓力表；11 安全閥；安全閥；12 液面計液面計筒體封頭密封裝置開孔接管支座連接件安全附件筒體封頭密封裝置開孔接管支座連接件安全附件壓力容器殼體壓力容器殼體儲運容器儲運容器內(nèi)件內(nèi)件反應、傳熱、傳質(zhì)、分離容器反應、傳熱、傳質(zhì)、分離容器容器本體結構容器本體結構形式形式：圓柱筒體、球形筒體。：圓柱筒體、球形筒體。圓筒體按圓筒體按制造方法制造方法

46、分類分類卷焊式（無縱焊縫）卷焊式（無縱焊縫） 直徑較大直徑較大無縫鋼管式（有縱環(huán)焊縫）無縫鋼管式（有縱環(huán)焊縫） 直徑較小直徑較小整體鍛造式（可能有環(huán)焊縫）整體鍛造式（可能有環(huán)焊縫） 高壓容器高壓容器整體鑄造式（無縱環(huán)焊縫）整體鑄造式（無縱環(huán)焊縫） 高壓容器高壓容器 石油化工生產(chǎn)中大量采用的中低壓容器中低壓容器，均屬于薄壁薄壁容器容器（外徑與內(nèi)徑比1.2）。最常見的結構形式就是球形和圓筒形圓形筒體圓形筒體 單層筒體單層筒體整體鍛造式：全鍛造結構，沒有焊縫，制造需大型設備，金屬整體鍛造式：全鍛造結構，沒有焊縫，制造需大型設備，金屬 耗量大。耗量大。鍛鍛 焊焊 式：整體鍛造，常用于大直徑的高壓容器。

47、式：整體鍛造，常用于大直徑的高壓容器。厚板焊接式：卷制而成。厚板焊接式：卷制而成。 除中低壓容器外，除中低壓容器外，高壓容器高壓容器一般都是圓筒體，一般都是圓筒體，分為單層、多層和繞帶式筒體分為單層、多層和繞帶式筒體。 多層板筒體多層板筒體 由數(shù)層或數(shù)十層緊密結合的金屬板構成。由數(shù)層或數(shù)十層緊密結合的金屬板構成。分類分類：多層包扎焊接式。多層繞板式、多層卷繞焊接式、：多層包扎焊接式。多層繞板式、多層卷繞焊接式、多層熱套式筒體。多層熱套式筒體。特點特點：殼壁上應力分布比較均勻；層板可以使用不同的材：殼壁上應力分布比較均勻；層板可以使用不同的材料；脆性破壞的可能性小；制造不需大型鍛壓設備。大料；脆

48、性破壞的可能性?。恢圃觳恍璐笮湾憠涸O備。大型高壓容器多采用這種結構。型高壓容器多采用這種結構。特點特點：本體就是一個球殼，一般是焊接結構，直徑比：本體就是一個球殼，一般是焊接結構，直徑比 較大，容器的單位容積所使用的板材也少。較大，容器的單位容積所使用的板材也少。缺點缺點： 制造比較困難；制造比較困難； 球形容器的組裝焊接質(zhì)量一般難以保證；球形容器的組裝焊接質(zhì)量一般難以保證； 內(nèi)部不便于安放工藝過程所必須的附件裝置；內(nèi)部不便于安放工藝過程所必須的附件裝置； 一般用于儲存容器。常見用于儲存液化氣一般用于儲存容器。常見用于儲存液化氣球形筒體球形筒體封頭封頭是壓力容器的主要受壓部件，與筒體等部件形成

49、是壓力容器的主要受壓部件，與筒體等部件形成封閉空間。封閉空間。封頭形式封頭形式凸形封頭（球形、橢圓形、碟形和球冠）凸形封頭（球形、橢圓形、碟形和球冠）錐殼錐殼平蓋平蓋封頭與筒封頭與筒體的連接體的連接不可拆式（焊接）不可拆式（焊接）可拆式（螺栓連接）可拆式（螺栓連接）密封裝置密封裝置壓力容器最常見的密封方式：法蘭連接。壓力容器最常見的密封方式：法蘭連接。法蘭連接法蘭連接容器法蘭容器法蘭管道法蘭管道法蘭筒體端部筒體端部開孔與接管開孔與接管開孔類型：人孔、手孔、視鏡孔、物料進出口接管，以及開孔類型：人孔、手孔、視鏡孔、物料進出口接管，以及安裝壓力表、液面計、安全閥、測溫儀表等。安裝壓力表、液面計、安

50、全閥、測溫儀表等。開孔大小開孔大小手孔手孔150mm150mm人孔人孔400mm400mm支支 座座支座類型支座類型臥式容器支座（鞍座）臥式容器支座（鞍座）立式容器支座（腿式支座、支承式支座、立式容器支座（腿式支座、支承式支座、耳式支座和裙式支座）耳式支座和裙式支座）球形容器支座（柱式支座）球形容器支座（柱式支座）n連接件是容器中起連接作用的部件，如連接件是容器中起連接作用的部件，如端蓋與殼體的連接、接管與外部管道的端蓋與殼體的連接、接管與外部管道的連接等，都需要連接件。連接等，都需要連接件。連接件連接件安全附件安全附件包括包括安全閥安全閥爆破片爆破片緊急切斷閥緊急切斷閥安全連鎖裝置安全連鎖裝

51、置壓力表壓力表液面計液面計溫度計溫度計3.3 壓力容器質(zhì)量控制n3.3.1 壓力容器的制造的主要工序1、封頭成形和筒身卷制2、總裝3、無損檢測4、熱處理n1、封頭成形和筒身卷制n（1）備料n放樣、劃線；下料n（2）成形n沖壓成形；卷制成形；旋壓成形n2、總裝n（1）坡口制備n刨邊機加工坡口；立式車床加工坡口；切割坡口n（2）裝配n筒節(jié)縱縫裝配；殼體環(huán)縫的組裝；人孔、接管、支座等部件與殼體的組裝。n（3）焊接n3、無損檢測n（1）原材料無損檢測n（2）焊縫無損檢測n4、熱處理n（1）爐內(nèi)整體熱處理n（2）爐內(nèi)分段熱處理n（3）焊縫局部熱處理表面缺陷表面缺陷氣孔和夾渣氣孔和夾渣焊接裂紋焊接裂紋未焊

52、透和未熔合未焊透和未熔合壓力容器制造過程中產(chǎn)生缺陷的主要類型：壓力容器制造過程中產(chǎn)生缺陷的主要類型：3.3.2 焊接缺陷對安全的影響及質(zhì)量要求 表面缺陷（表面缺陷（外觀缺陷外觀缺陷）是指不用借）是指不用借用于儀器，從工件表面可以發(fā)現(xiàn)的缺陷用于儀器，從工件表面可以發(fā)現(xiàn)的缺陷。常見的外觀缺陷有。常見的外觀缺陷有咬邊咬邊、焊瘤焊瘤、凹陷凹陷及及焊接變形焊接變形等，有時還有等，有時還有表面氣孔表面氣孔和和表表面裂紋面裂紋，單面焊的根部，單面焊的根部未焊透未焊透也位于焊也位于焊縫表面?？p表面。1. 1. 表面缺陷表面缺陷（1）咬邊）咬邊 咬邊咬邊是指沿著焊趾，在是指沿著焊趾，在母材部分形成的凹陷或溝槽。

53、母材部分形成的凹陷或溝槽。產(chǎn)生的主要原因是電弧熱量產(chǎn)生的主要原因是電弧熱量太高，即電流太大，運條速太高，即電流太大，運條速度太小造成的。焊條與工件度太小造成的。焊條與工件間角度不正確，擺動不合理，間角度不正確，擺動不合理，電弧過長，焊接次序不合理電弧過長，焊接次序不合理等都會造成咬邊。等都會造成咬邊。 防止咬邊的措施：防止咬邊的措施：矯正操作姿勢，選用合理的規(guī)范，采用良好的運條矯正操作姿勢，選用合理的規(guī)范，采用良好的運條方式都會有利于消除咬邊。焊角焊縫時，用交流代替直流也能有效地防止方式都會有利于消除咬邊。焊角焊縫時，用交流代替直流也能有效地防止咬邊。咬邊。（2）焊瘤）焊瘤 焊接過程中金屬流溢

54、到焊接過程中金屬流溢到加熱不足的母材或焊縫上加熱不足的母材或焊縫上,凝凝固成金屬瘤，這種未能和母固成金屬瘤，這種未能和母材或前道焊縫熔合在一起而材或前道焊縫熔合在一起而堆積的金屬瘤叫焊瘤。焊條堆積的金屬瘤叫焊瘤。焊條熔化過快、焊條質(zhì)量欠佳（熔化過快、焊條質(zhì)量欠佳（如偏芯），焊接電源特性不如偏芯），焊接電源特性不穩(wěn)定及操作姿勢不當?shù)榷既莘€(wěn)定及操作姿勢不當?shù)榷既菀讕砗噶?。在橫、立、仰易帶來焊瘤。在橫、立、仰位置更容易形成焊瘤。位置更容易形成焊瘤。 防止焊瘤的措施：防止焊瘤的措施：使焊縫處于平焊位置，正確選用焊接使焊縫處于平焊位置，正確選用焊接工藝參數(shù)，選用無偏芯焊條，合理操作。工藝參數(shù)，選用無偏

55、芯焊條，合理操作。 凹坑凹坑指焊縫表指焊縫表面或背面根部的低面或背面根部的低于母材的部分。凹于母材的部分。凹坑多是由于收弧時坑多是由于收弧時焊條（焊絲）未作焊條（焊絲）未作短時間停留造成的短時間停留造成的（此時的凹坑稱為弧坑），仰立、橫焊時，常在焊縫背面根（此時的凹坑稱為弧坑），仰立、橫焊時，常在焊縫背面根部產(chǎn)生內(nèi)凹。部產(chǎn)生內(nèi)凹。（3）凹坑）凹坑 防止凹坑的措施：防止凹坑的措施：選用有電流表衰減系統(tǒng)的焊機，盡量選用平選用有電流表衰減系統(tǒng)的焊機，盡量選用平焊位置，選用合適的焊接規(guī)范，收弧時讓焊條在溶池內(nèi)短時焊位置，選用合適的焊接規(guī)范，收弧時讓焊條在溶池內(nèi)短時間停留或環(huán)形擺動，填滿弧坑。間停留或環(huán)

56、形擺動，填滿弧坑。 未焊滿未焊滿是指焊縫表是指焊縫表面上連續(xù)的溝槽。填面上連續(xù)的溝槽。填充金屬不足是產(chǎn)生未充金屬不足是產(chǎn)生未焊滿的根本原因。規(guī)焊滿的根本原因。規(guī)范太弱，焊條過細，范太弱，焊條過細，運條不當?shù)葧е挛催\條不當?shù)葧е挛春笣M。焊滿。 防止未焊滿的措施：防止未焊滿的措施：加大焊接電流，加焊蓋面焊縫。加大焊接電流，加焊蓋面焊縫。 （4）未焊滿）未焊滿 燒穿燒穿是指焊接過程中，是指焊接過程中，熔深超過工件厚度，熔熔深超過工件厚度，熔化金屬自焊縫背面流出，化金屬自焊縫背面流出，形成穿孔性缺陷。焊接形成穿孔性缺陷。焊接電流過大，速度太慢，電流過大，速度太慢，電弧在焊縫處停留過久，都會產(chǎn)生燒穿

57、缺陷。工件電弧在焊縫處停留過久，都會產(chǎn)生燒穿缺陷。工件 間隙太大，鈍邊太小也容易出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。間隙太大，鈍邊太小也容易出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。 選用較小電流并配合合適的焊接速度，減小裝配選用較小電流并配合合適的焊接速度，減小裝配間隙，在焊縫背面加設墊板或藥板，使用脈沖焊，間隙，在焊縫背面加設墊板或藥板，使用脈沖焊，能有效地防止燒穿。能有效地防止燒穿。（5）燒穿）燒穿（6）其它表面缺陷）其它表面缺陷1）成形不良）成形不良 指焊縫的外觀幾何尺寸不符合要求。有焊縫超高，表面不光滑，以及指焊縫的外觀幾何尺寸不符合要求。有焊縫超高，表面不光滑，以及焊縫過寬，焊縫向母材過渡不圓滑等。焊縫過寬，焊縫向母材過渡不圓滑等

58、。2）錯邊）錯邊 指兩個工件在厚度方向上錯開一定位置，它即可視作裝配成形缺陷。指兩個工件在厚度方向上錯開一定位置，它即可視作裝配成形缺陷。3）塌陷）塌陷 單面焊時由于輸入熱量過大，熔化金屬過大而使液態(tài)金屬向焊縫背面單面焊時由于輸入熱量過大，熔化金屬過大而使液態(tài)金屬向焊縫背面塌落，成形后焊縫背面突起，正面下榻。塌落，成形后焊縫背面突起，正面下榻。5）各種焊接變形）各種焊接變形4）表面氣孔及弧坑縮孔）表面氣孔及弧坑縮孔 如角變形、扭曲、波如角變形、扭曲、波浪變形等都屬于焊接缺浪變形等都屬于焊接缺陷。角變形也屬于裝配陷。角變形也屬于裝配成形缺陷。成形缺陷。（6）其它表面缺陷（續(xù)）其它表面缺陷（續(xù)）

59、氣孔氣孔是指焊接時，溶池中的氣體未是指焊接時，溶池中的氣體未在金屬凝固前溢出，殘存于焊縫之中所在金屬凝固前溢出，殘存于焊縫之中所形成的空穴。其氣體可能是溶池從外界形成的空穴。其氣體可能是溶池從外界吸收的，也可能是焊接冶金過程中反應吸收的，也可能是焊接冶金過程中反應生成的。生成的。 2. 氣孔和夾渣氣孔和夾渣（1）氣孔）氣孔1）氣孔的分類）氣孔的分類球形氣孔球形氣孔條蟲狀氣孔條蟲狀氣孔氫氣孔氫氣孔氮氣孔氮氣孔氧氣孔氧氣孔二氧化碳氣孔二氧化碳氣孔一氧化碳氣孔一氧化碳氣孔從形狀上分從形狀上分從數(shù)量上分從數(shù)量上分按氣體成分分按氣體成分分單個氣孔單個氣孔群狀氣孔群狀氣孔 常溫固態(tài)金屬中氣體的溶解度只有高

60、溫液態(tài)金屬常溫固態(tài)金屬中氣體的溶解度只有高溫液態(tài)金屬 中氣體溶解度的幾十分之一，溶池金屬在凝固過程中中氣體溶解度的幾十分之一，溶池金屬在凝固過程中，有大量的氣體要從金屬中逸出來。當凝固速度大于，有大量的氣體要從金屬中逸出來。當凝固速度大于氣體逸出速度時，就形成氣孔。氣體逸出速度時，就形成氣孔。2）氣孔的形成機理）氣孔的形成機理3）產(chǎn)生氣孔的主要原因）產(chǎn)生氣孔的主要原因 母材或填充金屬表面有銹、油污等，焊條及焊劑母材或填充金屬表面有銹、油污等，焊條及焊劑未烘干會增加氣孔量，因為銹、油污及焊條藥皮、焊未烘干會增加氣孔量，因為銹、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解氣體，增加了金屬中氣體的劑中的