静置设备与工艺金属结构制作安装

静置设备与工艺金属结构制作安装

安装后处于静止状态即在生产操作过程中无需动力传动的设备称为静置设备。这些设备大都不作为定型设备批量生产，而是按照设计图纸，由制造厂生产或由施工单位在现场制造，故又称之为非标准设备或非定型设备。

本节所述静置设备包括容器、塔、换热器、油罐、球罐、气柜、火炬、排气筒等。

知识点一、静置设备的分类

静置设备（容器）分类方法较多，通常可按以下方法进行分类： （一）按设备的设计压力（p）分类

（1）超高压容器（代号u）：设计压力大于及等于100mpa的压力容器； （2）高压容器（代号h）：设计压力大于及等于10mpa且小于100mpa的压力容器；

（3）中压容器（代号m）：设计压力大于及等于1.6mpa且小于10mpa的压力容器；

（4）低压容器（代号l）：设计压力大于及等于0.1mpa且小于1.6mpa的压力容器

注：p＜0时，为真空设备。

（二）按设备在生产工艺过程中的作用原理分类

（1）反应设备（代号r）。主要用于完成介质的物理、化学反应的压力容器。如反应器、反应釜、分解锅、聚合釜、高压釜、合成塔、变换炉、蒸煮锅、蒸球（球形蒸煮器）、磺化锅、煤气发生炉等。

（2）换热设备（代号e）。主要用于完成介质间热量交换的压力容器称为换热设备。如管壳式余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器、加热器、消毒锅、染色器、烘缸、蒸锅（蒸缸或炒锅）、预热锅、煤气发生炉水夹套等。 （3）分离设备（代号s）。主要用于完成介质的流体压力平衡和气体净化分离等的压力容器称为分离设备。如分离器、过滤器、集油器、缓冲器、洗涤器、吸收塔、干燥塔、气提塔、分气缸、除氧器等。

（4）储存设备（代号c，其中球罐代号b）。主要是用于储存、盛装气体、液体、液化气等介质的压力容器。如各种形式的贮槽、贮罐等。

（5）在一种压力容器中，如同时具备两个以上的工艺作用原理时，应按工艺过程中的主要作用来划分品种。

（三）按tsgr0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》（即按设备的工作压力、温度、介质的危害程度）分类

根据压力容器的压力等级、品种、介质的毒性程度和爆炸危险程度划分为三类.

1．第三类压力容器

下列情况之一的，为第三类压力容器： （1）高压容器；

（2）中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；

（3）中压储存容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pv乘积大于等于10mpa?m3）；

（4）中压反应容器

（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pv乘积大于等于0.5mpa?m3）； （5）低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且pv乘积大于等于0.2mpa?m3）；

（6）高压、中压管壳式余热锅炉； （7）中压搪玻璃压力容器；

（8）使用强度级别较高（指相应标准中抗拉强度规定值下限大于或等于540mpa）的材料制造的压力容器；

（9）移动式压力容器，包括铁路罐车（介质为液化气体、低温液体）、罐式汽车[液化气体运输（半挂）车、低温液体运输（半挂）车、永久气体运输（半挂）车]和罐式集装箱（介质为液化气体、低温液体）等；

（10）球形储罐（容积大于等于50 m3）； （11）低温液体储存容器（容积大于等于5 m3）；

2．第二类压力容器

下列情况之一的，为第二类压力容器（本条第1款规定的第三类压力容器除外）：

（1）中压容器；

（2）低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；

（3）低压反应容器和低压储存容器（仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质）；

（4）低压管壳式余热锅炉； （5）低压搪玻璃压力容器。 3．第一类压力容器

低压容器为第一类压力容器(本条第1款规定的第三类压力容器、第2款规定的第二类压力容器除外)。

（四）按结构材料分类

制造设备所用的材料有金属和非金属两大类。

（1）金属设备。目前应用最多的是低碳钢和普通低合金钢材料。在腐蚀严重或产品纯度要求高的场合使用不锈钢，不锈复合钢板或铝制造设备；在深冷操作中可用铜和铜合金；不承压的塔节或容器可采用铸铁。

（2）非金属材料可用作设备的衬里，也可作独立构件。常用的有硬聚氯乙烯、玻璃钢、不透性石墨、化工搪瓷、化工陶瓷以及砖、板、橡胶衬里等。

（五）按化学介质的毒性和爆炸危险程度分类

介质毒性程度的分级和易燃介质的划分如下：

（1）压力容器中化学介质毒性程度和易燃介质的划分参照hg20660《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》的规定。无规定时，按下述原则确定毒性程度：

1）极度危害（ⅰ级）：最高容许浓度＜0.1mg/m3； 2）高度危害（ⅱ级）：最高容许浓度0.1～＜1.0mg/m3； 3）中度危害（ⅲ级）：最高容许浓度1.0～＜10mg/m3； 4）轻度危害（ⅳ级）：最高容许浓度≥10mg/m3

（2）爆炸危险介质的确定。易燃介质亦即爆炸危险介质，系指其气体或液体的蒸气、薄雾与空气混合形成爆炸混合物，其爆炸下限小于10%（体积百分数），或爆炸上限与下限之差值大于或等于20%的介质。例如氢的爆炸下限为4.00%，上限为74.20%；乙醇（蒸气）的爆炸下限为3.28%，上限为18.95%。

（3）压力容器中的介质为混合物质时，应以介质的组分并按上述毒性程度或易燃介质的划分原则，由设计单位的工艺设计或使用单位的生产技术部门提供介质毒性程度或是否属于易燃介质的依据，无法提供时，按毒性危害程度或爆炸危险程度最高的介质确定。

知识点二、静置设备制作和安装

（一）容器

容器一般是由筒体（又称壳体）、封头（又称端盖）及其附件（法兰、支座、接管、人孔、视镜、液面计）所组成。容器的结构图见图4.3.1。

容器可根据不同的用途、材质、制造方法、形状、承压要求、装配方式、安装位置、壁厚等，有着不同的分类方法。

根据容器的形状分类，主要有矩形、球形和圆筒形三种。

矩形容器由平板焊接而成，制造方便，但承压能力差，只用作小型常压储槽。 球形容器由数块弓形板拼焊而成，承压能力好，但由于安置内件不方便且制造工艺复杂，多用作承受一定压力的大中型储罐。

圆筒形容器是由圆柱形筒体和各种成型封头所组成，制造容易，安装内件方便，且承压能力较好，因此这类容器被广泛应用。

1. 一般容器 一般容器可分为：

（1）平底、平盖容器。顶盖和筒体按联接形式又分不可拆（a型）和可拆（b型）两种。

（2）平底、锥盖容器。

（3）90°无折边锥形底、平盖容器。顶盖和筒体联接形式又可分为不可拆（a型）和可拆（b型）两种。

（4）90°折边锥形底、椭圆形盖容器。 （5）立式椭圆形封头容器。 （6）卧式椭圆形封头容器。

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