壓力容器儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)組成介紹

一、核心承壓部件：儲(chǔ)罐的 “主體骨架"

1. 殼體（罐身）

• 作用：儲(chǔ)存介質(zhì)的主要空間，同時(shí)承受內(nèi)壓或外壓（如真空儲(chǔ)罐）。

• 結(jié)構(gòu)形式：多數(shù)為圓柱形（制造難度低、受力均勻，適合大規(guī)模生產(chǎn)），少數(shù)特殊工況用球形（如高壓天然氣儲(chǔ)罐，受力更優(yōu)但成本高）或方形（少見，僅適用于低壓、小容積場(chǎng)景）。

• 材質(zhì)：根據(jù)介質(zhì)特性選擇，常見的有 Q345R（低合金高強(qiáng)度鋼，適用于中低壓化工介質(zhì)）、304/316L 不銹鋼（耐酸堿腐蝕，用于食品、制藥或腐蝕性介質(zhì)）、鈦合金（高腐蝕、高溫高壓特殊場(chǎng)景，成本較高）。

• 關(guān)鍵設(shè)計(jì)：殼體壁厚需按壓力、介質(zhì)溫度計(jì)算確定，且需設(shè)置焊縫探傷檢測(cè)（如射線探傷、超聲探傷），避免焊縫缺陷導(dǎo)致泄漏。

2. 封頭（罐頂 / 罐底）

• 作用：封閉殼體兩端，形成完整的承壓空間，同時(shí)優(yōu)化殼體受力（減少應(yīng)力集中）。

• 常見類型：

• 橢圓形封頭：受力均勻，加工難度適中，適用于中低壓儲(chǔ)罐（如化工原料儲(chǔ)罐）。

• 碟形封頭：曲率半徑小，頂部平整，適合頂部需安裝較多附件的場(chǎng)景（如帶攪拌裝置的儲(chǔ)罐），但受力略遜于橢圓形封頭。

• 平板封頭（少見）：僅適用于低壓、小容積儲(chǔ)罐（如小型緩沖罐），因平板中心易產(chǎn)生應(yīng)力集中，不適合高壓工況。

• 連接方式：與殼體通過焊接連接，且焊縫需做圓角過渡，避免應(yīng)力集中點(diǎn)。

3. 支座

• 作用：支撐整個(gè)儲(chǔ)罐，將重量傳遞到基礎(chǔ)，同時(shí)適應(yīng)儲(chǔ)罐因溫度變化產(chǎn)生的熱脹冷縮。

• 常見類型：

• 鞍式支座：適用于圓柱形儲(chǔ)罐，通常 2-4 個(gè)對(duì)稱分布，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承載穩(wěn)定，底部可預(yù)留滑動(dòng)間隙，方便儲(chǔ)罐熱脹冷縮時(shí)位移。

• 裙式支座：適用于高大儲(chǔ)罐（如高度超過 10 米的儲(chǔ)罐）或底部需加熱 / 保溫的場(chǎng)景（如帶夾套的儲(chǔ)罐），支座像 “裙子" 包裹罐底，增強(qiáng)穩(wěn)定性。

• 耳式支座（少見）：僅適用于小容積、輕重量的儲(chǔ)罐（如小型計(jì)量罐），通過耳部與支架螺栓連接，安裝靈活。

二、密封與連接部件：防止介質(zhì)泄漏的 “屏障"

1. 法蘭與密封墊片

• 作用：連接儲(chǔ)罐的接管（如進(jìn)料管、出料管）與外部管道，或連接可拆卸部件（如人孔蓋），通過墊片密封間隙。

• 法蘭類型：按壓力等級(jí)分，有常壓法蘭（PN≤0.6MPa）、中壓法蘭（PN1.0-4.0MPa）、高壓法蘭（PN≥6.4MPa）；按密封面形式分，有平面法蘭（適用于低壓、非腐蝕性介質(zhì)）、凹凸面法蘭（密封性更好，適用于中壓介質(zhì)）、榫槽面法蘭

• 密封墊片：材質(zhì)需與介質(zhì)兼容，常見的有石棉墊片（低壓、非腐蝕性介質(zhì)，逐步被淘汰）、丁腈橡膠墊片（耐油，適用于石油類介質(zhì)）、四氟乙烯墊片（耐酸堿，適用于腐蝕性介質(zhì)）、金屬纏繞墊片（高壓、高溫場(chǎng)景，如蒸汽儲(chǔ)罐）。

2. 人孔 / 手孔

• 作用：供人員進(jìn)入儲(chǔ)罐內(nèi)部檢修、清潔（人孔，直徑通?！?00mm），或供手部伸入檢查 / 取樣（手孔，直徑通?！?00mm）。

• 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：均帶蓋體，蓋體與法蘭通過螺栓連接，蓋體內(nèi)側(cè)需安裝密封墊片；人孔通常設(shè)置在儲(chǔ)罐側(cè)面或頂部，底部需預(yù)留檢修平臺(tái)；手孔多設(shè)置在儲(chǔ)罐下部，方便取樣或小型檢修。

三、接管與工藝附件：介質(zhì)進(jìn)出與操作的 “通道"

1. 工藝接管

• 作用：實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的輸入、輸出、排氣、排液等功能，每個(gè)接管均需與殼體焊接，且焊接處需做加強(qiáng)（如加勁肋），避免接管根部因受力斷裂。

• 常見類型：

• 進(jìn)料管：通常從儲(chǔ)罐頂部或側(cè)面上部接入，避免介質(zhì)沖擊罐底導(dǎo)致磨損。

• 出料管：從儲(chǔ)罐底部或側(cè)面下部接入，確保介質(zhì)能排出。

• 排氣管：頂部設(shè)置，排出儲(chǔ)罐內(nèi)的氣相介質(zhì)（如進(jìn)料時(shí)排出空氣），避免罐內(nèi)壓力過高。

• 排凈管：底部設(shè)置，用于儲(chǔ)罐清空時(shí)排凈殘留介質(zhì)，方便清潔或檢修。

• 取樣管：側(cè)面中部設(shè)置，用于抽取罐內(nèi)介質(zhì)樣品，檢測(cè)品質(zhì)或成分。

2. 內(nèi)部附件（按需配置）

• 液位計(jì)接口：焊接在儲(chǔ)罐側(cè)面，用于安裝液位計(jì)（如玻璃管液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)），實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)介質(zhì)液位。

• 攪拌裝置接口：若儲(chǔ)罐需混合介質(zhì)（如反應(yīng)型儲(chǔ)罐），頂部或側(cè)面會(huì)預(yù)留接口，用于安裝攪拌軸和攪拌槳。

• 加熱 / 冷卻附件接口：如帶夾套的儲(chǔ)罐，會(huì)預(yù)留蒸汽進(jìn)口、冷凝水出口（加熱用）或冷卻水進(jìn)出口（冷卻用），夾套與罐身之間形成密閉空間，通入熱 / 冷介質(zhì)實(shí)現(xiàn)溫度控制。

四、安全保護(hù)裝置：避免超壓、超溫的 “安全閥"

1. 安全閥（核心安全裝置）

• 作用：當(dāng)罐內(nèi)壓力超過設(shè)定值（通常為設(shè)計(jì)壓力的 1.05-1.1 倍）時(shí)，自動(dòng)開啟泄壓，壓力降至安全值后自動(dòng)關(guān)閉，避免儲(chǔ)罐超壓爆炸。

• 類型：彈簧式安全閥先導(dǎo)式安全閥（適用于高壓、大流量場(chǎng)景，如大型天然氣儲(chǔ)罐，動(dòng)作更靈敏）。

• 要求：需定期校驗(yàn)（通常每半年 1 次），確保開啟壓力準(zhǔn)確，且出口需接泄壓管，將泄壓介質(zhì)引至安全區(qū)域（如有毒介質(zhì)需引至廢氣處理系統(tǒng)，易燃易爆介質(zhì)需引至室外空曠處）。

2. 壓力表

• 作用：實(shí)時(shí)顯示罐內(nèi)壓力，方便操作人員監(jiān)控。

• 要求：量程需為罐內(nèi)最高工作壓力的 1.5-3 倍（避免量程過小導(dǎo)致?lián)p壞或過大導(dǎo)致讀數(shù)不準(zhǔn)）；需定期校驗(yàn)（通常每半年 1 次），且表盤需有紅色警戒線，標(biāo)注最高工作壓力。

3. 液位計(jì)與溫度儀表

• 液位計(jì)：防止介質(zhì)超裝導(dǎo)致罐內(nèi)壓力升高，或空罐運(yùn)行導(dǎo)致泵抽空，常見的有玻璃管液位計(jì)（直觀但適用于低壓、透明介質(zhì)）、浮球液位計(jì)（適用于中低壓、非腐蝕性介質(zhì)）、雷達(dá)液位計(jì)（適用于高壓、腐蝕性或有毒介質(zhì)，無(wú)接觸測(cè)量更安全）。

• 溫度儀表：監(jiān)測(cè)罐內(nèi)介質(zhì)溫度，避免溫度過高導(dǎo)致介質(zhì)汽化壓力升高，或溫度過低導(dǎo)致介質(zhì)凝固堵塞管道，通常采用熱電偶或熱電阻溫度計(jì)，信號(hào)可遠(yuǎn)傳至控制室

壓力容器儲(chǔ)罐使用過程中為什么會(huì)出現(xiàn)碎裂現(xiàn)象呢?