一、壓力容器概述

　　1．壓力容器規(guī)范化

　　早在19世紀(jì)末就有了對(duì)鍋爐和壓力容器規(guī)范化的要求。20世紀(jì)最初的十年，發(fā)生了近一萬起鍋爐爆炸，造成了約一萬人的死亡和約一萬五千人的傷殘。這些血的教訓(xùn)使人們對(duì)壓力容器制造和安裝的規(guī)范化有了更清醒的認(rèn)識(shí)。

　　1907年，美國Massachusetts州繼1905年和1906年兩次災(zāi)難性的鍋爐爆炸之后，提出了世界上第一部鍋爐制造和安裝的法規(guī)。循著Massachusetts州的范例，美國其他州和城市也制定出了蒸氣鍋爐制造、安裝和檢驗(yàn)的不同形式的法規(guī)或條例。不同州的技術(shù)規(guī)范缺乏一致性，使得制造者無法制造出其他州可以接受的標(biāo)準(zhǔn)鍋爐。制造出的鍋爐不能運(yùn)出州界，一個(gè)州的有資格的鍋爐檢驗(yàn)員也得不到其他州的承認(rèn)。要求訂出蒸氣鍋爐和壓力容器制造的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的呼聲越來越強(qiáng)烈，為解決這個(gè)問題，美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)于1911年成立了一個(gè)專門委員會(huì)，后來被稱為鍋爐規(guī)范委員會(huì)。

　　美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)非燃火壓力容器規(guī)范對(duì)壓力容器沒有給出定義。壓力容器一般是指裝有加壓流體用于完成某項(xiàng)過程的封閉容器，例如貯罐、熱交換器、蒸發(fā)器和反應(yīng)器等。規(guī)范規(guī)定壓力容器的范圍還包括容器外的管線，終止于管線端焊連接的第一條焊縫、螺栓連接的第一個(gè)法蘭面、或類似連接的第一個(gè)有連接跡象的點(diǎn)或面。

　　美國非燃火壓力容器規(guī)范的短評(píng)U-1列出了超出規(guī)范權(quán)限的一些例外。這些例外是必須的還是已被解除，不同地區(qū)有很大的不同。有關(guān)這方面的細(xì)節(jié)，需要查閱“鍋爐和壓力容器的法規(guī)和條例說明書”，或向有管轄權(quán)的地方管理機(jī)構(gòu)咨詢。

　　非規(guī)范壓力容器是指不能滿足設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和鑒定規(guī)范的最低要求的容器。這些容器不打印規(guī)范代號(hào)，除非有特殊的裁定，不得在接受美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)規(guī)范的區(qū)域安裝。

　　目前，許多國家都設(shè)置了壓力容器規(guī)范的立法和管理機(jī)構(gòu)，頒布了各自的壓力容器規(guī)范。在我國，原國家勞動(dòng)總局1979年頒布了《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》；1980年頒布了《蒸汽鍋爐安全監(jiān)察規(guī)程》；1981年頒布了《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》。

　　2．非燃火壓力容器分類

　　壓力容器可以粗分為蒸汽鍋爐和非燃火壓力容器兩大類型。兩者在壓力容器規(guī)范中一般都作為專項(xiàng)處理。后者是化學(xué)工程和工藝人員最常接觸的，這一部分將只介紹非燃火壓力容器的分類。非燃火壓力容器應(yīng)用面廣，種類繁多。根據(jù)不同的側(cè)重點(diǎn)，可以有多種分類方法。

　　壓力容器按照其工藝功能可以劃分為反應(yīng)容器、換熱容器、分離容器和貯運(yùn)容器四個(gè)類型。

　　(1)反應(yīng)容器；主要用來完成物料的化學(xué)轉(zhuǎn)化。如反應(yīng)器、發(fā)生器、聚合釜；合成塔、變換爐等。

　　(2)換熱容器：主要用來完成物料和介質(zhì)間的熱量交換。如熱交換器、冷卻器、加熱器、蒸發(fā)器、廢熱鍋爐等。

　　(3)分離容器：主要用來完成物料基于熱力學(xué)或流體力學(xué)的組元或相的分離。如分離器、過濾器、蒸餾塔、吸收塔、干燥塔、萃取器等。

　　(4)貯運(yùn)容器：主要用來完成流體物料的盛裝、貯存或運(yùn)輸。如貯罐、貯槽和槽車等。

　　承受壓力負(fù)荷是壓力容器的顯著特征。壓力容器按照其設(shè)計(jì)壓力p的大小，可以劃分為低壓容器、中壓容器、高壓容器和超高壓容器四個(gè)類型。

　　(1)低壓容器：0．1．MPa≤p<1．6 MPa；

　　(2)中壓容器：1．6 MPa≤p<100MPa；

　　(3)高壓容器：10 MPa≤p<100 MPa；

　　(4)超高壓容器，p>100MPa。

　　以上是壓力容器根據(jù)其工藝功能或設(shè)計(jì)壓力的單一的分類方法。從安全監(jiān)察的角度，應(yīng)該綜合考察壓，力容器設(shè)計(jì)壓力的大小、其中物料的危險(xiǎn)程度以及所屬過程的復(fù)雜性和潛在危險(xiǎn)，進(jìn)行壓力容器的綜合分類。我國原國家勞動(dòng)總局在《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》中提出了壓力容器的綜合分類方法。壓力容器按照設(shè)計(jì)壓力戶和容積V，結(jié)合容器的工藝功能和其中物料的危險(xiǎn)性，劃分為以下三個(gè)類型：

　　(1)第一類容器：非易燃或無毒介質(zhì)的低壓容器；易燃或有毒介質(zhì)的低壓換熱容器和低壓分離容器。

　　(2)第二類容器：pV<196．2 kJ、劇毒介質(zhì)的低壓容器；易燃或有毒介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器和低壓貯運(yùn)容器；內(nèi)徑<1 m的低壓廢熱鍋爐；一般介質(zhì)的中壓容器。

　　(3)第三類容器：pV≥196．2kJ、劇毒介質(zhì)的低壓容器，內(nèi)徑≥1m的低壓廢熱鍋爐；中壓廢熱鍋爐；pV≥490．5 kJ、易燃或有毒介質(zhì)的中壓反應(yīng)容器；pV≥4905 kJ、易燃或有毒介質(zhì)的低壓貯運(yùn)容器；劇毒介質(zhì)的中壓容器；高壓或超高壓容器。

　　3．結(jié)構(gòu)材料的機(jī)械性能

　　結(jié)構(gòu)材料在受到外力作用時(shí)，會(huì)有抵抗變形和斷裂的能力。這種能力稱為結(jié)構(gòu)材料的機(jī)械性能。常規(guī)機(jī)械性能主要包括強(qiáng)度、塑性、韌性、硬度等。