壓力容器安全運行與管理1

1、第一節(jié)壓力的一般概念二、壓力和壓力的單位二、壓力和壓力的單位1、壓力均勻垂直作用在表面上的力稱為壓力，均勻垂直作用在物體表面單位面積的壓力稱為壓強。在工程技術與日常生活中，常把壓強稱為壓力，并用符號“P”表示。2、壓力的單位壓力的單位是牛頓米2（Nm2），即表示將IN的力均勻垂直地作用在1m2的面上所產(chǎn)生的壓力，又稱為帕斯卡（Pa），簡稱帕。1帕＝1牛頓米2，或?qū)懽鳎?Pa＝1Nm2。由于“帕”這個單位太小，因而常用“兆帕”（MPa）作

2、為壓力的基本單位。即：1MPa＝106Pa。工程上，過去習慣用的壓力單位是千克力厘米2（kgfcm2）。壓力的工程單位與法定計量單位之間的換算關系為：1MPa＝10.2kgfcm2，或1kgfcm2＝0.098MPa壓力單位的換算詳見表11。三、表壓力和絕對壓力三、表壓力和絕對壓力表壓力是指壓力表上直接指示的壓力值，而壓力表上所指示的壓力值又是指容器內(nèi)的壓力與容器周圍大氣壓力的差值，這個壓力值稱為“表壓力”，用符號“P表”表示，一般常簡

3、寫為“P”?！癙表”只是表明容器內(nèi)部的壓力比容器周圍的大氣壓力大多少，所以是一個相對值。壓力容器的設計壓力、最高工作壓力、最大允許工作壓力及計算容器強度時所用的壓力都是指表壓力。四、氣體壓力的形成四、氣體壓力的形成在容器中，運動著的氣體分子碰撞器壁產(chǎn)生沖擊力。雖然每一個分子碰撞器壁是簡斷的，方向與沖擊力也不一定相同，但由于無數(shù)分子無規(guī)則運動的結果，使各個方向的碰撞機會相等，由此產(chǎn)生一個持續(xù)而穩(wěn)定的作用力，而且總的作用力總是垂直地作用與器

4、壁。這樣便形成了氣體壓力。由此可知，氣體壓力不僅僅是作用于容器的底部，而是作用與整個器壁上。五、壓力容器的壓力來源五、壓力容器的壓力來源壓力容器的壓力來源可分為兩大類：第一類，氣體的壓力是在器外產(chǎn)生（增大）的；第二類，氣體的壓力是在器內(nèi)產(chǎn)生（增大）的。1、在器外產(chǎn)生（增大）壓力的情況容器內(nèi)的氣體壓力產(chǎn)生與容器外，它的壓力源一般來源于氣體壓縮機或蒸汽鍋爐等。這些壓力源一般通過縮小氣體的體積、增大氣體的密度、加速氣體的流動速度來提高氣體的壓

5、力。這類壓力容器可能達到的最高壓力一般只限于保持壓力源出口的氣體壓力，除非氣體在器內(nèi)溫度大幅度升高或產(chǎn)生其他物理、化學變化。2、在器內(nèi)產(chǎn)生（增大）于器內(nèi)，一般是由于器內(nèi)介質(zhì)的聚集狀態(tài)發(fā)生改變，或者介質(zhì)在器內(nèi)受熱而溫度劇烈升高；或者是介質(zhì)在器內(nèi)發(fā)生體積增大的化學反應等。器內(nèi)的氣體受熱（包括環(huán)境溫度的變化）時，壓力要增大，增大的幅度取決于溫度增高的程度。壓力容器內(nèi)溫度小幅度的增加，一般使氣體壓力增大不與壓縮氧氣接觸可自燃。4、氫氣（H2）氫

6、氣是無色、無臭、無味和無毒的易燃氣體，但它同氮氣、氬氣、甲烷等氣體一樣，都是窒息氣體，可使肺缺氧。氫氣的分子量為2.0158，是最輕的氣體。黏度最小，導熱系數(shù)最高，化學性質(zhì)活潑，滲透性和擴散性強（擴散系數(shù)為0.63cm2s，約為甲烷的三倍）。氫氣在生產(chǎn)、貯運和使用過程中易造成泄露。由于氫氣具有很強的滲透性，所以當鋼暴露于一定溫度和壓力的氫氣中時，溶解于鋼的晶格中的氫原子，在緩慢的變形中將引起脆化作用。5、氮氣（N2）氮氣在自然界中分布很

7、廣，在空氣中占78%。常溫下氮氣是無色無味的氣體。6、惰性氣體氦（He）、氖（Ne）、氬（Ar）、氙（Xe）、氡（Rn）等氣體均為惰性氣體。7、一氧化碳（CO）一氧化碳是一種毒性很強的無色易燃氣體，在標準狀態(tài)下密度為1.25kgm3。一氧化碳的毒性很大，但它對人體的危害又很不容易察覺，故在與一氧化碳的接觸中必須引起注意。空氣中最高容許濃度為30mgm3。8、甲烷（CH4）9、二氧化碳（CO2）二氧化碳（碳酸氣），又稱碳酸酐，為無色、無臭

8、、有酸味的無毒性的窒息性氣體。在標準狀況下其密度為1.978kgm3，，對空氣的相對密度為1.529。溶于水生成碳酸。二氧化碳能壓縮成液體。液態(tài)時密度為1101kgm3（37℃）。沸點為78.5℃。液態(tài)二氧化碳凝成固體，稱為“干冰”，其密度為1.56kgL，熔點為56.6℃（0.51MPa）10、氯氣（CI2）氯氣是一種草綠色帶有刺激性臭味且毒性強的氣體。常溫下相對密度是水的1.4倍，液氯密度和溫度變化有關，在一定溫度下，容器內(nèi)同時存在

9、液態(tài)氯和氣態(tài)氯，其飽和蒸汽壓隨溫度變化而變化。液氯汽化時吸收大量熱。因此，貯液罐常因液氯汽化降溫，而出現(xiàn)表面結霜現(xiàn)象。氯是活潑的化學元素，容易和其他化學元素結合；遇水生成鹽酸及次氯酸。鹽酸對鋼制容器有很強的腐蝕性，直接影響容器的使用壽命。氯的用途十分廣泛，如：自來水、游泳池用水的消毒；造紙工業(yè)及紡織業(yè)（如棉織物）的漂白；制造無機氧化物，如漂白粉、氯化亞錫（還原劑）、氯化銀（照相用）、合成鹽酸等；制造有機物，如聚氯議席塑料、溶劑（三氯甲烷