(1) Canon
La fonction du cylindre est de fournir l'espace de pression sous pression requis par le processus, et c'est l'un des composants les plus importants de pression sous pression de l'enceinte sous pression. Son diamètre intérieur et son volume doivent souvent être déterminés par le calcul du processus. Le cylindre cylindrique (c'est-à-dire le cylindre) et le cylindre sphérique sont les structures de cylindre les plus couramment utilisées en ingénierie.
Lorsque le diamètre du cylindre est petit (généralement inférieur à 1000 mm), le cylindre peut être constitué de tubes en acier sans soudure, et il n'y a pas de soudure longitudinale sur le cylindre; lorsque le diamètre est grand, la plaque d'acier peut être roulée dans un cylindre sur la machine à rouler les plaques ou la plaque d'acier dans la presse hydraulique Appuyez sur pour faire deux demi-cylindres, puis soudez les deux ensemble avec une soudure pour former un cylindre complet . Puisque la direction de la soudure est parallèle à la direction longitudinale (c'est-à-dire la direction axiale) du cylindre, elle est appelée soudure longitudinale ou simplement soudure longitudinale.
Si le diamètre du récipient n'est pas très grand, il n'y a généralement qu'une seule soudure longitudinale; à mesure que le diamètre du récipient augmente, en raison de la limitation de la taille de la plaque d'acier, il peut y avoir deux soudures longitudinales ou plus. De plus, un récipient de courte longueur peut être directement connecté aux têtes aux deux extrémités d'un cylindre pour former un espace de pression fermé, formant ainsi une coque de récipient sous pression.
Cependant, lorsque le conteneur est plus long, en raison de la limitation de la taille de la plaque d'acier, il est nécessaire de souder la plaque d'acier en plusieurs sections de cylindre (une section de cylindre est appelée section de cylindre), puis deux ou plus les sections de cylindre sont soudées ensemble dans un cylindre de la longueur requise. La soudure de connexion entre la section de canon et la section de canon, et entre le corps de canon et la tête d'extrémité, car sa direction est perpendiculaire à la direction axiale du corps de canon, est appelée soudure circonférentielle, ou abrégée en soudure circonférentielle.
Selon sa structure, le cylindre peut être divisé en deux catégories: monocouche et combiné.
① Canon monocouche La paroi du canon est composée d'un matériau entier dans le sens de l'épaisseur, c'est-à-dire que le mur n'a qu'une seule couche (pour éviter la corrosion du milieu interne, la couche anti-corrosion sur la doublure n'est pas incluse ). Selon le procédé de fabrication, le cylindre monocouche peut être divisé en type de soudage à bobine monocouche, type de forgeage intégral, type de soudage de forgeage, type de bouteille non-soudage et ainsi de suite.
Parmi eux, la structure soudée par bobine à une seule couche est la forme de cylindre la plus couramment utilisée et actuellement utilisée.Elle utilise des plaques d'acier pour être enroulées en cylindres sur une grande machine à rouler les plaques, et est soudée par une soudure longitudinale pour devenir une section de cylindre , qui est ensuite combiné avec la méthode head ou end. Le bleu est assemblé et soudé dans un conteneur, et le baril illustré à la figure 1-1 est une structure enroulée à une seule couche.
La structure de forgeage intégrée est la première forme de cylindre adoptée. Pendant la fabrication, le cylindre et la bride peuvent être forgés dans leur ensemble ou connectés avec des filetages, et il n'y a pas de soudure dans tout le corps du cylindre. Après le développement de la technologie de soudage, des pièces forgées segmentées sont apparues, puis soudées dans un cylindre forgé et soudé.
Il existe deux méthodes de fabrication principales pour les bouteilles à bouteilles non soudées: l'une est constituée de tubes en acier sans soudure de haute qualité à travers les extrémités de filage à chaud aux deux extrémités; l'autre est que les lingots d'acier sont estampés puis se terminent à chaud. Généralement, les cylindres de soudage forgés et forgés intégrés sont principalement utilisés dans les récipients haute pression et ultra haute pression, tandis que les cylindres de bouteilles non soudés sont souvent utilisés pour fabriquer des récipients sous pression de bouteilles de grand volume non soudés.
Le matériau du cylindre forgé global est une structure métallographique dense et une résistance élevée, de sorte que la qualité est meilleure, particulièrement adaptée aux récipients à ultra haute pression en acier à haute résistance avec de mauvaises performances de soudage. Cependant, il nécessite de très gros équipements de fusion, de forgeage et d'usinage pendant la fabrication.La consommation de matériaux est importante, le taux d'utilisation de l'acier est faible (seulement 26% ~ 29%), et la quantité de traitement mécanique est grande, donc ce n'est généralement que utilisé pour le diamètre intérieur ϕ300 ~ 800 mm, longueur Petits récipients à ultra-haute pression ne dépassant pas 12 m, tels que la bouilloire de réaction en polyéthylène, la bouilloire en cristal artificiel, etc.
Cylinder Cylindre combiné La paroi du cylindre est composée de deux ou plusieurs matériaux discontinus dans le sens de l'épaisseur. Selon la structure et la méthode de fabrication, le cylindre combiné peut être divisé en deux catégories: multicouche et enroulement. La structure spécifique sera présentée au chapitre 4 de ce livre.
(2) Tête
Selon les différentes formes géométriques, la tête peut être divisée en couronne sphérique, elliptique, en forme de plat, couronne sphérique, coque conique et couvercle plat, etc., dont les têtes sphériques, ovales, en forme de plat et sphériques sont également en forme de couronne appelés collectivement têtes convexes.
Lorsque le conteneur n'a pas besoin d'être ouvert après l'assemblage (généralement, il n'y a pas de pièces internes dans le conteneur ou il y a des pièces internes mais aucun remplacement ou entretien n'est requis), la tête peut être directement soudée avec le canon, assurant ainsi efficacement la étanchéité, économie de matériaux et réduction de la charge de travail de traitement et de fabrication. Pour le conteneur qui doit être ouvert plusieurs fois en raison de l'entretien ou du remplacement de pièces internes, la connexion entre la tête et le cylindre doit être amovible. À ce moment, il doit y avoir un dispositif d'étanchéité entre la tête et le cylindre.
(3) Dispositif d'étanchéité Il existe de nombreux dispositifs d'étanchéité sur le récipient sous pression, tels que la connexion amovible entre la tête et le cylindre, la connexion amovible entre la prise en charge du conteneur et la canalisation extérieure, et la connexion du trou d'homme et du couvercle du trou de la main. Le fonctionnement normal et sûr dépend en grande partie de la fiabilité du dispositif d'étanchéité.
La connexion boulon-bride (raccordement à bride en abrégé) est le dispositif d'étanchéité le plus utilisé. Sa fonction est de se connecter à travers des boulons et de serrer les boulons pour rendre les éléments d'étanchéité serrés pour assurer l'étanchéité. La bride est divisée en bride de conteneur et bride de pipeline selon les pièces connectées.
La bride utilisée pour la connexion entre la tête du récipient (ou couvercle supérieur) et le canon, et entre les deux barils est appelée bride de conteneur; la bride utilisée pour le raccordement des tuyaux est appelée bride de pipeline. Dans les conteneurs à haute pression, la bride du conteneur utilisée pour connecter le couvercle supérieur au canon et soudé au canon est également appelée l'extrémité du canon.
(4) Ouverture et reprise En raison des exigences du processus et des besoins de maintenance, des trous de différentes tailles ou des prises de contrôle d'installation sont souvent ouverts sur le cylindre ou la tête du récipient sous pression, tels que les trous d'homme, les trous pour les mains, les trous pour les voyants, l'importation et l'exportation de matériaux Prendre en charge et installer des manomètres, des jauges de niveau de liquide, des soupapes de sécurité, des instruments de mesure de la température et d'autres ouvertures de prise en charge.
Les trous pour les mains et les regards sont des dispositifs utilisés pour inspecter, assembler et laver l'intérieur du conteneur. Le diamètre intérieur du trou de la main doit permettre à la main de l'opérateur&de passer librement. Par conséquent, le diamètre du trou à main ne doit pas être inférieur à 150 mm. Étant donné que la longueur du bras humain est d'environ 650 à 700 mm, le récipient d'un diamètre supérieur à 1000 mm ne doit pas être muni d'un trou pour la main, mais un trou d'homme doit être remplacé.
Les formes communes des regards sont rondes et ovales. Pour permettre aux opérateurs d'entrer et de sortir librement, le diamètre du trou d'homme rond doit être d'au moins 400 mm et la taille du trou d'homme ovale est généralement de 350 mm × 450 mm.
Après qu'un trou est fait dans le cylindre ou la tête, la résistance du trou est affaiblie et la contrainte à cet endroit est augmentée. Le degré de cet affaiblissement augmente avec l'augmentation du diamètre de l'ouverture, de sorte que le nombre d'ouvertures doit être minimisé sur le récipient, en particulier pour éviter d'ouvrir de grands trous. Les trous qui ont été ouverts dans le conteneur doivent également être conçus pour renforcer les trous afin d'assurer la résistance requise.
(5) Assistance
Le récipient sous pression est soutenu par le support et fixé sur la fondation. Les supports des conteneurs cylindriques et des conteneurs sphériques sont différents. Selon différentes positions d'installation, les supports de conteneurs cylindriques sont divisés en deux types: supports de conteneurs verticaux et supports de conteneurs horizontaux, dont les supports de conteneurs verticaux ont des supports de jambes, des supports de support, des supports d'oreille et des jupes. Il existe quatre types de soutien; le récipient sphérique utilise principalement un support de colonne ou de jupe.
(6) Accessoires de sécurité
En raison des caractéristiques d'utilisation des récipients sous pression et des caractéristiques des processus chimiques de leurs milieux internes, il est souvent nécessaire d'installer des dispositifs de sécurité et des instruments de mesure et de contrôle sur les récipients pour surveiller les paramètres du milieu de travail afin d'assurer une utilisation sûre de la pression. navires et le déroulement normal du processus.
Les accessoires de sécurité des récipients sous pression comprennent principalement des soupapes de sécurité, des dispositifs à disque de rupture, des vannes d'arrêt d'urgence, des dispositifs de verrouillage de sécurité, des manomètres, des jauges de niveau de liquide, des instruments de mesure de la température, etc.
Les six principaux composants ci-dessus (corps de cylindre, culasse, dispositif d'étanchéité, buse d'ouverture, support et accessoires de sécurité) constituent l'enveloppe extérieure d'un récipient sous pression. Pour les conteneurs de stockage, cette coque est le conteneur lui-même; pour les conteneurs utilisés dans la réaction chimique, le transfert de chaleur, la séparation et d'autres processus, les pièces internes requises par le processus doivent être chargées dans la coque pour former un produit complet.
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