壓力容器的設計壽命不一定等于實(shí)際使用壽命,它僅僅是設計者根據容器預期的使用條件而給出的估計,其作用是提醒使用者,當超過(guò)壓力容器的設計壽命時(shí)應采取必要的措施如:經(jīng)常測量厚度和縮短檢驗周期等。正常情況下具體的預期實(shí)際使用年限應當由設計委托方(用戶(hù))以書(shū)面形式向設計單位提出,設計者再根據使用年限和介質(zhì)對設備的腐蝕速率確定腐蝕裕量?,F實(shí)情況,一般是設計者給定設計壽命,所以:腐蝕裕量=年腐蝕速率×設計年限。
設計壽命的確定
容器設計壽命的確定,一般應考慮以下因素:
1.選用適宜的材料及結構設計;
2.合理的腐蝕裕量;
3.限制蠕變(高溫工況)或疲勞的可能性;
4.容器建造的費用;
5.裝量的更換周期等。
推薦的容器設計壽命如下:
1.一般容器、換熱器:10年
2.分餾塔類(lèi)、反應器、高壓換熱器:20年
3.球形容器:25年
4.重要的反應容器(如厚壁加氫反應器、氨合成塔等):30年
對于進(jìn)行疲勞分析設計的容器,應在設計圖樣中注明設計壽命期間內交變載荷的循環(huán)次數。
腐蝕裕量
不需要考慮腐蝕裕量的情況:
1.介質(zhì)對不銹鋼無(wú)腐蝕作用時(shí);
2.有可靠耐腐蝕襯里材料的基體材料;
3.法蘭的密封表面;
4.管殼式換熱器的換熱管、拉桿、定距管、折流板;
5.用涂漆可有效防止環(huán)境腐蝕的容器外表面及其外部構件;
6.塔盤(pán)板、填料等。
考慮腐蝕裕量的原則:
1.與工作介質(zhì)接觸的筒體、封頭、接管、人(手)孔及內部元件等均應考慮腐蝕裕量;
2.工藝系統專(zhuān)業(yè)或工程設計文件中對腐蝕裕量有專(zhuān)門(mén)規定或實(shí)際使用經(jīng)驗的,按規定和經(jīng)驗選??;
3.有均勻腐蝕的容器,應根據預期的使用壽命和介質(zhì)對金屬材料的腐蝕速率的乘積確定腐蝕裕量;
4.還應考慮介質(zhì)對容器殼體或元件的沖蝕、磨損及局部腐蝕的影響;
5.兩側同時(shí)與介質(zhì)接觸的元件,應根據兩側不同的操作介質(zhì)選取不同的腐蝕裕量,兩者疊加后作為該元件的總腐蝕裕量。
筒體、封頭的腐蝕裕量選取見(jiàn)下表
其它元件的腐蝕裕量選取見(jiàn)下表
各項厚度之間的關(guān)系:
注:加工裕量包括以下內容:
a)制造廠(chǎng)設定的加工成形減薄量(如封頭等);
b)機械加工裕量(如管板、金屬件的機加工裕量等)。