在管道中，多少M(fèi)Pa的壓力為低壓、中壓、高壓？ 其定義的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是什么？

【專家解說(shuō)】：壓力容器的基礎(chǔ)知識(shí) 一、壓力容器： 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民生活中廣泛使用的承載一定壓力載荷的密封 容器。承壓容器很多，但易造成事故且危害性較大的只是一部分。 《條例》規(guī)定： 壓力容器，是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力載荷的密閉設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于0.1MPa(表壓)，且壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa/L的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體的固定式容器和移動(dòng)式容器；盛裝公稱工作壓力大于或者等于0.2MPa(表壓)，且壓力與容積的乘積大于或者等于1.0MPa/L的氣體、液化氣體標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)等于或者低于60℃液體的氣瓶、氧艙等。 《容規(guī)》規(guī)定：具有下列條件才能劃入壓力容器 1.最高工作壓力（PW）≥0.1Mpa(不含液體壓力下同); 2.內(nèi)直徑（非圓形截面指其最大尺寸）大于或等于0.15m，且容積（V）大于或等于0.025m3; 3.盛裝介質(zhì)為氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。 二、壓力容器的特點(diǎn) 1.由于壓力容器的壓力源具有動(dòng)態(tài)性質(zhì)，所以潛伏著超過(guò)額定壓力而引起爆炸的可能性，有三種情況： (a)壓縮機(jī)和蒸汽鍋爐的超壓引起爆炸； (b)伴有化學(xué)反應(yīng)的壓力容器反應(yīng)中超壓 (c)一般壓力容器受環(huán)境溫度影響升溫升壓引起爆炸。 2.壓力容器中介質(zhì)復(fù)雜：一旦爆炸，社會(huì)影響面大，甚至嚴(yán)重的 影響社會(huì)的安定。 3.壓力容器運(yùn)行狀況是相對(duì)靜止的，但內(nèi)部?jī)?chǔ)存有巨大能量，事故具有隱蔽性和突發(fā)性. 三、壓力容器的壓力來(lái)源。 壓力容器的壓力來(lái)源可以來(lái)自兩個(gè)方面，一是氣體的壓力在容器外產(chǎn)生（增大）的，另一種是氣體的壓力是在容器內(nèi)產(chǎn)生（增大）的。 (1)氣體的壓力在容器外產(chǎn)生（增大）的壓力源一般來(lái)自二個(gè)設(shè)備： a.壓力產(chǎn)生于氣體的壓縮機(jī)。工作介質(zhì)為壓縮氣體的容器，壓力由壓縮機(jī)對(duì)氣體的壓縮而產(chǎn)生的，例如貯氣罐、油分離器等，這些容器承受的壓力取決于壓縮機(jī)出口的壓力。 b.壓力產(chǎn)生于蒸汽鍋爐。工作介質(zhì)為蒸汽的壓力容器，如蒸汽加熱器、蒸發(fā)器、夾套容器加熱的夾套等，它們的壓力來(lái)源于蒸汽鍋爐，壓力的大小取決于鍋爐的出汽壓力.有時(shí)候壓力容器所需要的蒸汽壓力小于鍋爐的出汽壓力，則在容器的進(jìn)口管上裝設(shè)減壓閥，調(diào)整減壓閥即可以得到容器所需要的蒸汽壓力. (2)在容器內(nèi)產(chǎn)生（增加）的氣體壓力，在壓力容器內(nèi)氣體壓力一般是二個(gè)原因形成的。一是由于容器內(nèi)介質(zhì)的聚集狀態(tài)發(fā)生改變因而產(chǎn)生（增大）壓力的,一般是液化氣體在密閉容器內(nèi)受熱因而蒸發(fā)或分解為氣體，體積劇烈膨脹,但受到了器內(nèi)空間的限制，于是密度大為增加，容器壓力升高，這就是器內(nèi)的壓力隨著溫度變化的蒸汽壓力。例如液氨，在0℃時(shí)的飽和蒸汽壓力為4.38絕對(duì)大氣壓，溫度為50℃時(shí)，壓力即升高至20.7絕對(duì)大氣壓，由此可見(jiàn)溫度升高時(shí)其壓力要升高4.7倍.二是由于介質(zhì)在器內(nèi)發(fā)生體積增加的化學(xué)反應(yīng)。如反應(yīng)器、聚合釜等。其容器的壓力取決于參與化學(xué)反應(yīng)物料的數(shù)量和進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的程度等。例如電解1m3的水可以分解成1240 m3氫氣和620 m3氧氣，反應(yīng)后的氣體體積比原來(lái)水的體積增大兩千倍。又如碳化鈣加水制造乙炔的反應(yīng)是體積增大的反應(yīng)，它是用固體的碳化鈣和液態(tài)的水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成乙炔,在密閉的容器內(nèi)因?yàn)轶w積無(wú)法增大產(chǎn)生極高壓力。為此應(yīng)在設(shè)備上設(shè)置安全裝置如爆破片、安全閥，若無(wú)相應(yīng)措施可能釀成爆炸事故。 四、壓力容器的應(yīng)用 壓力容器是近代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中不可缺少的一種設(shè)備。它廣泛地 應(yīng)用于石油化工、外層空間、海洋科學(xué)、能源系統(tǒng)及人民生活等諸方面。在科學(xué)研究的許多領(lǐng)域中起著重要的作用?，F(xiàn)僅就石油化學(xué)工業(yè)、能源工業(yè)、科研及軍事工業(yè)等方面，簡(jiǎn)要分述如下。 （1）石油化學(xué)工業(yè)上的應(yīng)用、石油化學(xué)工業(yè)的部門(mén)很多，有煉油、化肥、農(nóng)藥、無(wú)機(jī)化工和有機(jī)化工等行業(yè)，這些部門(mén)中都離不開(kāi)壓力容器。這些壓力容器在生產(chǎn)裝置中有的作為流體輸送與貯存用。有的用于傳熱傳質(zhì)進(jìn)行熱力過(guò)程和反應(yīng)過(guò)程用。例如以一個(gè)年產(chǎn)六萬(wàn)噸合成氨裝置而言，這一生產(chǎn)工藝需要化工設(shè)備與機(jī)器約122臺(tái)，其中化工設(shè)備占67%，若按操作壓力分，中、低壓以上的設(shè)備占76%，見(jiàn)表1-1。由上述合成氨廠的設(shè)備統(tǒng)計(jì)說(shuō)明，在各種化工設(shè)備中壓力容器就是基本設(shè)備之一。此外，各種化工設(shè)備中雖然所起的作用各不同，但在結(jié)構(gòu)上都是一個(gè)容器，只是內(nèi)部裝設(shè)某些工藝裝置內(nèi)件才構(gòu)成一個(gè)完整的設(shè)備。例如化肥工業(yè)中氨合成塔、尿素合成塔、二氧化碳吸收塔、氨分離器等。又如在乙稀裝置中所用的各種低溫吸收塔。聚乙稀裝置中所用的各種超高壓容器、聚合釜，在石油精制裝置中的加氫脫硫反應(yīng)器、加氫裂化反應(yīng)器和各種分離器、換熱器、吸收塔等。 （2）在能源工業(yè)上的應(yīng)用，隨著世界性的能源危機(jī)，世界許多國(guó) 家一方面正在尋找新的能源，開(kāi)發(fā)煤和天然氣以代替日漸枯竭的石 油。另一方面正積極開(kāi)發(fā)新的能源，以緩和日益緊張的能源危機(jī)，這 些新開(kāi)發(fā)的能源中有太陽(yáng)能的應(yīng)用、核動(dòng)力的發(fā)電、人造石油、煤的 液化等，這些裝置都采用了大量的、條件苛刻的大型壓力容器。例如， 核動(dòng)力裝置中反應(yīng)堆壓力容器是在長(zhǎng)期輻照條件下的大型厚壁高溫 高壓容器。又如煤液化反應(yīng)器就采用內(nèi)徑為5米，厚度為450毫米， 設(shè)計(jì)壓力為25Mpa(265公斤力/厘米2),溫度高達(dá)440～550℃。同時(shí)其 操作環(huán)境又有腐蝕介質(zhì)存在的高壓容器。 （3）在國(guó)防工業(yè)方面的應(yīng)用，隨著航天、海洋開(kāi)發(fā)、軍事工業(yè)等 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，又為壓力容器的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用開(kāi)拓了新的領(lǐng)域。例如 航天工業(yè)中所用的各類動(dòng)力火箭均為壓力容器，飛機(jī)上的各種專用氣 瓶、作為武器用的大炮都是高壓容器。在海洋探測(cè)中使用的深海探測(cè) 容器都需要承受高到1000大氣壓以上的外壓容器。 外壓容器在民用上也獲得了廣泛的應(yīng)用，例如城市、各企業(yè) 的煤氣、液化氣瓶、液化氣體貯藏及槽車(chē)都是壓力容器，在食品工業(yè) 的制冷裝置中蒸發(fā)器、冷凝器、液體冷凍劑貯罐等都是壓力容器.還 有醫(yī)療、衛(wèi)生、地質(zhì)勘探、文教體育等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)也大量使用各 種壓力容器。由此可見(jiàn)壓力容器的應(yīng)用范圍是極為普遍的。尤其在石 油化學(xué)工業(yè)中幾乎每一個(gè)工藝過(guò)程都使用壓力容器，而且往往是整個(gè) 裝置生產(chǎn)的核心，不可缺少的設(shè)備。 五、壓力容器的基本要求 保證壓力容器可靠的、安全的運(yùn)行。在設(shè)計(jì)、制造壓力容器時(shí)必 須滿足以下要求： (1)選擇合理的結(jié)構(gòu)型式 選型應(yīng)考慮容器的：功能、壓力、溫度、介質(zhì)特性等條件，及結(jié)構(gòu)材料、容器大小、加工制造工藝、空間位置等各種因素。 (2)選擇合理的材料 壓力容器選材：主要考慮操作條件、材料機(jī)械性能、物理性能、耐腐性能、制造工藝、材料組成外，還要考慮其經(jīng)濟(jì)性和易于獲得。 (3)滿足壓力容器的強(qiáng)度、剛度、壽命和密封性要求。 a.強(qiáng)度：壓力容器的所需零件尺寸要準(zhǔn)確計(jì)算，以保證其足夠的項(xiàng)序 b.剛度：剛度是構(gòu)件在外力作用下保持其原來(lái)形狀的能力。剛度不足，則可能出現(xiàn)失穩(wěn)變形。 c.壽命：壓力容器的壽命取決于材料的腐蝕與疲勞。 d.密封性：許多容器內(nèi)盛放的工藝介質(zhì)有易燃、易爆、或有毒的物質(zhì)必須保證密封性能. 六、壓力容器的主要工藝參數(shù) (1)壓力P（壓強(qiáng)） 壓強(qiáng)：?jiǎn)挝幻娣e上的垂直作用力為壓強(qiáng)，P=F/A a.大氣壓力：標(biāo)準(zhǔn)海平面上的大氣壓力為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓岸線1atm=101325Pa; 工程壓力：1at=98066.5Pa; 絕對(duì)壓力：最高承受的壓力與含真空之差 表壓：絕對(duì)壓力—大氣壓力。 b.最高工作壓力： 最高工作壓力：是壓力容器在正常工作過(guò)程中可能達(dá)到的最高表壓力，超過(guò)此壓力安全裝置將要的動(dòng)作. c.設(shè)計(jì)壓力： 設(shè)計(jì)壓力：在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下，用以確定容器殼體厚度的壓力，即銘牌上標(biāo)注的設(shè)計(jì)壓力，設(shè)計(jì)壓力高于或等于最高工作壓力. d.公稱壓力： 公稱壓力：用一種標(biāo)準(zhǔn)化的壓力數(shù)值將眾多壓力歸納成一定數(shù)值的糸列。 e.真空度： 容器內(nèi)的壓力比當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ偷臄?shù)值，真空度=大氣壓力—絕對(duì)壓力. f.飽和蒸汽壓力: 在一個(gè)密閉的容器內(nèi)，當(dāng)汽液兩相達(dá)到氣液平衡時(shí)，在液體界面上的蒸汽壓力。 （2）溫度： 表示物體冷熱程度的物理量。是物體分子運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志。 a.溫度表示方法 攝式溫標(biāo)℃：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，水結(jié)成冰的溫度為0℃；水沸騰的溫度為100℃. 將之分成100格，每格為1℃. 熱力學(xué)溫度（開(kāi)氏溫標(biāo)）K：將水之冰、水、蒸汽共存點(diǎn)定為273.16K,其主分度與攝氏相同。 華氏溫標(biāo)F0，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的冰點(diǎn)為320F;沸點(diǎn)2120F,兩者之間分180格，每格為10F。F=95 t +32 b.設(shè)計(jì)溫度：設(shè)計(jì)溫度是指壓力容器在正常操作情況和相應(yīng)的設(shè)計(jì)壓力下，設(shè)定的受壓元件的金屬溫度,不得高于元件金屬可能達(dá)到的最高金屬溫度，對(duì)于0℃以下的金屬溫度，則設(shè)計(jì)溫度不得低于金屬可能達(dá)到的最低金屬溫度，也即銘牌上標(biāo)出的設(shè)計(jì)溫度。 c.試驗(yàn)溫度： 試驗(yàn)溫度：是指進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，容器殼體的金屬溫度。 （3）直徑：一般所設(shè)定的內(nèi)徑直徑，單位為mm (4)容積：壓力容器的內(nèi)容積，單位為m3 (5)介質(zhì)：壓力容器內(nèi)的工作物質(zhì)。 a. 毒性：極度、高度、中度、輕度 b.可燃性：易燃、易爆 七、壓力容器的分類 壓力容器的分類方法很多，在實(shí)際工作中，常有如下幾種分類方法 (1)按設(shè)計(jì)壓力高低分類： 低壓容器：0.1Mpa≤P＜1.6Mpa 中壓容器：1.6Mpa≤P＜10Mpa 高壓容器：10Mpa≤P＜100Mpa 超高壓容器： P≥100Mpa (2)按在工作過(guò)程中的作用原理分類 a.反應(yīng)容器：完成物理化學(xué)反應(yīng) b.換熱容器：完成介質(zhì)間熱量交換 c.分離容器：完成介質(zhì)流體的壓力平衡和氧化凈化分離等 d.儲(chǔ)存壓力容器盛裝生產(chǎn)用的原料氣體、液體、液化氣體等。 (3)按工作介質(zhì)分： a.按介質(zhì)毒性分類 極度危害 高度 中度危害 輕度危害 b.按介質(zhì)的易燃、易爆性分類 易燃、易爆介質(zhì)與空氣混合下限小于10%，上限與下限之差大于20%的氣體. 4.按《容規(guī)》分類 為了有利于安全技術(shù)監(jiān)督和管理、壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程根據(jù)容器壓力的高低、介質(zhì)的危害程度以及在生產(chǎn)過(guò)程中的重要作用，將規(guī)程適用范圍內(nèi)的壓力容器劃分為三類。 (1)低壓容器（第2、3款規(guī)定的除外）為第一類壓力容器。 (2)下列情況之一為第二類壓力容器： a.中壓容器（第3款規(guī)定的除外）； b.易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器和儲(chǔ)存容器； c.低壓管殼式余熱鍋爐； d.毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的低壓容器； e.搪玻璃壓力容器。 (3)下列情況之一為第三類壓力容器： a. 毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的中壓容器和p•V≥0.2MPa•m3的低壓容器（p指設(shè)計(jì)壓力）； b.易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)且p•V≥0.5MPa•m3的中壓反應(yīng)容器和p•V≥10MPa•m3的中壓儲(chǔ)存容器; c.高壓、中壓管殼式余熱鍋爐； d.高壓容器。