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压力容器的压力源——容器内产生

   2021-01-27 子琪291
核心提示:容器的气体压力产生于容器内时,其原因有:容器内介质的聚集状态发生改变;气体介质在容器内受热,温度急剧升高;介质在容器内发生体积增大的化学反应等。

    容器的气体压力产生于容器内时,其原因有:容器内介质的聚集状态发生改变;气体介质在容器内受热,温度急剧升高;介质在容器内发生体积增大的化学反应等。

    由于介质的聚集状态发生改变而产生或增加压力的,一般是由于液态或固态物质在容器内受热(如周围环境温度升高;容器内其他物料发生放热化学反应等),蒸发或分解为气体,体积剧烈膨胀,但因受到容器容积的限制,气体密度增加。因而在容器内产生压力或使原有的气体压力增加。例如二氧化硫,当温度低于-10.1(标准沸点)时,它在密闭容器内的蒸汽压力低于大气压力,而当温度升高至60℃时,呈液态的二氧化硫便大量蒸发,其蒸汽压力即升高到11.25个绝对大气压。又如高分子聚合物固态聚甲醛,受热后“角聚”变为气态,体积约增大1 065倍,在密闭容器内也会产生很高的气体压力。


    由于气体介质在容器内受热而产生或显著增加压力的情况一般是少见的。只有因特殊原因,气体在容器内吸收了大量的热量,温度大幅度升高时压力显著增加的情况才会发生。例如在有些储装易于发生聚合反应的气体容器(如某些碳氢化合物储罐),在合适条件下单分子气体可以局部发生聚合反应,产生大量的聚合热,使容器内的气体受热,温度大幅度上升,使压力剧烈增高,有时还会因此而产生容器超压爆炸事故。

    由于介质在容器内发生体积增大的化学反应而压力升高的例子较多,例如用碳化钙加水经化学反应生成乙炔气体,体积大为增加,在密闭的容器内会产生较高的压力。又如电解水制取氢和氧的反应,因为1m³的水可以分解成1 240时的氧气和620m³的氧气,体积约增大2000倍,在密闭的容器内也会产生很高的压力。

    常用的压力容器中,气体压力在容器外增大的较多,在容器内增大的较少。但后者危险性较大,对压力控制的要求也更严格。

 
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