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文檔簡介
第13章 壓力容器的選材及安全性,13.1 壓力容器對材料性能的要求及安全性,13.2 壓力容器的選材,圖 13-1,13.1 壓力容器對材料性能的要求及安全性 13.1.1 壓力容器分類及結構(pressure vessel) (1)分類: 按壓力:低壓(0.1 p 1.6MPa)、 中壓(1.6 p 10MPa)、 高壓(10 p 100MPa)、 超高壓容器(p100MPa)。 按溫度:低溫(-20)、常溫(-20450) 和高溫(450)。 按功能:反應容器、換熱容器、分離容器和貯運容器。 (2)結構: 筒體、封頭、接管、法蘭、密封元件以及支座等。,13.1.2 壓力容器的工作條件與失效形式 壓力容器在特定壓力、溫度和介質下可能發(fā)生的脆性破壞、疲勞破壞、腐蝕破壞、蠕變變形及斷裂、局部或整體彈性失穩(wěn)或剛性不足以及超載破壞等。 13.1.3 壓力容器的安全性 安全可靠性是壓力容器最重要的質量特性,其選材、制造必須符合有關標準、規(guī)范。,13.1.4 壓力容器的用鋼的一般要求 (1)優(yōu)良的綜合力學性能: 較高強度但s/b不能過大;良好塑性、韌性(抵抗超負荷);較小應變時效敏感性(容器冷成形后不變脆)。 (2)優(yōu)良抗腐蝕性能(內部介質腐蝕速度應0.11mm/a)。 (3)良好的工藝性能(焊接性、壓力加工性和熱處理性能)。,13.2 壓力容器的選材 13.2.1 壓力容器用鋼特點 (壓力容器鋼板與普通鋼板的差別) 壓力容器用鋼以“R”標識,低溫壓力容器用鋼則以“DR”標識,如16MnR,16MnDR,冶煉方式或不允許當令空氣轉爐。 雜質低,Ws 0.030%,Wp0.035%。 性能與質量檢驗要求高。增加力性檢驗率,有高、低溫性能要求,出廠保證項目多。,13.2.2 壓力容器選材的一般原則 詳細考慮具體操作條件(T、P、介質、使用環(huán)境等),確定相應的性能要求。 要綜合良好加工工藝性與容器材料性能之間的協(xié)調。 所選壓力容器用材的質量和規(guī)格必須符合現(xiàn)行標準或規(guī)范。,13.2.3 常用壓力容器的用鋼選擇 碳素鋼和低合金高強度鋼(熱軋態(tài)使用) 設計壓力較小、直徑較大時(按剛度選材)或設計壓力較高(按強度選材),但板厚小于8 10mm,盡量選用碳素鋼。如20R等。 要求比上述更高時,用低合金高強度鋼,最常用16MnR和15MnVR ,達300 450MPa。 高溫用鋼 400600 熱強性為主15CrMoR、12Cr2Mo1R等,正火或調質態(tài)使用。 600 1100 高鉻鎳奧氏體耐熱鋼。 700 且承載不大,要求抗氧化性,Cr6Si2Mo。 同時要求高熱強性與抗氧化性,0Cr18Ni9等(高于700,選1Cr25Ni20)。, 低溫用鋼 -40,16MnDR(正火態(tài))、07MnNiCrVDR(大型球形容器,調質態(tài))。 -60,09MnTiCuREDR(正火態(tài))。 -70,09Mn2VDR、09MnNiDR。 -90,06MmNbDR。 -90,高鉻鎳奧氏體鋼等。 超高壓用鋼選擇: 中碳鉻鎳鉬(釩)鋼,如30CrNi5Mo調質+自增強設計。 耐蝕鋼與抗氫鋼: 耐蝕鋼可選0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼;常用抗氫鋼有15CrM
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