壓力容器安全操作知識(shí)

1、第第 一一 章章 壓力容器基本知識(shí)壓力容器基本知識(shí)主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：第一節(jié)第一節(jié) 壓力容器簡介壓力容器簡介第二節(jié)第二節(jié) 壓力容器的工藝參數(shù)壓力容器的工藝參數(shù)第三節(jié)第三節(jié) 壓力容器的基本要求壓力容器的基本要求第四節(jié)第四節(jié) 壓力容器的分類壓力容器的分類第五節(jié)第五節(jié) 壓力容器常用的鋼材壓力容器常用的鋼材第六節(jié)第六節(jié) 壓力容器的應(yīng)力及其對(duì)安全的壓力容器的應(yīng)力及其對(duì)安全的 影響影響壓力容器壓力容器一、壓力一、壓力二、壓力容器的壓力源二、壓力容器的壓力源三、壓力容器界限三、壓力容器界限四、壓力容器在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用四、壓力容器在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用第一節(jié)第一節(jié) 壓力容器簡介壓力容器簡介一、一、 壓力壓力壓力

2、：壓力： 物理學(xué)：垂直作用于物體表面的力。物理學(xué)：垂直作用于物體表面的力。 工程中工程中壓力壓力是指：是指：垂直作用在物體表面單位垂直作用在物體表面單位單位面積上的力。單位面積上的力。壓強(qiáng)：垂直作用于物體表面單位面積上的力。壓強(qiáng)：垂直作用于物體表面單位面積上的力。P表示壓強(qiáng)，用表示壓強(qiáng)，用F表示壓力，用表示壓力，用S表示受力面表示受力面積積壓強(qiáng)= 受力面積壓力PSF重點(diǎn)：什么是壓力？重點(diǎn)：什么是壓力？p168一、一、 壓力壓力v壓強(qiáng)的單位：壓強(qiáng)的單位： 1帕帕=1牛米牛米2，表示每平方，表示每平方米面積上受到的壓力是米面積上受到的壓力是 1牛頓。牛頓。 一、一、 壓力壓力大氣壓力：由于大氣壓力

3、：由于受到地心引力的受到地心引力的作用，包圍在地作用，包圍在地球外層的大氣層球外層的大氣層對(duì)地球表面產(chǎn)生對(duì)地球表面產(chǎn)生大氣壓力，即大大氣壓力，即大氣壓。大氣層越氣壓。大氣層越厚，密度越大，厚，密度越大，壓力越大。壓力越大。Resources regionQuantity of radiation（MJm2a）Region6700Region5400-6700Region4200-5400Region4200國家太陽能檢測(cè)中心地理分布國家太陽能檢測(cè)中心地理分布一、一、 壓力壓力v標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓： 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值的規(guī)定，是隨著標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值的規(guī)定，是隨著科學(xué)技術(shù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)的發(fā)展，經(jīng)過幾次變化

4、的。最初規(guī)定在攝氏展，經(jīng)過幾次變化的。最初規(guī)定在攝氏溫度溫度00、緯度緯度4545、晴天時(shí)海平面上的大氣壓強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，其值、晴天時(shí)海平面上的大氣壓強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，其值大約相當(dāng)于大約相當(dāng)于7676厘米汞柱高。后來發(fā)現(xiàn)，在這個(gè)條件下的厘米汞柱高。后來發(fā)現(xiàn)，在這個(gè)條件下的大氣壓強(qiáng)值并不穩(wěn)定，它受風(fēng)力、溫度等條件的影響而大氣壓強(qiáng)值并不穩(wěn)定，它受風(fēng)力、溫度等條件的影響而變化。于是就規(guī)定變化。于是就規(guī)定7676厘米汞柱高為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值。但是厘米汞柱高為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值。但是后來又發(fā)現(xiàn)后來又發(fā)現(xiàn)7676厘米汞柱高的壓強(qiáng)值也是不穩(wěn)定的，汞的厘米汞柱高的壓強(qiáng)值也是不穩(wěn)定的，汞的密度大小受溫度的影響而發(fā)生變化；密

5、度大小受溫度的影響而發(fā)生變化；g g值也隨緯度而變值也隨緯度而變化。為了確保標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是一個(gè)定值，化。為了確保標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是一個(gè)定值，19541954年第十屆國年第十屆國際計(jì)量大會(huì)決議聲明，規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值為際計(jì)量大會(huì)決議聲明，規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值為：v1 1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（atmatm）101325101325牛頓米牛頓米2 2 105帕斯卡（帕斯卡（Pa）一、一、 壓力壓力v16541654年格里克在德國馬德堡作年格里克在德國馬德堡作了著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，這了著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，這讓人們對(duì)大氣壓有了深刻的認(rèn)讓人們對(duì)大氣壓有了深刻的認(rèn)識(shí)，但大氣壓到底有多大人們識(shí)，但大氣壓到底有多大人們

6、還不清楚。還不清楚。1111年后意大利科學(xué)年后意大利科學(xué)家托里拆利在一根家托里拆利在一根8080厘米長的厘米長的細(xì)玻璃管中注滿水銀倒置在盛細(xì)玻璃管中注滿水銀倒置在盛有水銀的水槽中，發(fā)現(xiàn)玻璃管有水銀的水槽中，發(fā)現(xiàn)玻璃管中的水銀大約下降了中的水銀大約下降了4 4厘米后就厘米后就不再下降了。這不再下降了。這4 4厘米的空間無厘米的空間無空氣進(jìn)入，是真空。托里拆利空氣進(jìn)入，是真空。托里拆利據(jù)此推斷大氣的壓強(qiáng)就等于水據(jù)此推斷大氣的壓強(qiáng)就等于水銀柱的高度。根據(jù)壓強(qiáng)公式科銀柱的高度。根據(jù)壓強(qiáng)公式科學(xué)家們準(zhǔn)確地算出了大氣壓在學(xué)家們準(zhǔn)確地算出了大氣壓在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為1.011.0110105 5PaP

7、a。 一、一、 壓力壓力1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（atm）101325帕帕= 105牛米牛米21標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（atm）76厘米汞柱厘米汞柱760毫米毫米汞柱汞柱1工程大氣壓（工程大氣壓（at） 1千克力千克力/厘米厘米21工程大氣壓（工程大氣壓（at） 0.968標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（atm）1工程大氣壓（工程大氣壓（at）0.098Mpa一、一、 壓力壓力n絕對(duì)壓力：絕對(duì)壓力：以絕對(duì)零壓為起點(diǎn)計(jì)算的壓強(qiáng)以絕對(duì)零壓為起點(diǎn)計(jì)算的壓強(qiáng), , 氣體狀態(tài)方程中氣體狀態(tài)方程中的壓力也是指絕對(duì)壓力。的壓力也是指絕對(duì)壓力。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為101325Pa,101325Pa,它是它

8、是指一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓比絕對(duì)零壓高指一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓比絕對(duì)零壓高101325Pa101325Pa。n相對(duì)壓力：工程中相對(duì)壓力：工程中, ,流體各部分同時(shí)受到大氣壓的作用而相流體各部分同時(shí)受到大氣壓的作用而相互抵消互抵消, ,對(duì)流體的運(yùn)動(dòng)不起作用對(duì)流體的運(yùn)動(dòng)不起作用, ,所以工程中所關(guān)心的常是所以工程中所關(guān)心的常是超超出大氣壓的部分出大氣壓的部分, ,稱為相對(duì)壓力稱為相對(duì)壓力。一般測(cè)壓儀表測(cè)定的都是。一般測(cè)壓儀表測(cè)定的都是相對(duì)壓強(qiáng)相對(duì)壓強(qiáng), ,故又稱表壓。故又稱表壓。n負(fù)壓（真空度）：負(fù)壓（真空度）：當(dāng)流體絕對(duì)壓強(qiáng)小于當(dāng)?shù)卮髿鈮簳r(shí)當(dāng)流體絕對(duì)壓強(qiáng)小于當(dāng)?shù)卮髿鈮簳r(shí), ,相對(duì)相對(duì)壓強(qiáng)為負(fù)值壓強(qiáng)為負(fù)值, ,稱

9、為負(fù)壓稱為負(fù)壓, ,其差值的絕對(duì)值稱為真空度。其差值的絕對(duì)值稱為真空度。 nP P表表P P絕絕P P大氣大氣nP P負(fù)負(fù)P P大氣大氣 P P絕絕nP P真真P P大氣大氣 P P絕絕一、一、 壓力壓力二、壓力容器的壓力源二、壓力容器的壓力源工作介質(zhì)：容器所盛裝的或在容器內(nèi)參加反工作介質(zhì)：容器所盛裝的或在容器內(nèi)參加反應(yīng)的物質(zhì)，泛指壓縮氣體或蒸汽。應(yīng)的物質(zhì)，泛指壓縮氣體或蒸汽。1 容器氣體壓力產(chǎn)生于容器外時(shí)，壓力源是氣體壓縮容器氣體壓力產(chǎn)生于容器外時(shí)，壓力源是氣體壓縮機(jī)或蒸汽鍋爐。機(jī)或蒸汽鍋爐。容積型：活塞式、螺桿式、轉(zhuǎn)子式、滑片式容積型：活塞式、螺桿式、轉(zhuǎn)子式、滑片式（通過縮小氣體體積，增加

10、氣體密度提高壓力）（通過縮小氣體體積，增加氣體密度提高壓力）速度型：離心式、軸流式、淚流式速度型：離心式、軸流式、淚流式（通過增加氣體流速，使氣體動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?shì)能提高壓力）（通過增加氣體流速，使氣體動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?shì)能提高壓力）最高壓力為壓縮機(jī)出口壓力最高壓力為壓縮機(jī)出口壓力氣體壓縮機(jī)氣體壓縮機(jī)（利用燃料燃燒放出熱量使水蒸發(fā)產(chǎn)生水蒸氣，在有限（利用燃料燃燒放出熱量使水蒸發(fā)產(chǎn)生水蒸氣，在有限的汽包體積內(nèi)，水蒸氣體積膨脹，密度增加，壓力增大）的汽包體積內(nèi)，水蒸氣體積膨脹，密度增加，壓力增大）最高壓力為鍋爐出口處的蒸汽壓力最高壓力為鍋爐出口處的蒸汽壓力蒸汽鍋爐蒸汽鍋爐二、壓力容器的壓力源二、壓力容器的壓力源

11、全無油氣體壓縮機(jī)全無油氣體壓縮機(jī) 常壓燃煤熱水鍋爐常壓燃煤熱水鍋爐 二、壓力容器的壓力源二、壓力容器的壓力源2 容器氣體壓力產(chǎn)生于容器內(nèi)時(shí)，壓力源由容器內(nèi)介容器氣體壓力產(chǎn)生于容器內(nèi)時(shí)，壓力源由容器內(nèi)介質(zhì)的聚集狀態(tài)發(fā)生改變，發(fā)生體積增大的化學(xué)反應(yīng)。質(zhì)的聚集狀態(tài)發(fā)生改變，發(fā)生體積增大的化學(xué)反應(yīng)。介質(zhì)聚集狀態(tài)發(fā)生改變產(chǎn)生壓力介質(zhì)聚集狀態(tài)發(fā)生改變產(chǎn)生壓力（液態(tài)介質(zhì)受熱發(fā)生放熱反應(yīng)，蒸發(fā)或分解為氣體產(chǎn)生壓力）（液態(tài)介質(zhì)受熱發(fā)生放熱反應(yīng)，蒸發(fā)或分解為氣體產(chǎn)生壓力）（氣體介質(zhì)受熱增壓情況比較少見）（氣體介質(zhì)受熱增壓情況比較少見）舉例：碳化鈣加水反應(yīng)產(chǎn)生乙炔氣體舉例：碳化鈣加水反應(yīng)產(chǎn)生乙炔氣體 電解水制取氫和

12、氧的反應(yīng)電解水制取氫和氧的反應(yīng)三、壓力容器界限三、壓力容器界限壓力容器是指內(nèi)部或外部承受氣體或液體壓力，并壓力容器是指內(nèi)部或外部承受氣體或液體壓力，并對(duì)安全性有較高要求的密閉容器。對(duì)安全性有較高要求的密閉容器。所有承受壓力的密閉容器均可稱為壓力容器；本書所有承受壓力的密閉容器均可稱為壓力容器；本書所說的壓力容器是指那些容易發(fā)生事故，特別是事所說的壓力容器是指那些容易發(fā)生事故，特別是事故危害比較大，須由專門機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)督，并按規(guī)定故危害比較大，須由專門機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)督，并按規(guī)定的技術(shù)管理規(guī)范進(jìn)行制造和使用的特殊設(shè)備。的技術(shù)管理規(guī)范進(jìn)行制造和使用的特殊設(shè)備。壓力容器發(fā)生事故時(shí)，其危害的嚴(yán)重程度與容器的壓

13、力容器發(fā)生事故時(shí)，其危害的嚴(yán)重程度與容器的工作介質(zhì)狀態(tài)工作介質(zhì)狀態(tài)、工作壓力工作壓力以及以及容積容積有關(guān)系，這也是有關(guān)系，這也是劃分壓力容器界限的需要考慮的三個(gè)因素。劃分壓力容器界限的需要考慮的三個(gè)因素。重點(diǎn)：什么是壓力容器？重點(diǎn)：什么是壓力容器？p168我國目前完全納入我國目前完全納入壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程規(guī)程（簡稱（簡稱容規(guī)容規(guī)）適用范圍的壓力容）適用范圍的壓力容器必須同時(shí)具備下列三個(gè)條件：器必須同時(shí)具備下列三個(gè)條件：1.1.最高工作壓力最高工作壓力Pw 0.1MPaPw 0.1MPa（不包括液體靜（不包括液體靜壓力）；壓力）；2.2.內(nèi)直徑內(nèi)直徑DN0.15mDN0

14、.15m，且容積，且容積V 0.025mV 0.025m3 3； 3.3.介質(zhì)為介質(zhì)為氣體氣體液化氣體液化氣體或最高工作溫或最高工作溫度高于等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的度高于等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體液體。三、壓力容器界限三、壓力容器界限重點(diǎn)：重點(diǎn)： 容規(guī)容規(guī)對(duì)壓力容器的界限是如何劃分的？對(duì)壓力容器的界限是如何劃分的？p168四、壓力容器的應(yīng)用四、壓力容器的應(yīng)用 在工業(yè)生產(chǎn)中，壓力容器的主要作用是儲(chǔ)存、在工業(yè)生產(chǎn)中，壓力容器的主要作用是儲(chǔ)存、運(yùn)輸有壓力氣體或液化氣體，或者是為這些流體運(yùn)輸有壓力氣體或液化氣體，或者是為這些流體的傳熱、傳質(zhì)反應(yīng)提供一個(gè)密閉的空間。的傳熱、傳質(zhì)反應(yīng)提供一個(gè)密閉的空間。a)壓縮氣體作為動(dòng)力

15、源；壓縮氣體作為動(dòng)力源；b)壓縮氣體作為原料或輔助材料；壓縮氣體作為原料或輔助材料；c)制冷裝置制冷裝置d)高溫反應(yīng)裝置高溫反應(yīng)裝置e)化工反應(yīng)設(shè)備化工反應(yīng)設(shè)備f)石油化學(xué)工業(yè)高分子反應(yīng)等石油化學(xué)工業(yè)高分子反應(yīng)等壓力容器的基本結(jié)構(gòu)壓力容器的基本結(jié)構(gòu)封頭封頭圓筒體圓筒體接管接管排泄管排泄管入入孔孔筒體、封頭、筒體、封頭、接管、法蘭、接管、法蘭、密封元件以密封元件以及支座等。及支座等。第二節(jié)第二節(jié) 壓力容器的工藝參數(shù)壓力容器的工藝參數(shù)一、壓力一、壓力二、溫度二、溫度三、介質(zhì)三、介質(zhì)四、公稱直徑四、公稱直徑1 1、工作壓力、工作壓力 即操作壓力，容器頂部在正常工藝操作時(shí)的壓力。即操作壓力，容器頂部在

16、正常工藝操作時(shí)的壓力。2 2、最高工作壓力、最高工作壓力 容器頂部在工藝操作過程中可能產(chǎn)生的最大壓力。容器頂部在工藝操作過程中可能產(chǎn)生的最大壓力。最高工作壓力不應(yīng)超過設(shè)計(jì)壓力，裝設(shè)安全泄放最高工作壓力不應(yīng)超過設(shè)計(jì)壓力，裝設(shè)安全泄放裝置。裝置。3 3、設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)壓力 設(shè)計(jì)溫度下用以確定容器壁厚及其元件尺寸的壓設(shè)計(jì)溫度下用以確定容器壁厚及其元件尺寸的壓力。力。注：注：一般，一般，設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)壓力最高工作壓力工作壓力最高工作壓力工作壓力 確定設(shè)計(jì)壓力方法：確定設(shè)計(jì)壓力方法：GB150GB150鋼制壓力容器鋼制壓力容器（簡稱（簡稱設(shè)計(jì)規(guī)定設(shè)計(jì)規(guī)定）p6p6一、壓力一、壓力 設(shè)計(jì)壓力一般原則設(shè)計(jì)壓力

17、一般原則：a)a)容器的設(shè)計(jì)壓力與容器最高工作壓力的含義并不等同，容器的設(shè)計(jì)壓力與容器最高工作壓力的含義并不等同，但設(shè)計(jì)壓力一般取略高于或等于最高工作壓力。但設(shè)計(jì)壓力一般取略高于或等于最高工作壓力。 b)b)裝設(shè)有安全泄壓裝置的壓力容器，其設(shè)計(jì)壓力不得低于裝設(shè)有安全泄壓裝置的壓力容器，其設(shè)計(jì)壓力不得低于安全閥的開啟安全閥的開啟( (整定整定) )壓力和爆破片裝置的爆破壓力。壓力和爆破片裝置的爆破壓力。 c)c)盛裝液化氣體的容器，無保溫裝置的，設(shè)計(jì)壓力盛裝液化氣體的容器，無保溫裝置的，設(shè)計(jì)壓力( (最高最高工作壓力工作壓力) )不低于所裝液化氣體在不低于所裝液化氣體在5050時(shí)的飽和蒸氣壓時(shí)的

18、飽和蒸氣壓力；有可靠的保溫設(shè)施的，設(shè)計(jì)壓力不低于其在試驗(yàn)實(shí)力；有可靠的保溫設(shè)施的，設(shè)計(jì)壓力不低于其在試驗(yàn)實(shí)測(cè)的最高溫度下的飽和蒸氣壓力。測(cè)的最高溫度下的飽和蒸氣壓力。一、壓力一、壓力1 1、使用溫度：、使用溫度： 測(cè)溫儀表測(cè)得工作介質(zhì)溫度。測(cè)溫儀表測(cè)得工作介質(zhì)溫度。2 2、設(shè)計(jì)溫度：、設(shè)計(jì)溫度： 指容器在正常操作條件下，在相應(yīng)設(shè)計(jì)壓力下，設(shè)定的受指容器在正常操作條件下，在相應(yīng)設(shè)計(jì)壓力下，設(shè)定的受壓元件的金屬溫度。壓元件的金屬溫度。 設(shè)計(jì)溫度注意：設(shè)計(jì)溫度注意：a)a)對(duì)常溫或高溫操作的容器，其設(shè)計(jì)慍度不得低于殼體金屬可能達(dá)到對(duì)常溫或高溫操作的容器，其設(shè)計(jì)慍度不得低于殼體金屬可能達(dá)到的最高金屬溫

19、度。的最高金屬溫度。 b)b)對(duì)在對(duì)在00以下操作的容器，其設(shè)計(jì)溫度不得高于殼體金屬可能達(dá)到以下操作的容器，其設(shè)計(jì)溫度不得高于殼體金屬可能達(dá)到的最低金屬溫度。的最低金屬溫度。 c)c)在任何情況下，容器殼體或其他受壓元件金屬的表面溫度，不得超在任何情況下，容器殼體或其他受壓元件金屬的表面溫度，不得超過材料的允許使用溫度。過材料的允許使用溫度。d)d)安裝在室外且器壁無保溫裝置的容器，壁溫受環(huán)境溫度的影響而可安裝在室外且器壁無保溫裝置的容器，壁溫受環(huán)境溫度的影響而可能小于或等于能小于或等于-20-20時(shí)，其設(shè)計(jì)溫度一般應(yīng)按容器使用地區(qū)歷年各時(shí)，其設(shè)計(jì)溫度一般應(yīng)按容器使用地區(qū)歷年各月、日最低溫度月

20、平均值的最小值確定其最低設(shè)計(jì)溫度。月、日最低溫度月平均值的最小值確定其最低設(shè)計(jì)溫度。二、溫度二、溫度 定義定義：壓力容器內(nèi)盛裝的物料壓力容器內(nèi)盛裝的物料，有液態(tài)、氣，有液態(tài)、氣態(tài)或氣液混合態(tài)。壓力容器的安全性與盛裝態(tài)或氣液混合態(tài)。壓力容器的安全性與盛裝介質(zhì)密切相關(guān)，介質(zhì)為易燃、易爆、腐蝕性介質(zhì)密切相關(guān)，介質(zhì)為易燃、易爆、腐蝕性和毒性的容器，使用維護(hù)中須特別注意。和毒性的容器，使用維護(hù)中須特別注意。 介質(zhì)：介質(zhì)：a)a)易燃介質(zhì)：易燃介質(zhì)： b)b)毒性介質(zhì)毒性介質(zhì) c)c)混合介質(zhì)混合介質(zhì)d)d)腐蝕介質(zhì)腐蝕介質(zhì)三、介質(zhì)三、介質(zhì) 介質(zhì)組成介質(zhì)組成 毒性程度毒性程度 易燃介質(zhì)易燃介質(zhì) 劇毒、有毒

21、、易燃介質(zhì)劇毒、有毒、易燃介質(zhì)n劇毒介質(zhì)是指進(jìn)入人體量小于劇毒介質(zhì)是指進(jìn)入人體量小于5050克即會(huì)引起肌體嚴(yán)克即會(huì)引起肌體嚴(yán)重?fù)p傷或致死的介質(zhì)；重?fù)p傷或致死的介質(zhì)；n有毒介質(zhì)是指進(jìn)入人體量大于或等于有毒介質(zhì)是指進(jìn)入人體量大于或等于5050克即會(huì)引起克即會(huì)引起人體正常功能損傷的介質(zhì)；人體正常功能損傷的介質(zhì)；n易燃介質(zhì)是指與空氣混合的爆炸下限小于易燃介質(zhì)是指與空氣混合的爆炸下限小于10%10%，或，或爆炸上限與下限之差大于爆炸上限與下限之差大于20%20%的介質(zhì)。的介質(zhì)。 定義定義：壓力容器的公稱直徑是按容器零壓力容器的公稱直徑是按容器零部件標(biāo)準(zhǔn)化系列而選定的殼體直徑，用部件標(biāo)準(zhǔn)化系列而選定的殼體

22、直徑，用符號(hào)符號(hào)DNDN及數(shù)字表示，單位為及數(shù)字表示，單位為mmmm。注意注意：焊接的圓筒形容器，公稱直徑是指它焊接的圓筒形容器，公稱直徑是指它的內(nèi)徑；而用無縫鋼管制作的圓筒形容器，的內(nèi)徑；而用無縫鋼管制作的圓筒形容器，公稱直徑是指它的外徑，因?yàn)闊o縫鋼管的公稱直徑是指它的外徑，因?yàn)闊o縫鋼管的公稱直徑不是內(nèi)徑，而是接近而又小于外公稱直徑不是內(nèi)徑，而是接近而又小于外徑的一個(gè)數(shù)值。為了方便，用無縫鋼管作徑的一個(gè)數(shù)值。為了方便，用無縫鋼管作容器簡體時(shí)，選外徑作為公稱直徑。容器簡體時(shí)，選外徑作為公稱直徑。四、公稱直徑四、公稱直徑第三節(jié)第三節(jié) 壓力容器的基本要求壓力容器的基本要求一、強(qiáng)度：一、強(qiáng)度：抵抗破

23、裂或過量變形能力。抵抗破裂或過量變形能力。二、剛度：二、剛度：抵抗彈性變形過大造成失效的能力。抵抗彈性變形過大造成失效的能力。三、穩(wěn)定性：三、穩(wěn)定性：抵抗外部載荷引起的形狀改變能力。抵抗外部載荷引起的形狀改變能力。四、耐久性：四、耐久性：具有足夠使用壽命。具有足夠使用壽命。五、密封性：五、密封性：容器連接處保持介質(zhì)不泄漏的能力。容器連接處保持介質(zhì)不泄漏的能力。第四節(jié)第四節(jié) 壓力容器的分類壓力容器的分類一、分類一、分類二、代號(hào)標(biāo)記法二、代號(hào)標(biāo)記法按壓力分按壓力分低壓容器低壓容器 p p1.6MPa1.6MPa中壓容器中壓容器 1.6MPap1.6MPap10MPa10MPa高壓容器高壓容器 10

24、MPa p10MPa p100MPa100MPa超高壓容器超高壓容器 p100MPap100MPa壓力容器分類壓力容器分類一、按壓力分類：一、按壓力分類：低壓容器低壓容器 O.1MPapO.1MPap1.57MPa1.57MPa中壓容器中壓容器 1.57MPap1.57MPap9.807MPa9.807MPa高壓容器高壓容器 9.807MPa p9.807MPa p98.07MPa98.07MPa超高壓容器超高壓容器 p98.07MPap98.07MPa按壓力精確分按壓力精確分二、按溫度分類：二、按溫度分類： 低溫容器（低溫容器（-20） 常溫容器（常溫容器（-20450） 高溫容器（高溫容器

25、（450）。）。 壓力容器分類壓力容器分類按作用原理分按作用原理分鐵路罐車（介質(zhì)為液化氣體、低溫液體）、罐式汽車鐵路罐車（介質(zhì)為液化氣體、低溫液體）、罐式汽車 液液化氣體運(yùn)輸（半掛）車、低溫液體運(yùn)輸（半掛）車、永久化氣體運(yùn)輸（半掛）車、低溫液體運(yùn)輸（半掛）車、永久氣體運(yùn)輸（半掛）車氣體運(yùn)輸（半掛）車 和罐式集裝箱（介質(zhì)為液化氣體、和罐式集裝箱（介質(zhì)為液化氣體、低溫液體）等低溫液體）等 壓力容器分類壓力容器分類三、按安裝方式分類：三、按安裝方式分類：固定式容器固定式容器移動(dòng)式容器移動(dòng)式容器反應(yīng)容器：如聚合釜、氨合成塔反應(yīng)容器：如聚合釜、氨合成塔換熱容器：如冷卻器、蒸發(fā)器換熱容器：如冷卻器、蒸發(fā)器

26、分離容器：如分餾塔、吸收塔分離容器：如分餾塔、吸收塔儲(chǔ)運(yùn)容器：儲(chǔ)槽、槽車儲(chǔ)運(yùn)容器：儲(chǔ)槽、槽車按壓力分按壓力分低壓容器低壓容器 p p1.6MPa1.6MPa中壓容器中壓容器 1.6MPap1.6MPap10MPa10MPa高壓容器高壓容器 10MPa p10MPa p100MPa100MPa超高壓容器超高壓容器 p100MPap100MPa四、管理與安全監(jiān)察權(quán)限劃分四、管理與安全監(jiān)察權(quán)限劃分壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程（容規(guī)）（容規(guī)）1、三類壓力容器、三類壓力容器 第一類容器第一類容器a)非易燃或無毒介質(zhì)的非易燃或無毒介質(zhì)的低壓容器低壓容器；b)易燃或有毒介質(zhì)的易燃或有毒介

27、質(zhì)的低壓低壓分離分離容器容器和換熱和換熱容器容器。 第二類容器第二類容器a)中壓容器；中壓容器；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；器和儲(chǔ)存容器；c)毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的低壓容器；毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的低壓容器；d)低壓管殼式余熱鍋爐；低壓管殼式余熱鍋爐；e)低壓搪玻璃壓力容器。低壓搪玻璃壓力容器。第三類容器第三類容器a)a)高壓高壓、超高壓、超高壓容器容器；b)b)易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且壓力與容積的乘積易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且壓力與容積的乘積PV PV 0.5MPa m3的中壓反

28、應(yīng)容器和的中壓反應(yīng)容器和PV 10MPa mPV 10MPa m3的中壓儲(chǔ)存的中壓儲(chǔ)存容器；容器；c)c)毒性程度為極度或高度危害介質(zhì)的中壓容器和毒性程度為極度或高度危害介質(zhì)的中壓容器和PV 0.2MPa mPV 0.2MPa m3的低壓容器；的低壓容器；d)d)高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；e)e)中壓搪玻璃壓力容器；中壓搪玻璃壓力容器； f)f)使用強(qiáng)度級(jí)別較高（指相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限大于等使用強(qiáng)度級(jí)別較高（指相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限大于等于于540MPa540MPa）的材料制造的壓力容器；）的材料制造的壓力容器； g)g)移動(dòng)式壓力容器，包括鐵路罐車（介

29、質(zhì)為液化氣體、低溫液移動(dòng)式壓力容器，包括鐵路罐車（介質(zhì)為液化氣體、低溫液體）、罐式汽車體）、罐式汽車 液化氣體運(yùn)輸（半掛）車、低溫液體運(yùn)輸液化氣體運(yùn)輸（半掛）車、低溫液體運(yùn)輸（半掛）車、永久氣體運(yùn)輸（半掛）車（半掛）車、永久氣體運(yùn)輸（半掛）車 和罐式集裝箱（介質(zhì)和罐式集裝箱（介質(zhì)為液化氣體、低溫液體）等；為液化氣體、低溫液體）等； h)h)球形容器（容積大于等于球形容器（容積大于等于50m50m3）；）； i)i)低溫液體儲(chǔ)存容器（容積大于低溫液體儲(chǔ)存容器（容積大于50m50m3） 代號(hào)標(biāo)記法代號(hào)標(biāo)記法壓力容器注冊(cè)編號(hào)的前三個(gè)代號(hào)分別是上述分類壓力容器注冊(cè)編號(hào)的前三個(gè)代號(hào)分別是上述分類法的代號(hào)

30、，如：法的代號(hào)，如： M S分離容器分離容器中壓中壓第二類第二類第一個(gè)代號(hào)表示類別：第一個(gè)代號(hào)表示類別： 一類壓力容器；一類壓力容器；二類壓力容器；二類壓力容器；三類壓力容器三類壓力容器第二個(gè)代號(hào)表示壓力的等級(jí)：第二個(gè)代號(hào)表示壓力的等級(jí)： I低壓低壓low；M中壓中壓medium；H高壓高壓high；U超高壓超高壓ultrahigh 第三個(gè)代號(hào)表示用途：第三個(gè)代號(hào)表示用途： R 反應(yīng)容器；反應(yīng)容器；E 換熱容器；換熱容器； S 分離容器；分離容器；C 儲(chǔ)存容器；儲(chǔ)存容器； B 球形容器；球形容器； LA 液化氣體汽車罐車；液化氣體汽車罐車； LT 液化氣體鐵路罐車液化氣體鐵路罐車第五節(jié)第五節(jié)

31、壓力容器常用的鋼材壓力容器常用的鋼材 壓力容器在特定壓力、溫度和介質(zhì)下可能發(fā)生的壓力容器在特定壓力、溫度和介質(zhì)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、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。局部或整體彈性失穩(wěn)或剛性不足以及超載破壞等。 壓力容器的安全性壓力容器的安全性 安全可靠性是壓力容器最重要的質(zhì)量特性，其選安全可靠性是壓力容器最重要的質(zhì)量特性，其選材、制造必須符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。材、制造必須符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。壓力容器的工作條件與失效形式壓力容器的工作條件與失效形式 較高強(qiáng)度但較高強(qiáng)度但s/b不能過大；良好塑性、韌性不能過

32、大；良好塑性、韌性(抵抗超抵抗超負(fù)荷負(fù)荷)；較小應(yīng)變時(shí)效敏感性；較小應(yīng)變時(shí)效敏感性(容器冷成形后不變脆容器冷成形后不變脆)壓力容器的用鋼的一般要求壓力容器的用鋼的一般要求 抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度(tensile strength) (tensile strength) ：當(dāng)鋼材屈服到一定程度后，由于當(dāng)鋼材屈服到一定程度后，由于內(nèi)部晶粒重新排列，其抵抗變形內(nèi)部晶粒重新排列，其抵抗變形能力又重新提高，此時(shí)變形雖然能力又重新提高，此時(shí)變形雖然發(fā)展很快，但卻只能隨著應(yīng)力的發(fā)展很快，但卻只能隨著應(yīng)力的提高而提高，直至應(yīng)力達(dá)最大值。提高而提高，直至應(yīng)力達(dá)最大值。此后，鋼材抵抗變形的能力明顯此后，鋼材抵抗變形的能

33、力明顯降低，并在最薄弱處發(fā)生較大的降低，并在最薄弱處發(fā)生較大的塑性變形，此處試件截面迅速縮塑性變形，此處試件截面迅速縮小，出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象，直至斷裂破小，出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象，直至斷裂破壞。鋼材受拉斷裂前的最大應(yīng)力壞。鋼材受拉斷裂前的最大應(yīng)力值（值（b b點(diǎn)對(duì)應(yīng)值）稱為強(qiáng)度極限或點(diǎn)對(duì)應(yīng)值）稱為強(qiáng)度極限或抗拉強(qiáng)度。（萬能材料試驗(yàn)機(jī)）抗拉強(qiáng)度。（萬能材料試驗(yàn)機(jī)）壓力容器的用鋼的一般要求壓力容器的用鋼的一般要求 屈服強(qiáng)度（屈服強(qiáng)度（yield strengthyield strength）: :當(dāng)應(yīng)力超當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限后，變形增加較快，此時(shí)除過彈性極限后，變形增加較快，此時(shí)除了產(chǎn)生彈性變形外，還產(chǎn)生部分塑性變

34、了產(chǎn)生彈性變形外，還產(chǎn)生部分塑性變形。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到形。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到b b點(diǎn)后，塑性應(yīng)變急劇增點(diǎn)后，塑性應(yīng)變急劇增加，曲線出現(xiàn)一個(gè)波動(dòng)的小平臺(tái)，這種加，曲線出現(xiàn)一個(gè)波動(dòng)的小平臺(tái)，這種現(xiàn)象稱為屈服。這一階段的最大、最小現(xiàn)象稱為屈服。這一階段的最大、最小應(yīng)力分別稱為上屈服點(diǎn)和下屈服點(diǎn)。由應(yīng)力分別稱為上屈服點(diǎn)和下屈服點(diǎn)。由于下屈服點(diǎn)的數(shù)值較為穩(wěn)定，因此以它于下屈服點(diǎn)的數(shù)值較為穩(wěn)定，因此以它作為材料抗力的指標(biāo)，稱為屈服點(diǎn)或屈作為材料抗力的指標(biāo)，稱為屈服點(diǎn)或屈服強(qiáng)度。服強(qiáng)度。1 1）對(duì)于屈服現(xiàn)象明顯的材料，）對(duì)于屈服現(xiàn)象明顯的材料，屈服強(qiáng)度就是在屈服強(qiáng)度就是在屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)在在應(yīng)力應(yīng)力（屈服屈服值值）；）； 2

35、 2）對(duì)于屈服現(xiàn)象不明顯的材料，）對(duì)于屈服現(xiàn)象不明顯的材料，與應(yīng)力與應(yīng)力- -應(yīng)變的直線關(guān)系的應(yīng)變的直線關(guān)系的極限偏差極限偏差達(dá)到達(dá)到規(guī)定值（通常為規(guī)定值（通常為0.2%0.2%的永久形變）時(shí)的的永久形變）時(shí)的應(yīng)力。通常用作固體材料力學(xué)機(jī)械性能應(yīng)力。通常用作固體材料力學(xué)機(jī)械性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)，是材料的實(shí)際使用極限。的評(píng)價(jià)指標(biāo)，是材料的實(shí)際使用極限。因?yàn)椴牧锨螽a(chǎn)生因?yàn)椴牧锨螽a(chǎn)生頸縮頸縮，應(yīng)變應(yīng)變?cè)龃?，增大，使材料失去了原有功能。使材料失去了原有功能?壓力容器的用鋼的一般要求壓力容器的用鋼的一般要求人類社會(huì)發(fā)展史：原始社會(huì)奴隸社會(huì)封建社會(huì)資本主義社會(huì) 人類使用材料的歷史：人類使用材料的歷史：

36、石器石器青銅器青銅器鐵器鐵器工業(yè)化工業(yè)化(鋼鐵鋼鐵) 信息社會(huì)信息社會(huì)(多多種新材料種新材料)我國冶金工業(yè)發(fā)展史我國冶金工業(yè)發(fā)展史中國冶金的輝煌歷史魚腸劍魚腸劍 v據(jù)據(jù)吳越春秋吳越春秋，公子姬光備辦酒席宴請(qǐng)吳王僚。當(dāng)時(shí)吳王，公子姬光備辦酒席宴請(qǐng)吳王僚。當(dāng)時(shí)吳王僚穿了三重鐵甲，但仍然未能防住公子姬光的精心算計(jì)僚穿了三重鐵甲，但仍然未能防住公子姬光的精心算計(jì), ,喝喝酒喝到暢快的時(shí)候，公子姬光假裝腳有毛病，出門讓專諸把酒喝到暢快的時(shí)候，公子姬光假裝腳有毛病，出門讓專諸把魚腸劍放到烤魚的肚子里把魚獻(xiàn)上去魚腸劍放到烤魚的肚子里把魚獻(xiàn)上去, ,然后，專諸擘烤魚推然后，專諸擘烤魚推匕首進(jìn)行刺殺行動(dòng)。專諸固

37、然是個(gè)膽大的刺客，而那柄精巧匕首進(jìn)行刺殺行動(dòng)。專諸固然是個(gè)膽大的刺客，而那柄精巧的魚腸劍竟然鋒利到了不可思議的程度，經(jīng)它一刺，吳王僚的魚腸劍竟然鋒利到了不可思議的程度，經(jīng)它一刺，吳王僚不但透胸?cái)喙?，而且被貫穿鐵甲，直達(dá)后背。一代梟雄隨風(fēng)不但透胸?cái)喙牵冶回灤╄F甲，直達(dá)后背。一代梟雄隨風(fēng)而去，公子姬光上臺(tái)，這才引出了以后的吳滅楚，越亡吳的而去，公子姬光上臺(tái)，這才引出了以后的吳滅楚，越亡吳的精彩故事。精彩故事。v長流程：長流程： 鐵礦石鐵礦石高爐高爐鐵水鐵水轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)爐鋼水鋼水澆注澆注鋼坯鋼坯軋鋼軋鋼鋼材鋼材v短流程：短流程： 廢鋼等廢鋼等電爐電爐鋼水鋼水澆注澆注軋鋼軋鋼鋼材鋼材現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的一般流

38、程現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的一般流程現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的一般流程現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的一般流程鋼鋼 鐵鐵 工工 業(yè)業(yè) 發(fā)發(fā) 展展現(xiàn)代煉鐵方法現(xiàn)代煉鐵方法 v現(xiàn)代煉鐵方法現(xiàn)代煉鐵方法:v高爐煉鐵法：即以焦炭為能源基礎(chǔ)的傳統(tǒng)高爐煉鐵法：即以焦炭為能源基礎(chǔ)的傳統(tǒng)煉鐵方法。它與轉(zhuǎn)爐煉鋼相配合，是目前煉鐵方法。它與轉(zhuǎn)爐煉鋼相配合，是目前生產(chǎn)鋼鐵的主要方法。高爐煉鐵的這種主生產(chǎn)鋼鐵的主要方法。高爐煉鐵的這種主導(dǎo)地位預(yù)計(jì)在相當(dāng)長時(shí)期之內(nèi)不會(huì)改變。導(dǎo)地位預(yù)計(jì)在相當(dāng)長時(shí)期之內(nèi)不會(huì)改變。由于高爐煉鐵受能源焦炭的限制，在一些由于高爐煉鐵受能源焦炭的限制，在一些缺乏焦煤資源的國家和地區(qū)，經(jīng)過長期的缺乏焦煤資源的國家和地區(qū)，經(jīng)過長期的研制和實(shí)踐

39、，也逐步形成了不同形式的非研制和實(shí)踐，也逐步形成了不同形式的非高爐煉鐵法。高爐煉鐵法。高爐爐型高爐爐型轉(zhuǎn)爐煉鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼 電弧爐煉鋼電弧爐煉鋼模鑄法主要設(shè)備：鋼錠模模鑄法主要設(shè)備：鋼錠模 渣包鋼錠模型鋼型鋼棒棒 線線 材材重重 軌軌橋梁用鋼橋梁用鋼奧運(yùn)鳥巢奧運(yùn)鳥巢板板 卷卷冷軋鍍鋅板冷軋鍍鋅板船板鋼船板鋼鋼管鋼管 碳鋼：含碳量碳鋼：含碳量wcwc小于小于2 2的鐵碳合金。的鐵碳合金。 按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼(wc0.25(wc0.25) )，中碳鋼，中碳鋼( (wcwc 0.25 0.25-0.6-0.6) )和高碳鋼和高碳鋼( (wcwc 0.6 0.6) )

40、； 按磷、硫含量可以把碳素鋼分為普通碳素鋼按磷、硫含量可以把碳素鋼分為普通碳素鋼( (含磷、硫較高含磷、硫較高) )、優(yōu)質(zhì)碳素、優(yōu)質(zhì)碳素鋼鋼( (含磷、硫較低含磷、硫較低) )和高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼和高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼( (含磷、硫更低含磷、硫更低) )。 按用途可以把碳鋼分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼和易切削結(jié)構(gòu)鋼三類。按用途可以把碳鋼分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼和易切削結(jié)構(gòu)鋼三類。碳素結(jié)構(gòu)鋼又可分為建筑結(jié)構(gòu)鋼和機(jī)器制造結(jié)構(gòu)鋼兩種。碳素結(jié)構(gòu)鋼又可分為建筑結(jié)構(gòu)鋼和機(jī)器制造結(jié)構(gòu)鋼兩種。 碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼 ：主要保證力學(xué)性能，故其牌號(hào)體現(xiàn)其力學(xué)性能，用主要保證力學(xué)性能，故其牌號(hào)體現(xiàn)其力學(xué)性能，用Q+Q+數(shù)字表數(shù)字表示

41、，其中示，其中“Q”Q”為屈服點(diǎn)為屈服點(diǎn)“屈屈”字的漢語拼音字首，數(shù)字表示屈服點(diǎn)數(shù)值，字的漢語拼音字首，數(shù)字表示屈服點(diǎn)數(shù)值，例如例如Q275Q275表示屈服點(diǎn)為表示屈服點(diǎn)為275MPa275MPa。 優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 ：保證化學(xué)成分和力學(xué)性能。其牌號(hào)是采用兩位數(shù)字表示鋼中保證化學(xué)成分和力學(xué)性能。其牌號(hào)是采用兩位數(shù)字表示鋼中平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬分?jǐn)?shù)平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬分?jǐn)?shù)(w(w10000)10000)。例如。例如4545鋼表示鋼中平均碳的質(zhì)鋼表示鋼中平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為量分?jǐn)?shù)為0.450.45。 常用的鍋爐鋼有平爐冶煉的低碳鎮(zhèn)靜鋼或電爐冶煉的低碳鋼，含碳量常用的鍋爐鋼有平爐冶煉的低碳鎮(zhèn)靜鋼或

42、電爐冶煉的低碳鋼，含碳量wcwc在在O.16O.160.260.26范圍內(nèi)。制造高壓鍋爐時(shí)則應(yīng)用珠光體耐熱鋼或奧氏體范圍內(nèi)。制造高壓鍋爐時(shí)則應(yīng)用珠光體耐熱鋼或奧氏體耐熱鋼。近年來也采用普通低合金鋼建造鍋爐，如耐熱鋼。近年來也采用普通低合金鋼建造鍋爐，如1212錳、錳、1515錳釩、錳釩、1818錳鉬錳鉬鈮等鈮等. . 二、二、 壓力容器的選材壓力容器的選材l鍋爐鋼：鍋爐鋼：用小寫用小寫g在牌號(hào)尾表示。其牌號(hào)可用屈服點(diǎn)表示，如：在牌號(hào)尾表示。其牌號(hào)可用屈服點(diǎn)表示，如：Q390g；也可；也可用含碳量或含合金元素來表示，如用含碳量或含合金元素來表示，如20g、22Mng、15CrMog、16Mng、

43、19Mng碳素結(jié)構(gòu)鋼：碳素結(jié)構(gòu)鋼：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(AF、A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275。l壓力容器用鋼板：壓力容器用鋼板：用大寫用大寫R在牌號(hào)尾表示，其牌號(hào)可用屈服點(diǎn)也可用含碳量或在牌號(hào)尾表示，其牌號(hào)可用屈服點(diǎn)也可用含碳量或含合金元素表示。如：含合金元素表示。如：Q345R，Q345為屈服點(diǎn)。再如：為屈服點(diǎn)。再如：20R、16MnR、15MnVR、15MnVNR、8MnMoNbR、MnNiMoNbR、15CrMoR等均用含碳等均用含碳量或含合金元素來表示。量或含合金元素來表示。l雜質(zhì)低雜質(zhì)低，Ws 0.030%，Wp0

44、.035%。l性能與質(zhì)量檢驗(yàn)要求高性能與質(zhì)量檢驗(yàn)要求高。增加力性檢驗(yàn)率，有高、低溫性能要求，出廠保證。增加力性檢驗(yàn)率，有高、低溫性能要求，出廠保證項(xiàng)目多。項(xiàng)目多。二、二、 壓力容器的選材壓力容器的選材鍋爐鋼簡介（鍋爐鋼簡介（boiler steel ） 主要指用來制造主要指用來制造過熱器過熱器、主蒸汽管和鍋爐火室受、主蒸汽管和鍋爐火室受熱面用的熱面用的材料材料。對(duì)鍋爐鋼的性能要求主要是有良好的。對(duì)鍋爐鋼的性能要求主要是有良好的焊接性能、一定的高溫強(qiáng)度和耐堿性腐蝕、耐氧化等。焊接性能、一定的高溫強(qiáng)度和耐堿性腐蝕、耐氧化等。常用的鍋爐鋼有平爐冶煉的低碳鎮(zhèn)靜鋼或電爐冶煉的常用的鍋爐鋼有平爐冶煉的低碳

45、鎮(zhèn)靜鋼或電爐冶煉的低碳鋼低碳鋼，含碳量，含碳量WcWc在在0.16%-0.26%0.16%-0.26%范圍內(nèi)。制造高壓范圍內(nèi)。制造高壓鍋爐時(shí)則應(yīng)用珠光體耐熱鋼或奧氏體耐熱鋼。近年來鍋爐時(shí)則應(yīng)用珠光體耐熱鋼或奧氏體耐熱鋼。近年來也采用普通也采用普通低合金鋼低合金鋼建造建造鍋爐鍋爐，如，如1212錳、錳、1515錳釩、錳釩、1818錳鉬鈮等。錳鉬鈮等。二、二、 壓力容器的選材壓力容器的選材適合制造鍋爐用的適合制造鍋爐用的鋼材鋼材，包括汽，包括汽包用鋼和鍋爐管用鋼。汽包用鋼要有包用鋼和鍋爐管用鋼。汽包用鋼要有高的熱強(qiáng)性、高的熱強(qiáng)性、韌性韌性和組織穩(wěn)定性，長和組織穩(wěn)定性，長期處于高壓中溫水蒸氣作用下不

46、發(fā)生期處于高壓中溫水蒸氣作用下不發(fā)生過大的永久變形及破裂。鍋爐管用鋼過大的永久變形及破裂。鍋爐管用鋼要求具有足夠高的高溫強(qiáng)度、持久塑要求具有足夠高的高溫強(qiáng)度、持久塑性、抗氧化性和耐蝕性、組織穩(wěn)定以性、抗氧化性和耐蝕性、組織穩(wěn)定以及良好的加工性。常用汽包用鋼有及良好的加工性。常用汽包用鋼有12Mn12Mn鋼、鋼、16Mn16Mn鋼、鋼、19Mn619Mn6鋼、鋼、15MnV15MnV鋼、鋼、14MnMoV14MnMoV鋼、鋼、13MnNiMoNb13MnNiMoNb鋼。常用鍋鋼。常用鍋爐管鋼有爐管鋼有12CrMo12CrMo鋼、鋼、12Cr1MoV12Cr1MoV鋼、鋼、12MoVWBSiRE1

47、2MoVWBSiRE鋼、鋼、12Cr2MoWVB12Cr2MoWVB鋼以及鋼以及12Cr3MoVSiTiB12Cr3MoVSiTiB鋼。鋼。 二、二、 壓力容器的選材壓力容器的選材鍋爐鋼簡介（鍋爐鋼簡介（boiler steel boiler steel ）在工作溫度下，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、合理的強(qiáng)韌性配合及組織性質(zhì)穩(wěn)定性在工作溫度下，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、合理的強(qiáng)韌性配合及組織性質(zhì)穩(wěn)定性. .可使構(gòu)件的壁厚不致太大以易于加工并不致顯著地影響傳熱效果，從鋼可使構(gòu)件的壁厚不致太大以易于加工并不致顯著地影響傳熱效果，從鋼材性能上保證長期安全運(yùn)行材性能上保證長期安全運(yùn)行; ; 良好的冷、熱加工性能，其中特別是

48、良良好的冷、熱加工性能，其中特別是良好的焊接性能好的焊接性能; ; 高壓鍋爐鋼應(yīng)是優(yōu)質(zhì)鋼或特殊質(zhì)量鋼高壓鍋爐鋼應(yīng)是優(yōu)質(zhì)鋼或特殊質(zhì)量鋼，為電爐或頂吹，為電爐或頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉，鎮(zhèn)靜鋼，在冶煉時(shí)除用優(yōu)質(zhì)原料外，一般要求加以爐外精煉轉(zhuǎn)爐冶煉，鎮(zhèn)靜鋼，在冶煉時(shí)除用優(yōu)質(zhì)原料外，一般要求加以爐外精煉和真空脫氣等工藝以使有害雜質(zhì)如硫、磷、錫、銻、砷等及氣體含量降和真空脫氣等工藝以使有害雜質(zhì)如硫、磷、錫、銻、砷等及氣體含量降到最低程度，使鋼純凈化，以避免脆性斷裂事故發(fā)生到最低程度，使鋼純凈化，以避免脆性斷裂事故發(fā)生; ;有好的低倍組織有好的低倍組織及表面質(zhì)量及表面質(zhì)量. .前者如不允許有白點(diǎn)、肉眼可見的夾雜和分層

49、等缺陷出現(xiàn)，前者如不允許有白點(diǎn)、肉眼可見的夾雜和分層等缺陷出現(xiàn)，后者則如不允許在內(nèi)外表面上有諸如裂紋、重皮、折疊、結(jié)疤和離層等后者則如不允許在內(nèi)外表面上有諸如裂紋、重皮、折疊、結(jié)疤和離層等缺陷存在等，因類似缺陷有可能成為構(gòu)件脆性斷裂的事故源缺陷存在等，因類似缺陷有可能成為構(gòu)件脆性斷裂的事故源; ;有良好的有良好的導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性。對(duì)受熱面管子則會(huì)有較好的傳熱效果，對(duì)厚壁構(gòu)件則會(huì)有更快。對(duì)受熱面管子則會(huì)有較好的傳熱效果，對(duì)厚壁構(gòu)件則會(huì)有更快的溫度均勻。的溫度均勻。 鍋爐鋼按化學(xué)成分可分為碳素鋼及合金鋼兩類。為兼顧強(qiáng)鍋爐鋼按化學(xué)成分可分為碳素鋼及合金鋼兩類。為兼顧強(qiáng)度和焊接性能的需要，碳鋼多為含碳量度

50、和焊接性能的需要，碳鋼多為含碳量0.15%-0.25%0.15%-0.25%的低碳鋼，最高不超的低碳鋼，最高不超過過0.35%;0.35%;對(duì)合金鋼來說，為兼顧高溫下強(qiáng)度、抗氧化和焊接性能的需求，對(duì)合金鋼來說，為兼顧高溫下強(qiáng)度、抗氧化和焊接性能的需求，鋼中含碳量不超過鋼中含碳量不超過0.25%0.25%，并隨著工作溫度的，并隨著工作溫度的 提高，增加提高高溫強(qiáng)度提高，增加提高高溫強(qiáng)度和抗氧化性能的各元素含量，為此就有低合金鋼、中合金鋼及高合金鋼和抗氧化性能的各元素含量，為此就有低合金鋼、中合金鋼及高合金鋼的分類以與其使用溫度相適應(yīng)。的分類以與其使用溫度相適應(yīng)。鍋爐鋼選擇注意事項(xiàng)鍋爐鋼選擇注意事

51、項(xiàng) 詳細(xì)考慮具體操作條件（詳細(xì)考慮具體操作條件（T、P、介質(zhì)、使用環(huán)境等），介質(zhì)、使用環(huán)境等），確定相應(yīng)的性能要求。確定相應(yīng)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(diào)。要綜合良好加工工藝性與容器材料性能之間的協(xié)調(diào)。 所選壓力容器用材的質(zhì)量和規(guī)格必須符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)所選壓力容器用材的質(zhì)量和規(guī)格必須符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范。范。二、二、 壓力容器的選材壓力容器的選材 設(shè)計(jì)壓力較小、直徑較大時(shí)（按剛度選材）或設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)壓力較小、直徑較大時(shí)（按剛度選材）或設(shè)計(jì)壓力較高（按強(qiáng)度選材），但板厚小于較高（按強(qiáng)度選材），但板厚小于8 10mm，盡量選盡量選用碳素鋼。如用碳素鋼。如20R等。等。 要

52、求比上述更高時(shí)，用低合金高強(qiáng)度鋼，最常用要求比上述更高時(shí)，用低合金高強(qiáng)度鋼，最常用16MnR和和15MnVR ，達(dá)達(dá)300 450MPa。 400600 熱強(qiáng)性為主熱強(qiáng)性為主15CrMoR、12Cr2Mo1R等，等，正火或調(diào)質(zhì)態(tài)使用。正火或調(diào)質(zhì)態(tài)使用。 600 1100 高鉻鎳奧氏體耐熱鋼。高鉻鎳奧氏體耐熱鋼。 700 且承載不大，要求抗氧化性，且承載不大，要求抗氧化性，Cr6Si2Mo。 同 時(shí) 要 求 高 熱 強(qiáng) 性 與 抗 氧 化 性 ，同 時(shí) 要 求 高 熱 強(qiáng) 性 與 抗 氧 化 性 ， 0 C r 1 8 N i 9 、 0Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti（高于（高于700

53、，選，選1Cr25Ni20）二、二、 壓力容器的選材壓力容器的選材 -40，16MnDR（正火態(tài)）、正火態(tài)）、07MnNiCrVDR（大大型球形容器，調(diào)質(zhì)態(tài)）。型球形容器，調(diào)質(zhì)態(tài)）。 -60，09MnTiCuREDR(正火態(tài)正火態(tài))。 -70，09Mn2VDR、09MnNiDR。 -90，06MmNbDR。 -90，高鉻鎳奧氏體鋼等。高鉻鎳奧氏體鋼等。中碳鉻鎳鉬中碳鉻鎳鉬(釩釩)鋼，如鋼，如30CrNi5Mo調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)+自增強(qiáng)設(shè)計(jì)。自增強(qiáng)設(shè)計(jì)。 耐蝕鋼可選耐蝕鋼可選0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼；常奧氏體不銹鋼；常用抗氫鋼有用抗氫鋼有15CrMoR、12Cr2Mo1R或或Cr

54、18Ni9型奧氏型奧氏體不銹鋼。體不銹鋼。第二章第二章 壓力容器缺陷評(píng)定壓力容器缺陷評(píng)定一、壓力容器主要缺陷一、壓力容器主要缺陷二、壓力容器的失效形式二、壓力容器的失效形式三、無損探傷技術(shù)三、無損探傷技術(shù)主要缺陷主要缺陷焊接缺陷焊接缺陷板材中缺陷板材中缺陷鍛件中缺陷鍛件中缺陷外觀缺陷：成形不良、表面氣孔、燒穿、凹陷等外觀缺陷：成形不良、表面氣孔、燒穿、凹陷等埋藏缺陷：氣孔、夾渣、未熔合、未焊透等埋藏缺陷：氣孔、夾渣、未熔合、未焊透等非金屬夾雜非金屬夾雜化學(xué)成分不合格化學(xué)成分不合格裂紋裂紋熱處理缺陷熱處理缺陷非金屬夾雜物非金屬夾雜物鍛造裂紋鍛造裂紋夾沙夾沙龜裂龜裂合乎使用原則合乎使用原則安全評(píng)定

55、安全評(píng)定對(duì)于新制造的或已有的壓力容器結(jié)構(gòu)對(duì)于新制造的或已有的壓力容器結(jié)構(gòu)的焊接接頭，必須用無損檢驗(yàn)方法對(duì)其內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)的焊接接頭，必須用無損檢驗(yàn)方法對(duì)其內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行精確的檢查，而且根據(jù)已建立的缺陷驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，行精確的檢查，而且根據(jù)已建立的缺陷驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)已檢出的缺陷進(jìn)行評(píng)定，看其是否在允許范圍內(nèi)，對(duì)已檢出的缺陷進(jìn)行評(píng)定，看其是否在允許范圍內(nèi)，從而判定壓力容器的可靠性。這樣的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)包括從而判定壓力容器的可靠性。這樣的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)包括兩類：一是質(zhì)量控制驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；一是合乎使用的驗(yàn)兩類：一是質(zhì)量控制驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；一是合乎使用的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。收標(biāo)準(zhǔn)。合乎使用原則合乎使用原則由無損檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的焊接缺陷，經(jīng)由無損檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的

56、焊接缺陷，經(jīng)規(guī)范中偏安全的斷裂力學(xué)容限分析以后，如果確認(rèn)規(guī)范中偏安全的斷裂力學(xué)容限分析以后，如果確認(rèn)不致發(fā)生斷裂破壞，且有足夠的安全裕度，則這些不致發(fā)生斷裂破壞，且有足夠的安全裕度，則這些缺陷被認(rèn)為是安全的、可接受的。缺陷被認(rèn)為是安全的、可接受的。無損探傷技術(shù)無損探傷技術(shù)n無損探傷是在不損傷被檢工件的情況下無損探傷是在不損傷被檢工件的情況下, 利用材料利用材料中缺陷所具有的物理特性來檢測(cè)其內(nèi)部或表面是否中缺陷所具有的物理特性來檢測(cè)其內(nèi)部或表面是否存在缺陷的方法。常用的方法包括超聲波探傷、射存在缺陷的方法。常用的方法包括超聲波探傷、射線探傷、磁粉探傷、滲透探傷、聲發(fā)射檢測(cè)等等。線探傷、磁粉探傷、

57、滲透探傷、聲發(fā)射檢測(cè)等等。n無損探傷方法也有其局限性，必然帶來一定的不確無損探傷方法也有其局限性，必然帶來一定的不確定性，因此必須給予一定的安全裕度，以確保評(píng)定定性，因此必須給予一定的安全裕度，以確保評(píng)定的可靠性。的可靠性。主要規(guī)范性文件主要規(guī)范性文件一、壓力容器的事故危害一、壓力容器的事故危害二、壓力容器運(yùn)行期間的安全監(jiān)測(cè)與監(jiān)控二、壓力容器運(yùn)行期間的安全監(jiān)測(cè)與監(jiān)控壓力容器的事故危害壓力容器的事故危害n在壓力容器事故中，危害最嚴(yán)重的是破裂爆炸。壓在壓力容器事故中，危害最嚴(yán)重的是破裂爆炸。壓力容器爆炸是一種極其迅速的物理的和化學(xué)的能量力容器爆炸是一種極其迅速的物理的和化學(xué)的能量釋放過程。釋放過程

58、。n壓力容器破裂時(shí)，帶壓氣體突然外泄，氣體瞬間膨壓力容器破裂時(shí)，帶壓氣體突然外泄，氣體瞬間膨脹，釋放出大量的能量，這就是脹，釋放出大量的能量，這就是物理爆炸物理爆炸。n如果容器內(nèi)充裝的是可燃的液化氣體，在容器破裂如果容器內(nèi)充裝的是可燃的液化氣體，在容器破裂后，它立即蒸發(fā)并與周圍的空氣形成可爆性混合氣后，它立即蒸發(fā)并與周圍的空氣形成可爆性混合氣體，遇到明火或容器碎片撞擊設(shè)備產(chǎn)生的火花或高體，遇到明火或容器碎片撞擊設(shè)備產(chǎn)生的火花或高壓氣流所產(chǎn)生的靜電作用，會(huì)立即發(fā)生壓氣流所產(chǎn)生的靜電作用，會(huì)立即發(fā)生化學(xué)爆炸化學(xué)爆炸，也即通常所說的也即通常所說的二次爆炸二次爆炸。爆炸危害爆炸危害1 1、壓力容器爆炸

59、能量造成的破壞作用、壓力容器爆炸能量造成的破壞作用a)爆炸沖擊波極其破壞作用爆炸沖擊波極其破壞作用b)爆破碎片造成的破壞作用爆破碎片造成的破壞作用2 2、毒性介質(zhì)壓力容器破裂所造成的危害、毒性介質(zhì)壓力容器破裂所造成的危害 3 3、壓力容器事故造成的火災(zāi)危害、壓力容器事故造成的火災(zāi)危害物質(zhì)物質(zhì)氨氨氯氯二氧化硫二氧化硫硫化氫硫化氫二氧化氮二氧化氮?dú)淝杷釟淝杷?致死致死濃度濃度/%0.50.090.050.080.10.050.027部分有毒氣體吸入部分有毒氣體吸入510510分鐘致死濃度分鐘致死濃度 （1 1）工藝條件方面）工藝條件方面 主要監(jiān)測(cè)與監(jiān)控操作條件，包括操作壓力、操作溫度、主要監(jiān)測(cè)與監(jiān)

60、控操作條件，包括操作壓力、操作溫度、液位等；工作介質(zhì)的化學(xué)成分、物料比等。液位等；工作介質(zhì)的化學(xué)成分、物料比等。 （2 2）設(shè)備狀況方面）設(shè)備狀況方面 主要監(jiān)測(cè)與監(jiān)控各連接部位有無松動(dòng)、泄露、滲漏現(xiàn)象；主要監(jiān)測(cè)與監(jiān)控各連接部位有無松動(dòng)、泄露、滲漏現(xiàn)象；部件和附件有無塑性變形、腐蝕等。部件和附件有無塑性變形、腐蝕等。 （3 3）安全裝置方面）安全裝置方面 主要監(jiān)測(cè)與監(jiān)控安全裝置（安全閥、爆破片等）以及主要監(jiān)測(cè)與監(jiān)控安全裝置（安全閥、爆破片等）以及安全有關(guān)的計(jì)量器具（溫度計(jì)等）是否保持完好。安全有關(guān)的計(jì)量器具（溫度計(jì)等）是否保持完好。監(jiān)測(cè)與監(jiān)控內(nèi)容監(jiān)測(cè)與監(jiān)控內(nèi)容 壓力容器類似鍋爐，是壓力容器類似鍋