壓力容器的選材及安全性.ppt

第13章 壓力容器的選材及安全性,13.1 壓力容器對(duì)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(duì)材料性能的要求及安全性 13.1.1 壓力容器分類(lèi)及結(jié)構(gòu)（pressure vessel） (1)分類(lèi)： 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(yīng)容器、換熱容器、分離容器和貯運(yùn)容器。 (2)結(jié)構(gòu)： 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(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、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(zhì)量特性，其選材、制造必須符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、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(xué)性能： 較高強(qiáng)度但s/b不能過(guò)大；良好塑性、韌性(抵抗超負(fù)荷)；較小應(yīng)變時(shí)效敏感性(容器冷成形后不變脆)。 (2)優(yōu)良抗腐蝕性能(內(nèi)部介質(zhì)腐蝕速度應(yīng)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(diǎn) （壓力容器鋼板與普通鋼板的差別） 壓力容器用鋼以“R”標(biāo)識(shí)，低溫壓力容器用鋼則以“DR”標(biāo)識(shí)，如16MnR，16MnDR，冶煉方式或不允許當(dāng)令空氣轉(zhuǎn)爐。 雜質(zhì)低，Ws 0.030%，Wp0.035%。 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，出廠保證項(xiàng)目多。,13.2.2 壓力容器選材的一般原則 詳細(xì)考慮具體操作條件（T、P、介質(zhì)、使用環(huán)境等），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)。 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。,13.2.3 常用壓力容器的用鋼選擇 碳素鋼和低合金高強(qiáng)度鋼（熱軋態(tài)使用） 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8 10mm，盡量選用碳素鋼。如20R等。 要求比上述更高時(shí)，用低合金高強(qiáng)度鋼，最常用16MnR和15MnVR ，達(dá)300 450MPa。 高溫用鋼 400600 熱強(qiáng)性為主15CrMoR、12Cr2Mo1R等，正火或調(diào)質(zhì)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(shí)要求高熱強(qiáng)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(diào)質(zhì)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(diào)質(zhì)+自增強(qiáng)設(shè)計(jì)。 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