压力容器基础知识

1、本章的主要内容：压力、压力容器、工艺参数、基本要求、分类、常用材料、应力及其影响。本章重点介绍压力容器、工艺参数、基本要求和分类。第一章压力容器基础知识，2，压力容器简介，第一，压力容器定义：1，容器：由几何图形或曲面组成的材料服装空间。2、压力容器：指所有礼服流体材料受到压力的密封容器，用于工业生产中完成存储和运输、分离、交换、传热、反应等生产过程。压力容器也称为压缩容器。压力容器是有爆炸危险的特殊设备，是工业生产和人民生活中不可缺少的一种设备。第1章压力容器基本知识，第3，1节压力容器简介，第1章压力容器基本知识，第4，1节压力容器简介，第3，压力容器安全监察规程压力容器定义：最大工作压力Pw0.1MPa(液体静压力除外)；直径15厘米，容器体积V25L和PwV2.5 lmpa；介质是气体、液化气、最大工作温度高于标准沸点的液体。符号说明：p容器的设计压力；单位：MPaV-体积；单位：LPw -容器的最大工作压力；单位：MPaPwV -容器的最大工作压力和体积的乘积LMPa第一章压力容器基本知识；第5，第一节压力容器简介；第一节压力容器简介2、蒸汽锅炉、余热锅炉压力。3、液化气在容器内受热而产生的蒸发压力。4、随着化学反应体积的增加而产生的压力。前两个压力来自容器的外部压力(外部压力)，后两个压力属于容器的内部压力。第一章压力容器基本知识，6，压力容器简介，第三，压力容器要求：1，足够的强度，表示抵抗塑性变形的能力。2、足够的刚性，意味着抵抗外力发生弹性变性的能力。3、保持原有平衡形式的稳定性。即，由于外部载荷而改变形状的能力。4、耐久性，意味着容器具有足够的寿命。使用年限一般为10-20年。5、密封性，保持介质在容器连接中不泄漏的功能。第一章压力容器基本知识，第7，2节压力容器工艺参数，第1，压力1，压力(压力):流体介质垂直作用于物体单位面积的力，也称为压力。压力以“p”表示，压力的单位为“帕斯卡”，1帕斯卡=1牛顿？2，大气压力：地球表面的大气因地球中心的魅力而产生的重力。标准大气压：1.003千克/c(相当于0.1Mpa)。Mpa被读成兆帕。1兆=100万。)3，绝对压力：流体对真空的实际压力，与大气压力无关。p绝对可见。第1章压力容器基本知识，第8，2节压力容器工艺参数，第4，表压：根据该地区大气压力测量的压力，即通过各种压力表测量的压力值，标记为“p表”，p表=p绝对-p大气。5，真空度：绝对压力不小于大气压力时表压的绝对值，用“p真”表示。6、工程大气压与标准大气压的转换关系：1工程大气压=0.968标准大气压=735.6毫米汞柱。第一章压力容器基本知识，第9，第二节压力容器工艺参数，7，工作压力：正常工艺操作中的压力(静压除外)。8，最大工作压力：容器顶部是制程作业期间可能发生的最大压力。压力超过这个值的话，容器的安全排放装置必须打开运转。9，设计压力：确定容器中用于计算壁厚和零部件大小的压力(在相应的设计温度下)。设计压力必须高于或略高于最大工作压力。有关确定设计压力的一些方法，请参阅第6页。第一章压力容器基本知识，第10，2节压力容器工艺参数，第二，温度温度是表示物体冷热程度的物理量。温度显示方法：有三种温度显示方法：摄氏温度、华氏温度和开氏温度(绝对温度)。1，摄氏度：在标准大气压下下水的结冰温度(冰点)为0度，水的沸腾温度(沸点)为100度，两者之间除以100度，即1度，因此也称为百分温度，用“ c”符号表示。第一章压力容器基本知识，第11，2节压力容器工艺参数，2，华氏温度：在标准大气压下，水的冰点为32度，沸点为212度，其间等用180格，分别用1度，符号“f”表示。3，开尔文温度：将水的三相点(平衡共存时的温度)设定为273.16K的分度方法与摄氏度相同。也就是说，当摄氏温度差为1度时，开尔文温度差为1度，用符号“k”(开氏温度)表示。开氏温度也称为热力学或绝对温度。第一章压力容器基本知识，第12，2节压力容器工艺参数，4，一些常用温度：(1)使用温度：表示容器运行时测量的工作介质的温度。(2)设计温度：一般来说，高温容器的设计温度不能低于金属部件能够达到的最高金属温度。低温容器的设计温度不能高于可达到的最低金属温度。(3)测试温度：压力测试期间容器外壳的金属温度。第一章压力容器基本知识，第十三，第二节压力容器工艺参数，第三，介质介质是指在液体、气体或气液混合状态下的压力容器内穿着的物质。工作介质：包含在容器中或包含在容器内反应、热交换的物质。1、介质分类：(1)易燃介质：与空气混合的爆炸下限小于10%，或者爆炸上限和下限的差值大于20%。第一章压力容器基本知识，第十四，第二节压力容器工艺参数，(2)毒性介质：按国家划分，毒性介质分为四个阶段。级极端危险允许浓度0.1mg/m3级高危险允许浓度0.1 1.0mg/m3 级中等危险允许浓度1.0 10mg/m3 级轻微危险允许浓度 10m/m3 (3)腐蚀介质3360例硝酸、盐酸，第一章压力容器基本知识，第15，第二节压力容器工艺参数，(4)混合介质：压力容器的介质通常根据介质的成分、毒性程度和易燃性确定介质是否属于设计单位或使用单位的技术部门。第一章压力容器基本知识，第16，3节压力容器分类，第1，压力分类：根据压降，压力容器可以分为低压容器、中压容器、高压容器、超高压容器四个等级。分为以下几个部分：低压容器：0.1 MPaP 1.6 MPa中压容器：1.6 MPaP 10 MPa高压容器：10 MPaP 100 MPa超高压容器：P100MPa，我2、移动：气缸、水箱等。没有固定使用位置的可移动压力容器。第一章压力容器基本知识，第18，第三节压力容器分类，第4，根据生产过程的作用原理分类：反应容器：主要用于完成介质物理化学反应的容器。热交换容器：主要用于完成介质热交换的容器。分离容器：主要用于完成介质流体压力平衡和气体净化分离的容器。储存和运输容器：主要用于包装生产和生活原料、煤气、液化气的容器。，第一章压力容器基本知识，第19，第三节压力容器分类，分类5，容规: (，)符号说明：R反应容器E-传热容器S-分离容器C-储存和运输容器，第一章压力容器第一章压力容器基本知识，第22，第三节压力容器分类，相关专业术语：余热锅炉：利用化学反应热、烟气余热等余热生产蒸汽设备。 根据热源分为管壳和烟囱。毒性强的介质：意味着进入人体的20%的气体。第一章压力容器基本知识，第23，第四节压力容器一般钢，主要考虑温度、压力、介质特性等，以钢铁机械性能、工艺性能和耐腐蚀性为重点的选择性钢要求。机械性能，工艺性能，耐腐蚀性，第一章压力容器基本知识，24，第四节压力容器普通钢，1，机械特性主要强调：塑料表示金属材料的塑性变形特性。塑料指标包括伸长率和单面收缩率。韧性是指金属材料的成型变形特性。指针包括延伸率和截面收缩率。硬度表示材料抵抗局部变形的能力。通常，材料的硬度和强度具有比例关系。强度是材料经受外力和内力，不被破坏的能力。第一章压力容器基本知识，第25，4节压力容器普通钢，1，机械性能主要强调：强度是指材料经受外力和内力的作用，不破坏的能力。表示短期强度特性，例如拉伸强度、蠕变限制、屈服限制、疲劳强度、对于钢强度，短期强度特性为常温和操作温度下的拉伸强度和屈服限制。以蠕变极限和耐久性强度表示长的高温性能。第一章压力容器基本知识，第26，4节压力容器一般钢，1，机械性质主要强调：强度是指材料经受外力和内力作用的能力，不破坏。拉伸强度拉伸试验期间拉伸断裂前可承受的最大应力。蠕变极限，屈服极限，疲劳强度，第一章压力容器基本知识，27，第四节压力容器常用钢，1，机械特性主要强调：强度是指材料经受外力和内力的作用，不破坏的能力。拉伸强度、蠕变极限、屈服极限、屈服强度、拉伸过程中拉伸强度的增加或减少、变形的最小应力(单个材料，没有明显的临界降伏点时，残余伸长0.2%的应力为“条件降伏极限”)。耐久性强度，第一章压力容器基本知识，28，第四节压力容器常用钢，1，机械特性主要强调：强度是指材料经受外力和内力的影响，不破坏的能力。拉伸强度、屈服限制、蠕变极限恒温和恒定张力下指定时间间隔内样品的蠕变变形量或蠕变速度不超过特定值时的最大应力。在高温条件下，金属材料即使受到的应力小于屈服限制，也会随着时间的推移慢慢产生形式变形，随着时间的推移，累积的塑性变形量增大的现象称为“蠕变”。耐久性强度，第一章压力容器基本知识，29，第四节压力容器常用钢，1，机械特性主要强调：强度是指材料经受外力和内力的影响，不破坏的能力。拉伸强度、屈服限制、疲劳强度试样在指定温度下指定时间后发生断裂应力。蠕变极限，第一章压力容器基本知识，30，第四节压力容器普通钢，2，工艺性能主要强调：焊接性能好，冷塑性变形能力好，压力容器钢不易开裂的焊接性，碳钢的碳含量小于0.3%，低合金钢的碳含量为0.25碳含量低于0.45%的合金钢被普遍认为焊接性能良好。，第一章压力容器基本知识，第31，第4节压力容器普通钢，3，耐腐蚀性：对工作中材料的腐蚀。由材料的成分、化学性质、组织形态等决定。在钢中加入能形成保护膜的铬、镍、铝、钛。改变电极电位的铜和改善晶间腐蚀的钛、铌等可以提高耐蚀性。金属的耐蚀性通常按腐蚀速度(毫米/年)测量。第一章压力容器基本知识，第32，第四节压力容器一般钢材，第4，压力容器一般使用范围(第12-13页)，碳钢，一般低合金钢，特殊条件容器用钢，第一章压力容器基本知识，第33，第一章压力容器基本知识，它的尺寸和压力相同，但两个不同的概念压力是垂直作用于物体表面单位面积的力，是外力。应力是外力的作用，导致零部件单位面积的内力。34，5节压力容器中的应力，2，应力如何发生？压力容器运行过程中可以承受多种形式的载荷。这些载荷导致容器壁完全或部分变形，从而形成各种应力。典型负载包括1、压力负载2、重力负载3、温度负载4、风负载5、地震负载等；第1章压力容器基本知识；第35、5节压力容器中的应力；2、应力如何产生；风险1、压力产生的应力由内部压力施加的容器；外壳在压力下向外延伸时容器壁上的抗拉应力此应力通常分布在容器的整个部分，导致容器整体变形，随着应力的增加，达到材料屈服极限，容器将产生相当大的塑性变形，如果继续增大，过度的塑性变形将导致容器破裂，从而导致容器损坏。第1章压力容器基本知识，第36，5节压力容器应力，2，应力是如何发生的，其风险2，重量产生的应力是容器本身的重量，以及容器内介质、工艺装置和除容器以外的其他附加装置(隔热层、扶梯、平台、鞍支撑等)产生的重量，第一章压力容器基本知识，第37，5节压力容器应力，2，应力如何发生及其危险3，温度引起的应力热膨胀和收缩是物体的固有基本特性，物体的温度发生变化，受到周围部分或其他物体的牵制约束，如果不能自由地热膨胀和收缩，那么其内部就会发生应力差异。厚壁容器的内壁和外壁温度不同的情况下，内壁温度高于外壁时，内壁膨胀时被外壁约束，不能自由膨胀。此外，材料的膨胀系数不同时，会产生温度应力。第一章压力容器基本知识，38，5节压力容器应力，2，应力是如何发生的及其危险4，风载荷引起的应力安装在室外塔描述符上，在风作用下，塔在风方向发生弯曲变形，风面产生拉伸应力，风面产生压缩应力。5、其他地震、容器侧面或顶部具有较大重量的配件时，设备壁也会产生相应的应力。(有关应力对容器的影响，请参阅第15页)，第1章压力容器基本知识，39，5节压力容器应力，3，如何调整残余应力，在机械制造中，多种工艺中经常发生残余应力。但本质上，残余应力的原因是1。可归结为不均匀的塑性变形。温度变化不均匀；3.不均匀相变。第一章压力容器基本知识，第40，第5节压力容器应力，3，残余应力调整方法1。使用加热(即回火，残余应力的热松弛效果)消除或减少残余应力。2.您可以套用静态负载，以使工件产生整体或部分，甚至微区域的塑胶变形，或调整工件的残余应力。例如，熔接接合的内部压力(即膨胀)，以透过熔接后熔接接合的微塑性变形减少熔接残余应力。第一章压力容器基本知识，第41，第5节压力容