压力容器的选材及安全性.ppt

1、第13章 压力容器的选材及安全性,13.1 压力容器对材料性能的要求及安全性,13.2 压力容器的选材,图 13-1,13.1 压力容器对材料性能的要求及安全性 13.1.1 压力容器分类及结构（pressure vessel） (1)分类： 按压力：低压（0.1 p 1.6MPa）、 中压（1.6 p 10MPa）、 高压（10 p 100MPa）、 超高压容器（p100MPa）。 按温度：低温（-20）、常温（-20450） 和高温（450）。 按功能：反应容器、换热容器、分离容器和贮运容器。 (2)结构： 筒体、封头、接管、法兰、密封元件以及支座等。,13.1.2 压力容器的工作条件与失

2、效形式 压力容器在特定压力、温度和介质下可能发生的脆性破坏、疲劳破坏、腐蚀破坏、蠕变变形及断裂、局部或整体弹性失稳或刚性不足以及超载破坏等。 13.1.3 压力容器的安全性 安全可靠性是压力容器最重要的质量特性，其选材、制造必须符合有关标准、规范。,13.1.4 压力容器的用钢的一般要求 (1)优良的综合力学性能： 较高强度但s/b不能过大；良好塑性、韧性(抵抗超负荷)；较小应变时效敏感性(容器冷成形后不变脆)。 (2)优良抗腐蚀性能(内部介质腐蚀速度应0.11mm/a)。 (3)良好的工艺性能(焊接性、压力加工性和热处理性能)。,13.2 压力容器的选材 13.2.1 压力容器用钢特点 （压

3、力容器钢板与普通钢板的差别） 压力容器用钢以“R”标识，低温压力容器用钢则以“DR”标识，如16MnR，16MnDR，冶炼方式或不允许当令空气转炉。 杂质低，Ws 0.030%，Wp0.035%。 性能与质量检验要求高。增加力性检验率，有高、低温性能要求，出厂保证项目多。,13.2.2 压力容器选材的一般原则 详细考虑具体操作条件（T、P、介质、使用环境等），确定相应的性能要求。 要综合良好加工工艺性与容器材料性能之间的协调。 所选压力容器用材的质量和规格必须符合现行标准或规范。,13.2.3 常用压力容器的用钢选择 碳素钢和低合金高强度钢（热轧态使用） 设计压力较小、直径较大时（按刚度选材）

4、或设计压力较高（按强度选材），但板厚小于8 10mm，尽量选用碳素钢。如20R等。 要求比上述更高时，用低合金高强度钢，最常用16MnR和15MnVR ，达300 450MPa。 高温用钢 400600 热强性为主15CrMoR、12Cr2Mo1R等，正火或调质态使用。 600 1100 高铬镍奥氏体耐热钢。 700 且承载不大，要求抗氧化性，Cr6Si2Mo。 同时要求高热强性与抗氧化性，0Cr18Ni9等（高于700，选1Cr25Ni20）。,低温用钢 -40，16MnDR（正火态）、07MnNiCrVDR（大型球形容器，调质态）。 -60，09MnTiCuREDR(正火态)。 -70，09Mn2VDR、09MnNiDR。 -90，06MmNbDR。 -90，高铬镍奥氏体钢等。 超高压用钢选择： 中碳铬镍钼(钒)钢，如30CrNi5Mo调质+自增强设计。 耐蚀钢与抗氢钢： 耐蚀钢可选0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢；常用抗氢钢有15CrM