《化工容器及设备》第5单元_厚壁容器

1、|第一节第一节 厚壁容器的结构和选材厚壁容器的结构和选材 |第二节第二节 厚壁容器的筒体结构形式厚壁容器的筒体结构形式 |第三节第三节 厚壁圆筒的强度计算厚壁圆筒的强度计算 |第四节第四节 厚壁圆筒的自增强厚壁圆筒的自增强 |第五节第五节 厚壁容器的主要零部件厚壁容器的主要零部件一、厚壁容器结构特点一、厚壁容器结构特点二、厚壁容器选材要求二、厚壁容器选材要求在人类历史上，将高压技术运用到化学反应在人类历史上，将高压技术运用到化学反应以及其他物质的加工的时间并不是很长。以及其他物质的加工的时间并不是很长。1888年年法国化学家、物理学家法国化学家、物理学家Le Chatlier第一个提出了第一个

2、提出了利用高压技术完成氮和氢反应的设想，并在利用高压技术完成氮和氢反应的设想，并在10MPa以上的高压、以上的高压、500温度和有催化剂存在的温度和有催化剂存在的条件下，直接实现了氨的合成。随后在德国化学家、条件下，直接实现了氨的合成。随后在德国化学家、工程师工程师Haber等人的继续努力下，将操作压力提高等人的继续努力下，将操作压力提高到到20MPa，并于，并于1910年第一次获得了氨的工业品。年第一次获得了氨的工业品。一百多年过去了，高压技术除了在合成氨一百多年过去了，高压技术除了在合成氨(1560MPa)、合成甲醇、合成甲醇(30MPa)、高压聚乙烯、高压聚乙烯(10MPa以上以上)、石

3、油加氢裂化、石油加氢裂化(30MPa)、核反应堆、核反应堆等石油、化工、能源以及动力等领域得到了迅速发等石油、化工、能源以及动力等领域得到了迅速发展外，高压技术还在其他许多物理过程中有着广泛展外，高压技术还在其他许多物理过程中有着广泛的应用，如重型机械、高压锅炉、高压喷枪、材料的应用，如重型机械、高压锅炉、高压喷枪、材料挤压成型和深海探测等。而能使高压技术和大量工挤压成型和深海探测等。而能使高压技术和大量工业过程得以实现，高压容器及设备在其中起到了关业过程得以实现，高压容器及设备在其中起到了关键性的作用。键性的作用。高压容器是在较高压力和应力水平下工作的高压容器是在较高压力和应力水平下工作的一

4、类特殊设备，因此，保证它能长期、稳定、安全一类特殊设备，因此，保证它能长期、稳定、安全地进行操作，便成为高压容器设计和结构形式选择地进行操作，便成为高压容器设计和结构形式选择的决定因素。一般来讲，容器承受的压力越高，其的决定因素。一般来讲，容器承受的压力越高，其壁厚也就会越大，所以，高压容器大多又是厚壁容壁厚也就会越大，所以，高压容器大多又是厚壁容器，而且呈圆筒形。由于厚壁容器的操作条件极其器，而且呈圆筒形。由于厚壁容器的操作条件极其苛刻，在承受高压的同时，往往还伴随有高温和介苛刻，在承受高压的同时，往往还伴随有高温和介质的强烈腐蚀，因此，其应力状态和结构形式与薄质的强烈腐蚀，因此，其应力状态

5、和结构形式与薄壁容器有很大差异。壁容器有很大差异。工程上一般将设计压力在工程上一般将设计压力在10MPa 100MPa之间的压力容器称为高压容器，而将之间的压力容器称为高压容器，而将100MPa压力压力以上的称为超高压容器。随着化学工业、石油工业、以上的称为超高压容器。随着化学工业、石油工业、能源及动力工业的发展。对高压容器的需要日益增能源及动力工业的发展。对高压容器的需要日益增加，特别是加，特别是70年代开始的工艺装置单系列、大型年代开始的工艺装置单系列、大型化、高压化的趋向继续发展，对高压容器的设计与化、高压化的趋向继续发展，对高压容器的设计与制造提出了更高的要求。制造提出了更高的要求。高

6、压容器在化工与石油化学工业中有着愈来高压容器在化工与石油化学工业中有着愈来愈广泛的应用。如合成氨工业中的高压设备压力为愈广泛的应用。如合成氨工业中的高压设备压力为1560MPa合成甲醇工业中的高压设备压力为合成甲醇工业中的高压设备压力为1530MPa；合成尿素工业中的高压设备压力为；合成尿素工业中的高压设备压力为20MPa；石油加氢工业中的高压设备压力为；石油加氢工业中的高压设备压力为1070MPa等。这类合成反应装置不但压力高，而且等。这类合成反应装置不但压力高，而且也伴有高温，例如合成氨就常在也伴有高温，例如合成氨就常在1532MPa压力压力和和500高温下进行合成反应。高温下进行合成反应

7、。高压容器的设计理论与制造技术起源于军事高压容器的设计理论与制造技术起源于军事工业中的炮筒。化学工业中应用最早的是合成氨工工业中的炮筒。化学工业中应用最早的是合成氨工业。随着化工及石油化工工业的发展，高压容器的业。随着化工及石油化工工业的发展，高压容器的直径、厚度、吨位都在不断地增加。直径、厚度、吨位都在不断地增加。2030年代年代的氨合成塔内径一般为的氨合成塔内径一般为700800mm，重，重30t左右。左右。五十年代内径增大到五十年代内径增大到8001000mm，长，长10m以上，以上，重重80t左右。六十年代发展到直径为左右。六十年代发展到直径为16001700mm。而。而70年代以来，

8、由于单机大型化生产年代以来，由于单机大型化生产的发展更快，直径已达的发展更快，直径已达28003600mm，长，长20m以上，重以上，重300400t。加氢反应器也是如此，有的。加氢反应器也是如此，有的目前已达目前已达4.5m直径，厚度达直径，厚度达280mm，重约，重约1000t。从各方面的技术应用中表明，高压容器在现代石油从各方面的技术应用中表明，高压容器在现代石油化学工业中的应用是必不可少，而且是得到迅速发化学工业中的应用是必不可少，而且是得到迅速发展的一个领域。展的一个领域。高压容器和超高压容器结构上都属于厚壁容高压容器和超高压容器结构上都属于厚壁容器，厚壁容器作为工业生产过程的高压装

9、置，通常器，厚壁容器作为工业生产过程的高压装置，通常由外壳和内构件所组成。由外壳和内构件所组成。厚壁容器在力学性能上具有以下厚壁容器在力学性能上具有以下3个特征：个特征：|厚壁容器是三向应力状态，三个应力中环向应厚壁容器是三向应力状态，三个应力中环向应力最大。力最大。|环向应力的分布又以内壁应力最大，而且除经环向应力的分布又以内壁应力最大，而且除经(轴轴)向应力，其余两个应力沿壁厚非均匀分布，并向应力，其余两个应力沿壁厚非均匀分布，并随着径比值的增大，不均匀程度会更为严重。随着径比值的增大，不均匀程度会更为严重。|根据应力特性，在考虑如何降低操作状态下的根据应力特性，在考虑如何降低操作状态下的

10、应力水平时，厚壁容器不能单纯从增加厚度和提高应力水平时，厚壁容器不能单纯从增加厚度和提高材料强度级别来解决问题，而更需要从结构上改变材料强度级别来解决问题，而更需要从结构上改变应力的分布，由此，厚壁容器除采用常见的整体式应力的分布，由此，厚壁容器除采用常见的整体式结构外，还有多种组合形式。结构外，还有多种组合形式。一、厚壁容器结构特点一、厚壁容器结构特点厚壁容器与薄厚壁容器与薄壁容器一样，包括有壁容器一样，包括有圆筒体圆筒体或或球壳球壳、筒体筒体端部端部、平盖平盖或或凸形盖凸形盖、密封结构密封结构和一些必要和一些必要的的附件附件。高压容器由于承压高应力水平较高，考虑高压容器由于承压高应力水平较

11、高，考虑到轴对称受力情况好，以及制造方便、一般都用圆到轴对称受力情况好，以及制造方便、一般都用圆筒形容器，其结构有下列几个特点：筒形容器，其结构有下列几个特点：|由于应力水平高，采用轴对称形状，容器直径由于应力水平高，采用轴对称形状，容器直径愈大，壁厚也愈大。这就需要大型的机加工设备，愈大，壁厚也愈大。这就需要大型的机加工设备，同时还给焊接缺陷控制、残余应力消除、热处理等同时还给焊接缺陷控制、残余应力消除、热处理等带来困难，增加制造成本。另外直径愈大密封就愈带来困难，增加制造成本。另外直径愈大密封就愈困难。因此高压容器的直径不宜太大。但工艺要求困难。因此高压容器的直径不宜太大。但工艺要求有相当

12、的容积，所以其长度较大，长径比达有相当的容积，所以其长度较大，长径比达1215，甚至高达，甚至高达28，具有结构细长的特点。制造技，具有结构细长的特点。制造技术的提高，以逐渐降至术的提高，以逐渐降至6左右。左右。|厚壁容器由于承受高压作用，壁厚较大、质量厚壁容器由于承受高压作用，壁厚较大、质量大；大；|种类较多、结构复杂；种类较多、结构复杂；由于厚壁容器筒体结构的设计与选择，不仅由于厚壁容器筒体结构的设计与选择，不仅要考虑受力状况的改善、设备制造厂的生产能力要考虑受力状况的改善、设备制造厂的生产能力和操作条件，容器的技术经济指标是否先进，同和操作条件，容器的技术经济指标是否先进，同时还要保证在

13、工作条件下能长期连续使用并确保时还要保证在工作条件下能长期连续使用并确保安全。高压容器由于器内直径小，器内安装内件安全。高压容器由于器内直径小，器内安装内件不方便。因此，内件均在器外组装好，称为芯子，不方便。因此，内件均在器外组装好，称为芯子，将整个芯子吊装入塔。如多层热套式、多层包扎将整个芯子吊装入塔。如多层热套式、多层包扎式、多层绕板式、绕带式和绕丝式等式、多层绕板式、绕带式和绕丝式等|开孔较小；开孔较小；高压容器由于筒壁的应力水平比较高如果高压容器由于筒壁的应力水平比较高如果在简壁开孔，乘上在简壁开孔，乘上23倍的应力集中系数，则开倍的应力集中系数，则开口附近的应力必然很高，有达到屈服的

14、危险。因口附近的应力必然很高，有达到屈服的危险。因此，为了不削弱简壁的强度，工艺性或其它必要此，为了不削弱简壁的强度，工艺性或其它必要的开孔，郡尽可能不在筒壁上开，而是开在端盖的开孔，郡尽可能不在筒壁上开，而是开在端盖上，并尽量减小孔径（图上，并尽量减小孔径（图5-2）。）。|广泛采用具有良好塑性和韧性的高强度钢；广泛采用具有良好塑性和韧性的高强度钢；过去厚壁容器大多采用屈服极限为过去厚壁容器大多采用屈服极限为200300MPa级的高延性低碳钢，安全系数取得较高。级的高延性低碳钢，安全系数取得较高。随着各方面技术的提高，随着各方面技术的提高，300500MPa级的低合级的低合金高强度钢得到了广

15、泛应用，这不仅减小了厚壁金高强度钢得到了广泛应用，这不仅减小了厚壁容器的壁厚尺寸，也大大提高了容器的安全可靠容器的壁厚尺寸，也大大提高了容器的安全可靠性。性。|密封结构形式多样，要求较高；密封结构形式多样，要求较高；高压容器的端盖，一般厚度都比较厚，同时高压容器的端盖，一般厚度都比较厚，同时密封结构也比较复杂，一般较小直径的可拆端盖密封结构也比较复杂，一般较小直径的可拆端盖不采用凸形的而采用平盖。但平盖受力条件差，不采用凸形的而采用平盖。但平盖受力条件差，材料消耗多、笨重，且大型锻件质量难以保证，材料消耗多、笨重，且大型锻件质量难以保证，故平盖仅在故平盖仅在1m直径以下的高压容器中采用。近年直

16、径以下的高压容器中采用。近年来，由于深厚半球形端盖的锻造得到解决，大型来，由于深厚半球形端盖的锻造得到解决，大型高压容器趋向采用不可拆的半球形封头，结构更高压容器趋向采用不可拆的半球形封头，结构更为合理经济。为合理经济。高压容器密封结构比较复杂，密封面加工要高压容器密封结构比较复杂，密封面加工要求比较高，一般采用金属密封圈，而且密封元件求比较高，一般采用金属密封圈，而且密封元件型式多样。高压容器应尽可能利用介质的高压作型式多样。高压容器应尽可能利用介质的高压作用来帮助将密封圈压紧因此出现了多种型式的用来帮助将密封圈压紧因此出现了多种型式的“自紧式自紧式”密封结构。另外为尽量减少可拆结构密封结构

17、。另外为尽量减少可拆结构给密封带来的困难，一般仅一端可拆，另一端不给密封带来的困难，一般仅一端可拆，另一端不可拆。可拆。二、厚壁容器选材要求二、厚壁容器选材要求生产中使用的厚壁容器的工作条件严格，要生产中使用的厚壁容器的工作条件严格，要求苛刻，同时还要经受各种变动工况的考验。为了求苛刻，同时还要经受各种变动工况的考验。为了确保厚壁容器的使用安全，选用材料时，除了遵循确保厚壁容器的使用安全，选用材料时，除了遵循一般压力容器的选材原则外，还应根据厚壁容器的一般压力容器的选材原则外，还应根据厚壁容器的使用特点，充分考虑载荷和载荷性质、工作温度、使用特点，充分考虑载荷和载荷性质、工作温度、介质特性、结

18、构形式以及加工制造等方面的影响，介质特性、结构形式以及加工制造等方面的影响，使所选材料尽量满足厚壁容器的特殊使用要求。使所选材料尽量满足厚壁容器的特殊使用要求。|(1)具有较高的机械强度，塑性要好具有较高的机械强度，塑性要好由于厚壁容器特殊的使用条件，一般应选择由于厚壁容器特殊的使用条件，一般应选择具有较高强度的材料来制造容器。但对同一钢种，具有较高强度的材料来制造容器。但对同一钢种，由于热处理条件不同，它的强度也会随之不同。由于热处理条件不同，它的强度也会随之不同。另外，强度级别的提高，势必会引起材料塑性和另外，强度级别的提高，势必会引起材料塑性和韧性指标的降低，因此，在选用高强度钢材的同韧

19、性指标的降低，因此，在选用高强度钢材的同时，还应充分考虑材料的塑性指标，对于焊接或时，还应充分考虑材料的塑性指标，对于焊接或多层厚壁容器，一般选择材料的伸长率应不小于多层厚壁容器，一般选择材料的伸长率应不小于1520。|(2)要有较好的冲击韧性和断裂韧性要有较好的冲击韧性和断裂韧性 厚壁容器在实际操作时有可能出现载荷波动，厚壁容器在实际操作时有可能出现载荷波动，包括周期性循环载荷和操作条件突然变化而引起包括周期性循环载荷和操作条件突然变化而引起的压力变化，这样的工况已经超出静载荷的范围。的压力变化，这样的工况已经超出静载荷的范围。因此，对于制造厚壁容器的材料，应当要有较高因此，对于制造厚壁容器

20、的材料，应当要有较高的冲击韧性，即要求冲击功值的冲击韧性，即要求冲击功值Akv40J。这一指。这一指标的控制对厚壁容器的安全性有着重要意义。另标的控制对厚壁容器的安全性有着重要意义。另外，随着材料强度级别的提高，以及加载速度的外，随着材料强度级别的提高，以及加载速度的增加，一些金属材料断裂韧性的数值将有所降低，增加，一些金属材料断裂韧性的数值将有所降低，难以预测的低应力破坏的倾向也就会增大，这时难以预测的低应力破坏的倾向也就会增大，这时当强度指标相差不大时，应尽可能考虑选用断裂当强度指标相差不大时，应尽可能考虑选用断裂韧性较高的钢种来制造容器。韧性较高的钢种来制造容器。|(3)具有较好的抗蠕变

21、性能具有较好的抗蠕变性能 厚壁容器除了承受高压外，有时还要受到高厚壁容器除了承受高压外，有时还要受到高温的作用。在应力作用下，当温度超过所用材料温的作用。在应力作用下，当温度超过所用材料决定的某一数值时，材料就会发生蠕变。应力越决定的某一数值时，材料就会发生蠕变。应力越大，温度越高，蠕变速率也就越快。所以适当地大，温度越高，蠕变速率也就越快。所以适当地选用钢种可避免出现过大的蠕变。选用钢种可避免出现过大的蠕变。|(4)有一定的抗腐蚀性能有一定的抗腐蚀性能 用于石油和化工的厚壁容器，在高温、高压用于石油和化工的厚壁容器，在高温、高压下都有可能受到介质的腐蚀，在选材时尤其要考下都有可能受到介质的腐

22、蚀，在选材时尤其要考虑应力腐蚀问题。这是因为在腐蚀环境中，无论虑应力腐蚀问题。这是因为在腐蚀环境中，无论是氢脆还是应力腐蚀，都会引起临界压力的降低是氢脆还是应力腐蚀，都会引起临界压力的降低并出现延迟断裂的现象。如果根据载荷选用的材并出现延迟断裂的现象。如果根据载荷选用的材料强度级别越高，应力腐蚀的敏感性也就越大。料强度级别越高，应力腐蚀的敏感性也就越大。|(5)要有良好的加工工艺性能要有良好的加工工艺性能 由于厚壁容器有比较高的要求，选材时除了由于厚壁容器有比较高的要求，选材时除了充分考虑钢材的可焊性、可锻性以及抗氧化性能充分考虑钢材的可焊性、可锻性以及抗氧化性能外。对于厚壁容器的热套结构或必

23、须对容器本身外。对于厚壁容器的热套结构或必须对容器本身进行自增强处理的结构，还必须进行一些特殊考进行自增强处理的结构，还必须进行一些特殊考虑。如热套制造不仅需要进行精加工以保证理论虑。如热套制造不仅需要进行精加工以保证理论计算的过盈量，同时还需要考虑热套温度的影响，计算的过盈量，同时还需要考虑热套温度的影响，因此，选用材料时，就必须考虑材料在最终热处因此，选用材料时，就必须考虑材料在最终热处理后必须具备的特性，并依此为依据来进行容器理后必须具备的特性，并依此为依据来进行容器的设计与计算。的设计与计算。| (6)要充分考虑本国资源及使用的经济性要充分考虑本国资源及使用的经济性 考虑到材料的使用性

24、能和供应问题，应尽量考虑到材料的使用性能和供应问题，应尽量根据本国资源及冶金设备能力选用材料。特别是根据本国资源及冶金设备能力选用材料。特别是要以富产元素为基础，多选用发展性能好、合金要以富产元素为基础，多选用发展性能好、合金元素利用更加节约和合理的新型钢种。元素利用更加节约和合理的新型钢种。一、单层圆筒结构一、单层圆筒结构二、多层圆筒结构二、多层圆筒结构近十几年来，随着高压技术的发展以及近十几年来，随着高压技术的发展以及厚壁容器操作压力的提高，容器尺寸也越来厚壁容器操作压力的提高，容器尺寸也越来越大，这就要求人们不断去研究厚壁容器的越大，这就要求人们不断去研究厚壁容器的新结构、新的设计方法和

25、制造方法。因此，新结构、新的设计方法和制造方法。因此，已普遍使用或散见于有关文献中的厚壁容器已普遍使用或散见于有关文献中的厚壁容器的筒体结构形式比较多，常见的结构有以下的筒体结构形式比较多，常见的结构有以下几种。几种。 单层圆筒结构单层圆筒结构整体锻造式整体锻造式锻焊式锻焊式单层卷焊式单层卷焊式单层瓦片式等单层瓦片式等多层圆筒结构多层圆筒结构多层包扎式多层包扎式多层热套式多层热套式多层焊缝错开式多层焊缝错开式多层绕板式多层绕板式绕带式绕带式螺旋绕板式螺旋绕板式一、单层圆筒结构一、单层圆筒结构1.整体锻造式整体锻造式最早采用的最早采用的一种结构。它是用大型一种结构。它是用大型钢锭，经去除浇口、冒

26、钢锭，经去除浇口、冒口等缺陷后，在钢锭中口等缺陷后，在钢锭中心穿孔，并加入心轴后心穿孔，并加入心轴后经水压机多次锻造，然经水压机多次锻造，然后进行内、外壁切削加后进行内、外壁切削加工而成的圆筒体工而成的圆筒体2.锻焊式锻焊式较大容量较大容量的厚壁容器，受到冶的厚壁容器，受到冶炼、锻造、加工设备炼、锻造、加工设备的限制，先锻造成若的限制，先锻造成若干个筒节，然后通过干个筒节，然后通过深环焊缝将各个筒节深环焊缝将各个筒节连接起来，最后进行连接起来，最后进行焊后热处理消除热应焊后热处理消除热应力和改善焊缝区的金力和改善焊缝区的金相组织。相组织。3.单层卷焊式单层卷焊式只是需要将只是需要将经检验合格的

27、厚钢板在经检验合格的厚钢板在常温或加热后，在大型常温或加热后，在大型卷板机上卷成圆筒坯，卷板机上卷成圆筒坯，然后焊接纵向焊缝成为然后焊接纵向焊缝成为筒节，再通过环焊缝焊筒节，再通过环焊缝焊接将筒节连接成需要长接将筒节连接成需要长度的圆筒体。度的圆筒体。优点：这种型式的容器具有结构成熟，理优点：这种型式的容器具有结构成熟，理论较完善；制造工艺简单，加工工序少；自论较完善；制造工艺简单，加工工序少；自动化程度高，生产效率高；可以利用调质等动化程度高，生产效率高；可以利用调质等热处理方法，提高材料性能等。热处理方法，提高材料性能等。缺点：要求大型的卷板机和热处理设备，缺点：要求大型的卷板机和热处理设

28、备，而且还要有优质的厚钢板。而且还要有优质的厚钢板。目前，已经可以制造厚度为目前，已经可以制造厚度为500mm的各种单的各种单层卷焊式厚壁容器，我国最大的卷板能力为层卷焊式厚壁容器，我国最大的卷板能力为250mm(厚度厚度)。是迄今为止使用最多的一种压力。是迄今为止使用最多的一种压力容器圆筒结构。容器圆筒结构。4.单层瓦片式单层瓦片式当没有大型卷板机而又有大型水压机时，可当没有大型卷板机而又有大型水压机时，可以将厚钢板加热后在水压机上压制成瓦片形状的以将厚钢板加热后在水压机上压制成瓦片形状的“瓦坯瓦坯”，再用焊接纵焊缝的方法将，再用焊接纵焊缝的方法将“瓦坯瓦坯”组对组对成圆筒节，然后按照需要的

29、长度组焊成圆筒体。由成圆筒节，然后按照需要的长度组焊成圆筒体。由于每一个筒节都有两条或两条以上的纵焊缝，而且于每一个筒节都有两条或两条以上的纵焊缝，而且“瓦坯瓦坯”组对时，需要一定数量的工夹具，因此，组对时，需要一定数量的工夹具，因此，较费工时，且制造方法比上一种复杂，一般较少采较费工时，且制造方法比上一种复杂，一般较少采用此种圆筒结构。用此种圆筒结构。 5.无缝钢管式无缝钢管式用厚壁无缝钢管也可制造单层的厚壁容器，用厚壁无缝钢管也可制造单层的厚壁容器，效率高，周期短。我国小型化肥厂的许多小型高压效率高，周期短。我国小型化肥厂的许多小型高压容器即采用此种结构。但高压无缝钢管的直径不超容器即采用

30、此种结构。但高压无缝钢管的直径不超过过500mm。上述几种圆筒结构尽管结构简单，使用经验上述几种圆筒结构尽管结构简单，使用经验丰富，但它们都有一些共同的缺点。丰富，但它们都有一些共同的缺点。除整体锻造式厚壁圆筒外，不能完全避免较薄除整体锻造式厚壁圆筒外，不能完全避免较薄弱的深焊缝弱的深焊缝(包括纵焊缝和环焊缝包括纵焊缝和环焊缝)，焊接检验和消，焊接检验和消除均较困难，结构本身缺乏阻止裂纹快速扩展的自除均较困难，结构本身缺乏阻止裂纹快速扩展的自保护能力；保护能力；大型锻件及厚钢板的性能不及薄钢板，不同方大型锻件及厚钢板的性能不及薄钢板，不同方向力学性能差异较大，发生低应力脆性破坏的可能向力学性能

31、差异较大，发生低应力脆性破坏的可能性也较大性也较大；应力沿壁厚不是均匀分布，材料未得到充分利应力沿壁厚不是均匀分布，材料未得到充分利用。用。二、多层圆筒结构二、多层圆筒结构 1. 多层包扎式圆筒多层包扎式圆筒多层包扎式是由内筒和外面包扎的多层层板多层包扎式是由内筒和外面包扎的多层层板两部分组成。两部分组成。首先用厚度首先用厚度434mm的优质碳素钢板或的优质碳素钢板或813mm的不锈钢板卷焊成内筒筒节，然后将焊接后的不锈钢板卷焊成内筒筒节，然后将焊接后的纵焊缝磨平并进行无损检测和机械加工，再把厚的纵焊缝磨平并进行无损检测和机械加工，再把厚度为度为412mm的薄钢板卷成半圆形瓦片，并作为的薄钢板

32、卷成半圆形瓦片，并作为层板包扎到内筒外面直至需要的厚度，以构成一个层板包扎到内筒外面直至需要的厚度，以构成一个筒节。一个筒节的长度视所选择钢板的宽度而定，筒节。一个筒节的长度视所选择钢板的宽度而定，层数则随需要的厚度而定。最后，筒节两端再加工层数则随需要的厚度而定。最后，筒节两端再加工出环焊缝坡口，并通过深环焊缝焊接将筒节连成一出环焊缝坡口，并通过深环焊缝焊接将筒节连成一个筒体。个筒体。每个筒节还开设有直径为每个筒节还开设有直径为6mm的安全孔和数的安全孔和数个通气孔，如图个通气孔，如图5-6所示。一方面可以防止环焊缝所示。一方面可以防止环焊缝焊接时把空气密封在层板间造成不良影响；另一方焊接时

33、把空气密封在层板间造成不良影响；另一方面可作为操作时的安全孔使用，一旦内筒因腐蚀或面可作为操作时的安全孔使用，一旦内筒因腐蚀或其他一些原因产生破裂，其他一些原因产生破裂，高压介质必然会从安全孔高压介质必然会从安全孔渗漏出来，通过该孔便能渗漏出来，通过该孔便能很方便地进行观察和处理，很方便地进行观察和处理，以防止恶性事故的发生。以防止恶性事故的发生。|层板在包扎和焊接过程中，由于受到钢丝绳或层板在包扎和焊接过程中，由于受到钢丝绳或液压钳的拉紧力，以及液压钳的拉紧力，以及C类焊缝的冷却收缩作用，类焊缝的冷却收缩作用，筒体沿壁厚将会产生一定的压缩预应力。当受内压筒体沿壁厚将会产生一定的压缩预应力。当

34、受内压作用时，该预应力即可以抵消一部分由内压引起的作用时，该预应力即可以抵消一部分由内压引起的拉应力，使厚壁圆筒在壁厚方向的应力分布比单层拉应力，使厚壁圆筒在壁厚方向的应力分布比单层简体更均匀，由此提高了容器的承载能力。简体更均匀，由此提高了容器的承载能力。|当介质有腐蚀时，内筒可选用耐蚀钢板，而层当介质有腐蚀时，内筒可选用耐蚀钢板，而层板则用普通碳钢材料，降低成本。板则用普通碳钢材料，降低成本。如制造工序多，包扎工艺难度大，生产周期如制造工序多，包扎工艺难度大，生产周期长；对钢板厚度均匀性要求较高，钢材利用率较低长；对钢板厚度均匀性要求较高，钢材利用率较低(仅仅60左右左右)；筒节间存在深环

35、焊缝，对筒体的制；筒节间存在深环焊缝，对筒体的制造质量和安全有显著影响，特别是焊接缺陷，使其造质量和安全有显著影响，特别是焊接缺陷，使其成为低应力脆性断裂的根源等。成为低应力脆性断裂的根源等。常用范围：常用范围：最大设计压力最大设计压力70MPa，设计温度，设计温度-45550，最大直径最大直径6000mm，最大壁厚，最大壁厚533mm。2. 多层热套式圆筒多层热套式圆筒将两个或将两个或多个圆筒多个圆筒套在一起套在一起组成的厚组成的厚壁圆筒。壁圆筒。首先是把首先是把2580mm的中厚钢板卷焊成几个的中厚钢板卷焊成几个直径不同但可以过盈配合的筒节，然后将外层筒节直径不同但可以过盈配合的筒节，然后

36、将外层筒节加热，套入内层筒节，当外筒冷却后产生收缩，紧加热，套入内层筒节，当外筒冷却后产生收缩，紧紧地贴在内筒上，使内筒受到一定的压应力。最后紧地贴在内筒上，使内筒受到一定的压应力。最后再将套好后的厚壁筒节通过深环焊缝组焊成一个筒再将套好后的厚壁筒节通过深环焊缝组焊成一个筒体。当设计压力大于体。当设计压力大于100MPa时，需要由过盈产生时，需要由过盈产生的套合力来提高其承载能力，此时套合面需经精密的套合力来提高其承载能力，此时套合面需经精密机械加工；当设计压力小于机械加工；当设计压力小于35MPa时，套合面只时，套合面只需进行粗加工或喷砂处理，甚至可以不加工。需进行粗加工或喷砂处理，甚至可以

37、不加工。特点：特点：|多层包扎式圆筒相比，不仅具有前者大多数优多层包扎式圆筒相比，不仅具有前者大多数优点，而且还避免了工序多、生产周期长的缺点；点，而且还避免了工序多、生产周期长的缺点；|热套容器大多采用热套容器大多采用2580mm的中厚钢板制作的中厚钢板制作圆筒，故抗脆性能又比单层筒体好；圆筒，故抗脆性能又比单层筒体好；|各层圆筒贴合紧密，不存在间隙，除了可以改各层圆筒贴合紧密，不存在间隙，除了可以改善筒体操作时的应力状态外，对用筒壁作传热的容善筒体操作时的应力状态外，对用筒壁作传热的容器也十分有利；器也十分有利；|各层圆筒纵焊缝能进行各层圆筒纵焊缝能进行100探伤，因此，纵探伤，因此，纵向

38、焊缝质量易于保证。向焊缝质量易于保证。|由于热套式结构只能热套短圆筒，故筒体节连由于热套式结构只能热套短圆筒，故筒体节连接较多，深环焊缝存在缺陷的可能性较大，同时也接较多，深环焊缝存在缺陷的可能性较大，同时也增加了环焊缝焊接和探伤检测的工作量；增加了环焊缝焊接和探伤检测的工作量；|需要大型设备加工坡口和进行整体热处理的加需要大型设备加工坡口和进行整体热处理的加热炉。热炉。常用范围是：常用范围是：设计压力设计压力1070MPa，设计温度，设计温度-45538，内直径内直径6004000mm，壁厚，壁厚50500mm，筒体长度筒体长度2.438m。3.多层焊缝错开式圆筒多层焊缝错开式圆筒这种结构是

39、多层这种结构是多层包扎式圆筒的改进型，包扎式圆筒的改进型，其主要区别是避免了深其主要区别是避免了深环焊缝的影响。环焊缝的影响。首先将内筒组焊到需要的长首先将内筒组焊到需要的长度，在筒体两端焊上带斜面的端度，在筒体两端焊上带斜面的端部法兰和另一端的封头，然后在部法兰和另一端的封头，然后在整个简体长度上包扎瓦片状层板，整个简体长度上包扎瓦片状层板，第一层完成后打磨焊缝表面，再第一层完成后打磨焊缝表面，再继续包扎第二层瓦片，直至包扎继续包扎第二层瓦片，直至包扎到需要的厚度。包扎过程中相邻到需要的厚度。包扎过程中相邻两层焊缝需错开一个角度（如错两层焊缝需错开一个角度（如错开开750），同时环焊缝沿轴线

40、错），同时环焊缝沿轴线错开一段距离（如开一段距离（如200mm），如），如图图5-8所示。所示。该结构具有与多层包扎式圆筒相类似的特该结构具有与多层包扎式圆筒相类似的特点和相同的适用范围。目前直径在点和相同的适用范围。目前直径在3200mm以下的多层焊缝错开式容器在国内已有生产。以下的多层焊缝错开式容器在国内已有生产。4.多层绕板式圆筒多层绕板式圆筒在多层包扎式圆筒在多层包扎式圆筒基础上发展起来的，其基础上发展起来的，其主要目的是为了克服多主要目的是为了克服多层包扎结构中焊缝多、层包扎结构中焊缝多、生产周期长的缺点。它生产周期长的缺点。它由内筒、绕板层、保护由内筒、绕板层、保护筒和楔形板组成，

41、多层筒和楔形板组成，多层绕板式圆筒横截面如图绕板式圆筒横截面如图5-9所示。所示。制造方法：制造方法：把筒体分成多个筒把筒体分成多个筒节，其内筒厚度为节，其内筒厚度为1040mm，内筒的长度与，内筒的长度与所绕钢板的宽度相同。所绕钢板的宽度相同。开绕时，由于绕板的厚开绕时，由于绕板的厚度会在起始端出现一个度会在起始端出现一个台阶，为此在起绕处先台阶，为此在起绕处先点焊一个楔形板，并且点焊一个楔形板，并且一端磨尖，另一端与绕一端磨尖，另一端与绕板厚度相同并与绕板连板厚度相同并与绕板连接。接。绕板时，首先将厚度绕板时，首先将厚度为为35mm的薄板端部与楔的薄板端部与楔形板的厚端焊接，然后将形板的厚

42、端焊接，然后将薄板连续地缠绕在内筒上，薄板连续地缠绕在内筒上，达到筒体的设计厚度为止。达到筒体的设计厚度为止。最后与起始处一样，焊接最后与起始处一样，焊接一块外楔形板，再包上一块外楔形板，再包上610mm厚的钢板作为保护筒，厚的钢板作为保护筒，即构成一个厚壁筒节。图即构成一个厚壁筒节。图5-10和图和图5-11所示即是绕板所示即是绕板式圆筒筒节的制作过程和式圆筒筒节的制作过程和卷制示意。卷制示意。特点：特点：绕板式厚壁圆筒与多层包扎式相比，有下列优点：绕板式厚壁圆筒与多层包扎式相比，有下列优点：|(1)材料供应方便，绕板式厚壁圆筒的绕板是普材料供应方便，绕板式厚壁圆筒的绕板是普通的、厚度为通的

43、、厚度为23mm钢板。钢板。|(2)生产效率高。因绕板过程是连续的，劳动强生产效率高。因绕板过程是连续的，劳动强度小，生产周期短。度小，生产周期短。|(3)材料利用率高、绕板时基本上没有边角余料。材料利用率高、绕板时基本上没有边角余料。|(4)制造过程中机械化程度高，占用场地面积小，制造过程中机械化程度高，占用场地面积小，工序少。工序少。缺点：缺点：|筒节长度与钢板宽度相等，因此，筒节和封头筒节长度与钢板宽度相等，因此，筒节和封头均需要用深环焊缝进行连接，增加了焊接和检验的均需要用深环焊缝进行连接，增加了焊接和检验的工作量；工作量；|钢板厚度误差累积会使圆筒圆度增大；钢板厚度误差累积会使圆筒圆

44、度增大；|绕板不容易绕紧，层间存在间隙等。绕板不容易绕紧，层间存在间隙等。使用范围：使用范围：内直径内直径5007000mm，单个筒节最大长度，单个筒节最大长度2200mm，制作容器最大质量，制作容器最大质量1000t，最高设计压，最高设计压力力147.2MPa，最高设计温度，最高设计温度468。 5.多层绕带式圆筒多层绕带式圆筒中国中国1965年试制成功，首创的一种结构，被年试制成功，首创的一种结构，被列入列入ASMEVM-1和和ASMEW-2标准的规范案例。它标准的规范案例。它是在内筒外壁上以一定的预应力绕上数层钢带制造是在内筒外壁上以一定的预应力绕上数层钢带制造而成。钢带有两种，即扁平钢

45、带和型槽钢带。前一而成。钢带有两种，即扁平钢带和型槽钢带。前一种钢带制作的圆筒称为扁平钢带式，后一种称为绕种钢带制作的圆筒称为扁平钢带式，后一种称为绕带式。由于绕带式所使用的钢带带有槽，公差要求带式。由于绕带式所使用的钢带带有槽，公差要求高，扎制困难，还需要大型高精度的加工设备，已高，扎制困难，还需要大型高精度的加工设备，已经很少使用。使用更多的是扁平钢带式圆筒。经很少使用。使用更多的是扁平钢带式圆筒。扁平钢带式圆筒，是在厚度不小于扁平钢带式圆筒，是在厚度不小于1/6总壁厚总壁厚的内筒外面，以相对于圆筒体环向的内筒外面，以相对于圆筒体环向150300的倾角的倾角错绕错绕80160mm、厚度为、

46、厚度为48mm的热轧扁平钢的热轧扁平钢带，如图带，如图5-12所示。所示。开绕时，钢带的起始端与筒体的端部焊牢，开绕时，钢带的起始端与筒体的端部焊牢，每层钢带按多头螺纹方式绕制，并相互左右螺旋错每层钢带按多头螺纹方式绕制，并相互左右螺旋错开。同时通过一个油压装置压紧钢带以产生一定的开。同时通过一个油压装置压紧钢带以产生一定的拉力，使筒内产生必要的预压缩力。扁平钢带式圆拉力，使筒内产生必要的预压缩力。扁平钢带式圆筒绕带制作示意如图筒绕带制作示意如图5-13所示所示该结构兼有绕带式和多层包扎式筒体的优点，该结构兼有绕带式和多层包扎式筒体的优点，可以用轧制容易的扁平钢带代替轧制困难的型槽钢可以用轧制

47、容易的扁平钢带代替轧制困难的型槽钢带，钢带只需冷绕；与厚板卷焊圆筒相比，它能够带，钢带只需冷绕；与厚板卷焊圆筒相比，它能够提高工效提高工效1倍，降低焊接和热处理能耗倍，降低焊接和热处理能耗80，减少，减少钢材消耗钢材消耗20，降低制造成本约，降低制造成本约3050；另；另外筒体全长没有深的纵向和环向焊缝该结构，制造外筒体全长没有深的纵向和环向焊缝该结构，制造方法易掌握，制造设备简单。但绕制倾角对带层及方法易掌握，制造设备简单。但绕制倾角对带层及内筒承受轴向、环向应力的分配极为敏感。内筒承受轴向、环向应力的分配极为敏感。|扁平钢带以一定倾角带绕在内筒上，使筒体既扁平钢带以一定倾角带绕在内筒上，使

48、筒体既能承受韧向力又能承受周向力。能承受韧向力又能承受周向力。|加工工艺过程及所用的加工设备筒单，都能做。加工工艺过程及所用的加工设备筒单，都能做。|整体统制，无深厚环焊缝。整体统制，无深厚环焊缝。|绕制时机械化程度高，可节省大量手工劳动周绕制时机械化程度高，可节省大量手工劳动周期短。期短。|扁平钢带容易轧制、材料来源广，利用率高，扁平钢带容易轧制、材料来源广，利用率高，制造成本低。制造成本低。|内、外层材料可以不同。内筒较薄带层呈网内、外层材料可以不同。内筒较薄带层呈网状结构，爆破时不容易整个裂开，比较安全。状结构，爆破时不容易整个裂开，比较安全。这种结构主要适用于压力不这种结构主要适用于压

49、力不小于小于1MPa，内直径大于或等于，内直径大于或等于300mm的内压容器。在过去的的内压容器。在过去的三十多年中，中国已经制造内径三十多年中，中国已经制造内径达达1000mm的扁平钢带式合成塔、的扁平钢带式合成塔、水压机蓄能器和高压气体储罐水压机蓄能器和高压气体储罐1000多台，目前国内可以生产直多台，目前国内可以生产直径达径达2500mm的扁平钢带式厚壁的扁平钢带式厚壁容器。容器。6.螺旋绕板式圆筒螺旋绕板式圆筒螺旋绕板式圆筒与扁平钢带式圆筒在结构上螺旋绕板式圆筒与扁平钢带式圆筒在结构上没有实质性的区别，只是前者使用的钢板宽度比钢没有实质性的区别，只是前者使用的钢板宽度比钢带大而已。该结

50、构是根据内筒直径的大小，在内筒带大而已。该结构是根据内筒直径的大小，在内筒外面以外面以0.22.2倍的筒体内径为螺距，使用厚度约倍的筒体内径为螺距，使用厚度约4mm，宽度为，宽度为4002500mm的薄钢板进行螺旋错的薄钢板进行螺旋错绕，直到所需厚度，如图绕，直到所需厚度，如图5-14所示。所示。这种结构除了具有扁平钢带式圆筒的一些优这种结构除了具有扁平钢带式圆筒的一些优点外，没有深环焊缝，制造时不需进行热处理；另点外，没有深环焊缝，制造时不需进行热处理；另外，与单层卷焊式圆筒相比较，制造工时节约外，与单层卷焊式圆筒相比较，制造工时节约60，能耗降低，能耗降低90，制造成本降低，制造成本降低6

51、，使用更加，使用更加安全可靠。但由于采用了大宽度的钢板进行缠绕，安全可靠。但由于采用了大宽度的钢板进行缠绕，显然增加了制造难度，如圆筒端部对接处钢板的切显然增加了制造难度，如圆筒端部对接处钢板的切削比较困难；螺距控制和精度调节要求更高；而且削比较困难；螺距控制和精度调节要求更高；而且随着钢板厚度和宽度的增加，为了保证一定的缠绕随着钢板厚度和宽度的增加，为了保证一定的缠绕力，需要大功率的绕板机床等。力，需要大功率的绕板机床等。目前，螺旋绕板式圆筒适用于最高设计压力目前，螺旋绕板式圆筒适用于最高设计压力为为100MPa，设计温度为，设计温度为-40350，圆筒体最大，圆筒体最大壁厚为壁厚为200m

52、m，筒体最大长度可达到，筒体最大长度可达到9.5m。一、厚壁圆筒弹性失效准则及强度计算一、厚壁圆筒弹性失效准则及强度计算二、中国现行规范中的厚壁圆筒计算二、中国现行规范中的厚壁圆筒计算*三、厚壁圆筒当量综合应力校核三、厚壁圆筒当量综合应力校核随着高压技术水平的提高，厚壁容器出随着高压技术水平的提高，厚壁容器出现了大型化、高参数和选用高强度材料的趋现了大型化、高参数和选用高强度材料的趋势。由此，针对压力容器的设计和计算思想势。由此，针对压力容器的设计和计算思想也由传统的防止容器发生弹性失效，逐步发也由传统的防止容器发生弹性失效，逐步发展成针对不同失效形式的多种设计准则，并展成针对不同失效形式的多

53、种设计准则，并形成了常规设计与分析设计两个自成体系又形成了常规设计与分析设计两个自成体系又相互独立的设计与计算方法。相互独立的设计与计算方法。一、厚壁圆筒弹性失效准则及强度计算一、厚壁圆筒弹性失效准则及强度计算失效形式失效形式失效判据失效判据（选择）（选择）设计准则设计准则（相应）（相应）设计是否合理设计是否合理（判别）（判别）压力容器失效压力容器失效 压力容器在规定的压力容器在规定的 使用环境和使用环境和时间内，因尺寸、形状或材料性能发生改变而危及时间内，因尺寸、形状或材料性能发生改变而危及安全或葬失正常功能（完全失去或不能达到原设计安全或葬失正常功能（完全失去或不能达到原设计要求和寿命等）

54、的现象。要求和寿命等）的现象。失效表现形式失效表现形式n 泄漏泄漏n 过度变形过度变形n 断裂断裂多种多样多种多样压力容器基本失效形式压力容器基本失效形式失效形式失效形式因材料屈服或断裂引起的压力容器失效。因材料屈服或断裂引起的压力容器失效。（a）韧性断裂、）韧性断裂、（b）脆性断裂、）脆性断裂、（c）疲劳断裂、）疲劳断裂、（d）蠕变断裂、）蠕变断裂、（e）腐蚀断裂等。）腐蚀断裂等。强度失效强度失效压力容器在载荷作用下，产生的应力压力容器在载荷作用下，产生的应力达到或接近所用材料的强度极限而发生的断裂。达到或接近所用材料的强度极限而发生的断裂。特征特征原因原因断后有肉眼可见的宏观变形，如整体鼓

55、胀，断后有肉眼可见的宏观变形，如整体鼓胀，长伸长率可达长伸长率可达1020%，断口处厚度显著，断口处厚度显著减薄；没有碎片，或偶尔有碎片；按实测减薄；没有碎片，或偶尔有碎片；按实测厚度计算的爆破压力与实际爆破压力相当厚度计算的爆破压力与实际爆破压力相当接近。接近。壁厚过薄壁厚过薄和和内压过高内压过高壁厚未经设计计算和壁厚壁厚未经设计计算和壁厚因腐蚀而减薄因腐蚀而减薄操作失误、液操作失误、液体受热膨胀、体受热膨胀、化学反应失控化学反应失控等。等。严格按照规范设计、选材，严格按照规范设计、选材，配备相应的安全附件，配备相应的安全附件，且运输、安装、使用、检修遵循有关的规定且运输、安装、使用、检修遵

56、循有关的规定韧性断裂可以避免韧性断裂可以避免是指是指变形量很小变形量很小、且在壳壁中的、且在壳壁中的应应力值远低于材料的强度极限力值远低于材料的强度极限时发生的断裂。这种断时发生的断裂。这种断裂是在较低应力状态下发生，故又称为裂是在较低应力状态下发生，故又称为。u 断裂时无明显的塑性变形；断裂时无明显的塑性变形；u 其断口齐平，并与最大应力方向垂直；其断口齐平，并与最大应力方向垂直；u 断裂的速度极快，常使容器断裂成碎片；断裂的速度极快，常使容器断裂成碎片；u 发生时容器的实际应力值往往很低，爆破发生时容器的实际应力值往往很低，爆破片、安全阀等安全附件不会动作；片、安全阀等安全附件不会动作；u

57、 其其后果要比韧性断裂严重得多后果要比韧性断裂严重得多。特征特征脆性断裂脆性断裂原因原因材料脆性材料脆性和和缺陷缺陷。a. 材料选用不当、焊接与热处理不当使材料脆化；材料选用不当、焊接与热处理不当使材料脆化；长期在低温、高温下运行、应变时效等也会使材料长期在低温、高温下运行、应变时效等也会使材料脆化；脆化；b. 压力容器用钢一般韧性较好，但若存在严重的压力容器用钢一般韧性较好，但若存在严重的原始缺陷（如原材料的夹渣、分层、折叠等）、制原始缺陷（如原材料的夹渣、分层、折叠等）、制造缺陷（如焊接引起的未熔透、裂纹等）或使用中造缺陷（如焊接引起的未熔透、裂纹等）或使用中产生的缺陷，也会导致脆性断裂发

58、生。产生的缺陷，也会导致脆性断裂发生。 在在交变载荷交变载荷作用下，经一定循环次作用下，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生断裂失效的过程。数后产生裂纹或突然发生断裂失效的过程。指大指大小和（或）方向小和（或）方向都随时间周期性都随时间周期性（或无规则）变（或无规则）变化的载荷。化的载荷。包括包括压力波动、开车停车；加热或压力波动、开车停车；加热或冷却时温度变化引起的热应力变冷却时温度变化引起的热应力变化；振动或容器接管引起的附加化；振动或容器接管引起的附加载荷的交变而形成的交变载荷。载荷的交变而形成的交变载荷。原材料或制造过程中产生的裂纹，原材料或制造过程中产生的裂纹， 也会在交变载荷的反复作

59、用下扩展也会在交变载荷的反复作用下扩展 而导致压力容器疲劳。而导致压力容器疲劳。 疲劳破坏（突发性破坏，接近脆断，危险性很大）疲劳破坏（突发性破坏，接近脆断，危险性很大）包括包括、和和三个阶段。三个阶段。疲劳断口疲劳断口裂纹源裂纹源、裂纹扩展区裂纹扩展区和和瞬时断裂区瞬时断裂区组成。组成。往往位于接往往位于接管根部、焊管根部、焊接接头等高接接头等高应力区或有应力区或有缺陷的部位。缺陷的部位。是疲劳断口最重要是疲劳断口最重要的特征区域。常呈的特征区域。常呈现贝纹状，是疲劳现贝纹状，是疲劳裂纹扩展过程中留裂纹扩展过程中留下的痕迹。下的痕迹。裂纹扩展裂纹扩展到一定程到一定程度时的快度时的快速断裂区。

60、速断裂区。失效形式失效形式“未爆先漏未爆先漏” ，破坏需要有一定时间。，破坏需要有一定时间。从变形看从变形看 具有具有韧性断裂韧性断裂特征特征从应力看从应力看具有具有脆性断裂脆性断裂特征特征压力容器在压力容器在，随时间，随时间的增加材料不断发生蠕变变形，造成壁厚明显减薄与的增加材料不断发生蠕变变形，造成壁厚明显减薄与鼓胀变形，最终导致压力容器断裂。鼓胀变形，最终导致压力容器断裂。蠕变现象蠕变现象 （Creep）：）：金属材料在长时间的恒金属材料在长时间的恒温、恒应力作用下，发生缓慢的塑性变形。温、恒应力作用下，发生缓慢的塑性变形。 韧性断裂特征脆性断裂特征。韧性断裂特征脆性断裂特征。均匀腐蚀的