压力容器材料
压力容器常用材料的基本知识
压力容器常用(chánɡ yònɡ)材料(cáiliào)的基本(jīběn)知识(zhī shi)1、压力容器用钢板(gāngbǎn)选用时应考虑：①设计压力；②设计温度；③介质特性；④容器类别。
2、从材料力学性能来说，升温等效于升压，降温将导致钢材的脆性增加。
3、对同一种材料来说，随温度和板厚的增加，其许用应力则降低。
因而当容器壳体的名义厚度处于钢板许用应力变化的临界值时，应考虑此问题。
如处于16mm的Q235-B、Q235-C和16mm、36mm的Q345R都会发生许用应力跳档现象。
4、钢材的强度和塑性指标可通过拉伸试验和冷弯试验（室温下进行）获得。
5、板材供货时薄板以热轧状态供货，厚板以正火状态供货（因强度和韧性下降）。
6、压力容器用钢板当达到一定的厚度时，应在正火状态下使用，即使用正火板，如用于壳体厚度＞30mm的Q345R钢板必须要求正火状态下供货和使用。
需注意：正火仅对板材而言，而非整体设备。
（热轧板呈铁红色，正火板呈铁青色）。
7、压力容器用钢与锅炉用钢类同，首先要保证足够的强度，还要有足够的塑性，质地均匀等。
因此，必须选用杂质(S、P)和有害气体含量较低的碳素钢和低合金钢，均为镇静钢。
且为保证受压元件材料的焊接性能,一般须控制材料的含碳量≤0.25%。
材料的含碳量升高，则其冲击韧性下降，脆性转变温度升高，在焊接时容易产生裂纹。
8、低合金钢的机械性能、耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等均比碳素钢有所提高，其中最常用的是：Q345R。
它不仅S、P含量控制较严，更重要的是要求保证足够的冲击韧性，在材料验收方面也比较严格。
因此其使用压力不受限制，使用温度上限为475℃，下限为-20℃。
板厚为3～200mm。
是应用很广的材料。
9、Q345R(GB713-2008)代替原16MnR)的使用说明：①、Q345R的适用范围是：使用压力不限、使用温度为-20～475℃。
GBT150.2
型（ S1××××）钢板以退火状态交货，奥氏体—铁素 体型（ S2××××）钢板和奥氏体型（S3××××）钢 板以固溶热处理状态交货。 ▪ 4.2.4 GB/T24511标准中热轧厚钢板、热轧钢板及钢带的厚 度允许偏差分为普通精度和较高精度两个等级，压力容器 一般采用普通精度，如需采用较高精度（代号PT）时，应 在设计文件中规定。
GB/T150.2《压力容器—材料》
▪ 4.1.9公称容积大于或等于50m3的球形储罐，其球壳板厚度 不宜大于50mm。
▪ 4.1.10用于设计温度高于200℃的Q370R钢板，以及用于设 计温度高于300℃的18MnMoNbR、13MnNiMoR和 12Cr2Mo1VR 钢板，要求钢板按批进行设计温度下的高温 拉伸试验，其屈服强度值参见附录B。（金属材料高温拉伸 试验方法GB/T 228.2-2015)
▪ „3.8.6低合金钢螺柱的冲击试验要求按7.1.3和7.1.4的规定。
GB/T150.2《压力容器—材料》
▪ 3.9 根据设计文件要求，钢材可按GB/T4334进行 晶间腐蚀试验，也可按有关标准进行应力腐蚀试 验、点腐蚀试验，具体试验方法和合格指标在设 计文件中规定。
▪ 3.11对已列入本标准的标准抗拉强度下限值大于 或等于540MPa 的和用于压力容器设计温度低于 -40℃的低合金钢钢板，如钢板制造单位无该钢 板在压力容器中的应用业绩，则钢板制造单位仍 应按TSG 21的规定通过技术评审。
GB/T150.2《压力容器—材料》
▪ 4.2.5 GB/T24511标准中钢板的表面加工类型，热轧产品
分为1E级（热轧、热处理、机械除氧化皮）和1D级（热
第二章、压力容器的基本结构及材料
29
第二章 压力容器的基本结构及材料 第三节 压力容器的材料
二、对压力容器选材的主要要求
1. 2.
3.
4.
压力容器的选材应当考虑材料的力学性能、化学性能、物理性能和 工艺性能。 选择压力容器用钢应考虑容器的使用条件（如设计温度、设计压力、 介质特性和操作特点等）、材料的焊接性能、容器的制造工艺以及 经济合理性。 压力容器受压元件用钢应符合GB150中4.材料章的要求。非受压元件 用钢,当与受压元件用钢焊接时,也应是焊接性良好的钢材。 钢材的化学性能、力学性能应符合《固定容规》有关规定。选用碳 素钢和合金钢制造的压力容器应符合GB150-2011《压力容器》的有 关规定，Q235B钢板不得用于直接受火焰加热的压力容器。用于焊接 结构压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢，其碳含量不应大 于0.25%。钢制压力容器材料的力学性能、弯曲性能和冲击试验要求， 应符合GB150-2011《压力容器》中相关规定。 30
第一章 压力容器的基本结构及材料 第三节 压力容器的材料
一、压力容器材料性能 2. 工艺性能
良好的冷塑性变形能力：在加工时容易成形且不会产生裂 纹等缺陷。 具有较好的可焊性：以保证材料在规定的焊接工艺条件下 获得质量优良的焊接接头。第三，要求材料具有适宜的热 处理性能，容易消除加工过程中产生的残余应力，而且对 焊后热抗氧化性能处理裂纹不敏感。
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第二章 压力容器的基本结构及材料 第二节 常见压力容器结构
二、列管式换热器
3. U形管式换热器 其结构特点是只有一个管板，管子成U形，管子 两端固定在同一管板上。管束可以自由伸缩，当壳体与管子有温差时， 不会产生温差应力。U形管式换热器的优点是结构简单，只有一个管板， 密封面少，运行可靠，造价低，管间清洗较方便。其缺点是管内清洗较 困难，可排管子数目较少，管束最内层管间距大，壳程易短路。U形管式 换热器适用于管、壳程温差较大或壳程介质是易结垢而管程介质不易结 垢的场合。
压力容器材料
压力容器材料压力容器是一种用于承受内部压力的设备，它通常用于工业生产中的化工、石油、制药、食品等领域。
压力容器材料的选择对于容器的安全性和性能至关重要。
在选择压力容器材料时，需要考虑材料的强度、耐腐蚀性、成本以及加工性能等因素。
首先，压力容器材料需要具有足够的强度来承受内部的压力。
常见的压力容器材料包括碳钢、合金钢、不锈钢等。
碳钢是一种常用的材料，具有良好的强度和韧性，适用于一般的压力容器。
而对于高压、高温或者腐蚀性较强的工况，通常会选择合金钢或不锈钢作为材料，因为它们具有更好的耐腐蚀性和高温强度。
其次，压力容器材料的耐腐蚀性也是一个重要的考量因素。
在化工、石油等领域，容器内部通常会接触到各种腐蚀性介质，因此材料需要具有良好的耐腐蚀性。
不锈钢是一种常用的耐腐蚀材料，它具有优良的耐腐蚀性能，能够抵御酸碱介质的侵蚀。
此外，合金钢和钛合金等材料也具有较好的耐腐蚀性能，适用于各种恶劣的工作环境。
除了强度和耐腐蚀性之外，材料的成本也是一个需要考虑的因素。
不同材料的成本差异较大，因此在选择压力容器材料时需要综合考虑成本和性能。
在一般的工况下，碳钢是一种性价比较高的材料，具有良好的强度和耐腐蚀性，并且成本较低。
而在一些特殊的工况下，可能需要选择成本较高的不锈钢或合金钢，以满足特定的工艺要求。
最后，压力容器材料的加工性能也是需要考虑的因素之一。
材料的加工性能直接影响到容器的制造工艺和成本。
一些特殊材料可能需要特殊的加工工艺，成本较高。
因此在选择材料时，需要考虑材料的加工性能，以确保容器的制造过程能够顺利进行。
总的来说，压力容器材料的选择需要综合考虑强度、耐腐蚀性、成本和加工性能等因素。
不同的工况和要求可能需要选择不同的材料，以确保容器能够安全、可靠地工作。
在实际应用中，需要根据具体的工艺要求和经济成本进行合理的选择，以满足工艺要求和经济效益的双重考量。
压力容器用碳素钢和低合金钢厚钢板
压力容器用碳素钢和低合金钢厚钢板压力容器是一种用于封闭和承受高压气体或液体的设备。
在设计和制造压力容器时，选择适当的材料对于保证容器的安全性和可靠性至关重要。
碳素钢和低合金钢是两种常用的材料，在厚钢板领域有着广泛的应用。
碳素钢是指含有碳元素的钢材，其碳含量在0.08%-2.0%之间。
由于碳素钢具有良好的可焊接性、可加工性和低成本等优点，因此在一些低压和中压容器的制造中广泛应用。
碳素钢具有较高的强度和硬度，并且能够承受一定的压力和温度。
同时，碳素钢还能够抵抗一些腐蚀性介质的侵蚀，具有较好的耐久性。
因此，在一些常规应用场景中，碳素钢是一种性价比很高的材料选择。
低合金钢是指含有一定数量的合金元素（如铬、镍、钼等）的钢材。
这些合金元素能够提高钢材的硬度、强度和耐腐蚀性能，从而使钢材具备更高的承压能力和耐久性。
低合金钢通常具有较高的强度和韧性，因此在一些高压容器和要求较高承压能力的容器中被广泛应用。
与碳素钢相比，低合金钢的成本较高，但在一些特殊工况和需求较高的领域，低合金钢具有不可替代的优势。
无论是碳素钢还是低合金钢，对于压力容器的生产和使用来说，关键在于正确的材料选择和合理的设计。
在实际应用中，需要根据容器所承受的压力、温度和介质性质等因素来选择合适的材料。
同时，还需要根据设计标准和规范进行合理的计算和选择，以确保容器的安全运行。
总之，碳素钢和低合金钢是压力容器材料的常见选择。
碳素钢具有良好的可焊接性和可加工性，适用于一些低压和中压容器的制造；低合金钢则能够提供更高的承压能力和耐久性，适用于一些高压容器和特殊工况的需求。
在实际应用中，需要根据具体情况进行合理选择，并按照标准和规范进行设计和制造，以确保容器的安全性和可靠性。
压力容器是在工业生产中广泛使用的一种设备，承载着重要的作用，可用于贮存和输送各种液体、气体或者气液两相的物质。
由于其工作环境特殊，容器内部所受的压力远大于常压，因此压力容器的制造材料对于其的安全性和可靠性至关重要。
压力容器材料培训课件
06
压力容器材料的新技术与展望
压力容器材料的新工艺与新技术
01
新型焊接工艺
02
高强度材料制备技术
如激光焊接、电子束焊接等，提高焊 接质量和效率。
如超临界流体萃取、等离子体处理等 ，改善材料性能。
03
3D打印技术
应用3D打印技术制备压力容器，实现 个性化生产。
压力容器材料的发展趋势与前景
01
02
低温冲击韧性
良好的加工成型性能
足够的耐腐蚀性能
压力容器材料的拉伸性能
屈服强度
断面收缩率
抗拉强度
伸长率
硬度
压力容器材料的冲击性能
冲击韧性 抗疲劳性能
低温冲击韧性 耐高温蠕变性能
03
压力容器材料的物理性能
压力容器材料的密度、比热容和热导率
密度
指单位体积的压力容器材料的 质量，通常以千克/立方米（ kg/m³）为单位。
03
高性能材料
如钛合金、高强度不锈钢 等，提高压力容器设备的 耐腐蚀性和机械强度。
复合材料
如金属基复合材料、陶瓷 基复合材料等，改善材料 的综合性能。
智能化技术
应用物联网、传感器等技 术，实现压力容器设备的 远程监控和预警。
压力容器材料的未来研究方向与挑战
新材料研发
针对极端环境下使用的压力容器 ，需要研发新的材料。
2023
压力容器材料培训课件
目录
• 压力容器材料简介 • 压力容器材料的力学性能 • 压力容器材料的物理性能 • 压力容器材料的腐蚀性能 • 压力容器材料的选择与使用 • 压力容器材料的新技术与展望
01
压力容器材料简介
压力容器材料的分类与特点
按材料成分分类
压力容器压力管道材料基础知识
压容压管材料基础知识目录一、碳素钢21、执行标准22、常用牌号23、表示方式24、使用说明2二、低合金钢21、执行标准32、常用牌号33、表示方式34、新旧标准牌号对照3三、低温用低合金钢31、执行标准32、常用牌号33、表示方式34、使用说明4四、不锈钢41、执行标准42、常用牌号43、表示方式44、新旧标准对比55、新旧牌号对比66、使用说明7一、碳素钢1、执行标准GB3274-2007《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》2、常用牌号Q235A、Q235B、Q235C3、表示方式（1）以钢材的屈服点及质量等级进行编号。
如：，各字符含义如下：Q —钢材屈服点“屈”字汉语拼音首位字母；235表示钢材的屈服强度为235MPa。
A、B、C、D—分别为质量等级（A级最低，D级最高）；F—沸腾钢“沸”字汉语首位字母；B—半镇静钢“半”字汉语拼音首位字母；Z—镇静钢“镇”字汉语拼音首位字母；TZ—特殊镇静钢“特镇”两字汉语拼音首位字母；在牌号组成表示方法中，“Z”与“TZ”符号予以省略。
（2）碳钢编号除按屈服强度编号外，还有一种编号方法，以钢材的含碳量表示：如10#钢、20#钢等，其碳含量分别为%和% 。
4、使用说明（1）Q235A钢板不得用于压力容器制造、维修（2）Q235B钢板：a)容器设计压力P≤b)钢板使用温度为0~350℃c)用于壳体时,钢板厚度不大于20mmd)不得用于毒性程度为高度或极度危害介质的压力容器（3）Q235C钢板：a)容器设计压力P≤b)钢板使用温度为0~400℃c)用于壳体时,钢板厚度不大于30mm二、低合金钢1、执行标准GB713－2008《锅炉和压力容器用钢板》2、常用牌号Q245R、Q345R、15CrMoR3、表示方式（1）Q —钢材屈服点“屈”字汉语拼音首位字母；235表示钢材的屈服强度为235MPa；R —容器板“容”字汉语拼音首字母。
（2）数字＋化学元素符号＋数字表示，第一个数字表示钢材的碳含量，以万分之几表示，后面的数字表示合金元素的含量，以百分之几表示，中间的化学元素符号表示合金元素的种类，当合金元素含量≤%时，一般省略中间的数字。
复合材料压力容器
复合材料压力容器
复合材料压力容器是一种应用广泛的高性能容器，它由多种不同材料的复合层构成，能够承受高压力和各种环境条件下的工作。
复合材料压力容器具有重量轻、强度高、耐腐蚀、耐磨损等优点，因此在航空航天、船舶、化工、军工等领域得到了广泛的应用。
首先，复合材料压力容器的制造材料主要包括碳纤维、玻璃纤维、环氧树脂、聚酯树脂等。
这些材料具有优良的机械性能和化学性能，能够满足不同工作条件下的需求。
与传统的金属材料相比，复合材料具有更高的比强度和比刚度，能够在保证强度的前提下减轻结构重量，提高了整体性能。
其次，复合材料压力容器的制造工艺主要包括预制、成型、固化、表面处理等步骤。
在制造过程中，需要严格控制各个工艺环节，确保复合材料的性能稳定和一致性。
同时，还需要进行严格的质量检验和控制，确保产品的质量达到设计要求。
另外，复合材料压力容器的应用领域非常广泛。
在航空航天领域，复合材料压力容器被广泛应用于航天器、卫星、导弹等载荷舱体和燃料箱体中，能够减轻结构重量，提高载荷能力。
在船舶领域，复合材料压力容器被应用于船体结构、储罐、管道等部位，能够提高船舶的载重能力和航行速度。
在化工领域，复合材料压力容器被应用于化工设备、储罐、反应釜等部位，能够提高设备的耐腐蚀性能和使用寿命。
总的来说，复合材料压力容器具有重量轻、强度高、耐腐蚀、耐磨损等优点，能够满足不同领域的工程需求。
随着科学技术的不断进步和应用需求的不断增加，复合材料压力容器将会得到更广泛的应用和发展。
4压力容器设计范文
4压力容器设计范文压力容器是用于存储或运输高压气体、液体或混合物的设备。
它们广泛应用于化工、石油、天然气、能源、制药等行业。
在设计压力容器时，必须考虑到各种因素，如安全、可靠性、耐用性和经济性。
本文将介绍压力容器的设计原理和关键要素。
压力容器的设计过程可以分为以下几个步骤：1.确定工作条件：包括工作介质、工作压力、工作温度等。
工作介质的化学性质、物理性质和工作压力及温度是确定容器材料的基础。
2.选择材料：根据工作条件选择合适的材料。
常用的压力容器材料包括碳钢、不锈钢、钛合金等。
选择材料时需要考虑其耐腐蚀性、强度、韧性、可焊性等性能。
3.确定容器结构：根据工作条件和容器用途确定容器的结构形式，包括圆柱形、球形、扁球形等。
同时还需要确定容器的尺寸和壁厚，以确保容器的强度和稳定性。
4.进行强度计算：根据容器的几何形状和材料特性进行强度计算。
强度计算包括静态强度计算和疲劳强度计算。
静态强度计算主要考虑压力和温度对容器的影响，疲劳强度计算主要考虑容器在循环载荷下的疲劳寿命。
5.进行热力计算：根据容器的工作介质和工作温度进行热力计算。
热力计算主要包括热膨胀计算和热应力计算。
热膨胀计算是为了确定容器在工作温度下的尺寸变化，热应力计算是为了确定容器在工作温度下的应力分布。
6.进行可靠性分析：对容器进行可靠性分析，评估容器的设计可靠性。
可靠性分析包括应力分析、疲劳分析、裂纹扩展分析等。
7.进行安全阀和压力表的选型：根据容器的工作压力确定安全阀和压力表的选型。
安全阀用于保护容器免受超压的损害，压力表用于监测容器的工作压力。
8.进行焊接和无损检测：对容器的焊缝进行焊接和无损检测。
焊接质量对容器的强度和稳定性至关重要，无损检测可以检测焊缝、材料中的缺陷，保证容器的安全使用。
9.编制压力容器设计报告：对容器设计过程进行总结和归纳，编制压力容器设计报告。
设计报告应包括容器的基本信息、工作条件、设计原理、强度计算结果、热力计算结果、可靠性分析结果等。
压力容器材料管理制度
压力容器材料管理制度压力容器是一种广泛应用于工业生产和民用领域的设备，由于其内部所容纳的物质具有高温、高压等特点，因此对于压力容器所采用的材料要求十分严格。
良好的压力容器材料管理制度能够确保材料的选择、采购、使用和保养等环节都符合相关法规和安全标准，从而保障压力容器的安全可靠运行。
下面是一份针对压力容器材料管理的制度，供参考。
一、材料选择1.应根据压力容器的工作条件、介质性质和使用寿命要求等因素，合理选择适合的材料。
2.材料应符合相关国家法规和行业标准，并具有良好的耐压、耐腐蚀性能。
3.在材料选择过程中，应优先考虑优质、可靠的国内供应商，并进行充分的技术评估和质量控制。
二、材料采购1.材料采购应经过规范的程序，尽量选择正规渠道的供应商。
2.在材料采购合同中应明确材料的规格、数量、质量标准、交付时间等重要内容，并签署书面合同。
3.采购到的材料应进行验收，对于不合格的材料应及时退还供应商并追究其责任。
三、材料使用1.在使用压力容器材料时，应按照材料的使用规范进行操作，并遵守工艺要求和相关安全操作规程。
2.应定期对压力容器材料进行检测和评估，确保其质量和性能稳定。
3.对于材料的锈蚀、氧化和磨损等情况，应及时采取相应的修复措施，防止材料进一步损坏。
四、材料保养1.对于废弃的或长期不使用的材料，应进行适当的存储和保养，避免受到外界环境的腐蚀和损坏。
2.应定期对材料进行保养和维修，检查和更换可能存在缺陷的部件，确保设备的安全和可靠运行。
3.对于材料的保养记录应详细记录，包括保养时间、内容、责任人等信息，便于追溯和管理。
五、材料报废1.对于已经达到使用寿命的材料，应及时进行报废处理，禁止继续使用。
2.对于因材料质量问题导致失效的材料，应进行事故调查和责任追究，并采取相应的预防措施，防止类似问题再次发生。
3.对于报废材料的处置，应按照相关法规和环保要求进行处理，确保不对环境造成污染。
六、材料档案1.对于压力容器材料，应建立完整的档案，包括材料的采购、验收、使用和报废等全过程。
压力容器材料基本知识讲义
1 材料基础知识--压力容器用钢要求
2、机械性能：足够高的强度、良好的韧性和塑性、足
够的断裂韧性、低的无塑性转变温度（NDT）。
3、制造工艺性能：良好的塑性、可焊性（C、Ceq、Pcm 、焊接接头硬度）。
4、特殊性能：耐高温、耐低温和耐腐蚀性。
1 材料基础知识--压力容器用钢要求
3、制造工艺性能：良好的塑性、可焊性（C、Ceq、
2.2 GB 150.1∽4-2011《压力容器》
①P≮0.1MPa，且≯35MPa，或者真空度（外压）不低于 0.02MPa ； ②设计温度：－269℃～900℃； ③内直径：不小于 150mm
3 压力容器的分类
3.1 按作用原理分类 反应、换热、分离、储存 图例说明
1）储存容器
储存容器-卧式容器结构示意图 1－液位计2－封头 3－接管 4－法兰5－筒体 6－人孔 7－补强圈 8－支座
B GB151-1999 《管壳式换热器》（ GB/T151-2014 《热交换器》 (20150401实施）
C JB 4732-1995 《钢制压力容器－分析设计标准》 应力分析设计--弹塑性失效
2 压力容器的管辖(适用)范围
2.1 TSGR0004-2009《固容规》）
(★ ★ ★监检) ①PW5≥0.1MPa； ②PV ≥ ； ③盛装介质为气体、液化气体以和最高工作温度高于或者 等于其标准沸点的液体。
Ni 细化铁素体提高塑性和韧性；改善耐蚀性；提高热强性。
Mo 提高淬透性；增加热强性；增强耐蚀性(有机酸和还原性介质)。
Ti 固溶强化；增加回火稳定性；提高抗晶间和应力腐蚀能力。
V 增加回火稳定性；细化晶粒提高韧性；提高σn和σD；抗氢腐蚀。 Nb 增加回火稳定性；细化晶粒提高韧性；改善焊接性。 Al 固溶强化；细化晶粒；改善抗高温氧化性和对H2S气体耐蚀性。
压力容器材料培训课件
耐温性能
非金属材料通常具有较好 的耐高温或耐低温性能， 适用于极端温度环境下的 压力容器。
耐腐蚀性
部分非金属材料具有优异 的耐腐蚀性，可抵抗各种 化学介质的侵蚀。
绝缘性能
一些非金属材料具有良好 的绝缘性能，可用于制造 需要防止电流通过的压力 容器。
复合材料性能参数
比强度和比刚度
可设计性
复合材料具有较高的比强度和比刚度 ，意味着在相同重量下具有更高的承 载能力和抗变形能力。
槽等。
钛及钛合金
具有密度小、强度高、耐蚀性好 等特点，尤其在海水等强腐蚀环 境下表现优异。适用于制造高端 压力容器，如海洋工程装备中的
压力容器等。
04
压力容器非金属材料及复合材 料应用
塑料、橡胶和玻璃等非金属材料
塑料
具有优良的耐腐蚀性、绝缘性和 加工性能，常用于制造压力容器
的密封件、衬里和管道等。
）。
合格评定标准
02
符合相关国家标准或行业标准，如安全性能、使用性能等。
关键控制点
03
严格执行检验程序，确保检验结果准确可靠；对不合格品进行
追溯和处理，防止流入市场造成安全隐患。
07
压力容器使用过程中材料性能 退化与防护
腐蚀类型及机理分析
均匀腐蚀
金属表面均匀减薄，腐蚀速率相对稳 定，主要由化学或电化学反应引起。
定期检验方法及寿命评估
宏观检查
目视或使用简单工具检查压力容器表面状 况，如变形、裂纹、泄漏等。
寿命评估
综合考虑压力容器的材料性能、制造工艺 、使用环境和检验结果等因素，对压力容 器的剩余寿命进行评估。
测厚检查
使用测厚仪对压力容器壁厚进行测量，以 评估均匀腐蚀程度。
压力容器用材料
压力容器用材料一、压力容器选材的有关规定（一）钢材1. GB 150-1998（含2002年第1号修改单）2. JB 4732-1995（含1999年第1号修改单）3. 《压力容器安全技术监察规程》1999年版（二）有色金属材料1. 铝及其合金2. 钛及其合金3. 铜及其合金4. 镍及其合金1. 铝及其合金《容规》第17、18条。
JB/T 4734-2002《铝制焊接容器》。
设计压力不大于8MPa. 设计温度-269℃～200℃，设计温度大于65℃时，一般不选用含镁量大于等于3%的铝合金，如5083、5086。
2. 钛及其合金《容规》第17、20条。
nJB/T 4745-2002《钛制焊接容器》。
n设计温度：工业纯钛和钛合金不应高于300℃（《容规》对工业纯钛不应高于230℃），钛复合板不应高于350℃。
n板材：TA0、TA1、TA2、TA3、TA9、TA10。
n管材：TA0、TA1、TA2、TA9、TA10。
n上述钛材在退火状态下使用。
3. 铜及其合金《容规》第17、19条。
一般应为退火状态使用。
GB151-1999中选用了铜及铜合金管，用作换热管。
4. 镍及其合金《容规》17、21条。
主要受压元件用镍材应在退火状态下使用。
二、GB150-1998（含）材料部分（一）概况（二）碳素钢板（三）低合金高强度钢板（四）低温钢板（五）中温抗氢钢板（六）不锈钢板（七）不锈钢复合钢板（八）钢管（九）锻件（十）螺柱用钢（一）概况1. 内容（1）第4章材料a. 钢号；b. 钢材标准；c. 附加技术要求；d. 使用范围；e. 许用应力。
（2）附录A 材料的补充规定a. a)b. b)C. c)（3）附录F 钢材高温性能10万小时持久强度极限 , , 。
（4）附录H 材料的指导性规定选用时应备案。
2002年第1号修改单（实施）（1）修订依据a. 钢材生产情况b. 钢材标准c. 科研成果（2）修订原则暂时修改影响较大的内容二、GB150-1998（含）材料部分（二）碳素钢板1. 钢号及钢板标准GB/T912-1989(薄）GB/T3274-1988(厚）20R GB6654-1996（含）2. Q235-B和Q235-C镇静钢板（1）使用范围 b）和c）（2）技术条件（主要差距）a. 化学成分（熔炼分析）钢号 P% S% Q235-B ≤≤Q235-C ≤≤b.冲击试验钢号试验温度℃纵向AKV J(注)Q235-B 20 ≥27Q235-C 0 ≥27c ．组批规定Q235-B, 用公称容量不大于30t 的炼钢炉冶炼的钢，允许6炉组成混合批。
压力容器设计的概念及内容
压力容器设计的概念及内容压力容器是一种用于储藏和传输液体、气体和其他物质的设备。
它们广泛应用于化工、石油、医药、食品、能源等行业。
压力容器设计是确保容器在各种工作条件下安全运行的关键过程。
以下将详细介绍压力容器设计的概念和内容。
压力容器设计的概念：压力容器设计旨在满足容器内压力、温度和介质等工作条件下的安全性能要求。
其设计目标是确保容器能够承受预期的压力负荷，并在设计寿命内不出现破损或泄漏。
压力容器设计必须遵循相关的标准和规范，如ASME（美国机械工程师协会）标准等。
压力容器设计的内容：1. 材料选择：压力容器的材料选择至关重要，它必须具备足够的强度、耐腐蚀能力和耐高温性能。
常见的材料包括碳钢、不锈钢、合金钢等。
2. 结构设计：结构设计是指确定容器的几何形状、支撑结构和连接方式。
一般包括容器的形状（圆柱形、球形、圆锥形等）、底部设计（平底、圆顶、封头等）以及支承和固定结构。
3. 强度计算：强度计算是压力容器设计中最关键的内容之一。
它涉及到静态和动态载荷下容器的强度分析和计算。
常用的计算方法包括有限元分析、弹性力学理论和裂纹力学等。
4. 泄漏检测和防护：泄漏是压力容器的一个重要安全问题，容器设计必须考虑泄漏的预防和检测。
常见的防护措施包括安全阀、压力表、泄漏传感器等。
5. 热力学计算：热力学计算是指根据容器内压力、温度和介质等参数，计算容器在不同工况下的热力学性能。
热力学计算可以帮助确定容器的工作温度、蒸发蒸发能力以及热力膨胀等。
6. 应力分析：应力分析是指计算容器在工作过程中各个部位的应力分布情况，以及设计材料的安全裕度。
应力分析可以帮助确定容器的局部强化区域和材料厚度。
7. 焊接设计：压力容器的焊接连接在容器强度和密封性方面起着重要作用。
焊接设计包括焊缝类型、焊接连接方式以及焊接质量控制等。
8. 衬里材料选择：对于储存腐蚀性介质的压力容器，常常需要在内部设置一层衬里材料以保护容器壁面。
衬里材料选择需要考虑介质的腐蚀性质和温度要求等因素。
压力容器基本结构
压力容器基本结构压力容器是在内部压力作用下能够承受外力而不破裂的封闭容器。
压力容器的基本结构是由容器本体、管道和附件三部分组成。
一、容器本体容器本体是压力容器中最重要的部分，其主要作用是承受内部压力并保证容器的完整性。
为了保证容器的强度，采用的材料必须具有高的强度和刚度。
目前，压力容器中最常用的材料是碳钢、不锈钢、铝合金和复合材料等。
1.1碳钢容器碳钢容器是最常用的容器，其优点是价格便宜、良好的可塑性和韧性，并且工艺也比较简单。
但是，碳钢容器强度较低，易受腐蚀和氢致脆化的影响。
1.2不锈钢容器不锈钢容器具有良好的耐腐蚀性和机械强度，适用于要求较高的化学反应设备、食品加工设备等。
但是，不锈钢容器相对于碳钢容器成本较高。
1.3铝合金容器铝合金容器具有良好的韧性和抗腐蚀能力，还具有轻量化的优势。
铝合金容器最适合用于高海拔地区和空间站等载人航天器中。
1.4复合材料容器复合材料容器的优点是具有高的强度和刚度、良好的耐腐蚀性和轻量化的优势。
目前，复合材料容器主要用于航空航天等高要求的领域。
二、管道管道是容器中流体输送的通道。
管道的连接应该稳定可靠，尤其是在容器受压时更应注意，管道连接的强度和紧密性必须保证。
不同的容器根据不同的要求选择不同的管道材料。
三、附件附件包括安全阀、压力表、温度计、液位计等，它们的作用是保证容器的安全性和正常运行。
安全阀是用来释放压力的，能够承受容器的内部压力和外部工作环境的环境压力，以便在容器的压力过高时放出压力，保证容器的安全性。
压力表和温度计则用来监测容器的内部压力和温度，以便及时调整。
液位计则用来监测容器内部的液位，以防溢出或泄漏。
压力容器是一种非常重要的设备，在各个行业上有广泛的应用。
在选择压力容器材料时必须根据容器的使用环境、承受压力和温度等因素来选择。
同时，在安装和使用时必须严格按照规定操作，注意容器的安全性。
压力容器用材料培训
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材料选择
参考设计规范和实验数据，选择适合的材料。
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性能测试
通过材料测试和性能评估，确保选定材料满足容器的使用要求。
材料的质量控制和安全管理
1 质量控制
材料供应商应提供认证和质量控制文件，确 保材料的质量和安全性。
2 安全管理
压力容器的制造和维护应符合相关安全标准 和规范，确保使用安全可靠。
材料的性能和特点对压力容器性能的影响
强度和安全性
高强度材料可以确保容器在 高压力下不会破裂和泄漏。
耐腐蚀性
耐腐蚀材料可以防止容器受 到化学腐蚀，延长使用寿命。
导热性
材料的导热性决定了容器的 散热速度，对温度控制和能 量效率至关重要。
压力容器用材料的选型和评估方法
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需求评估
根据容器的使用条件和要求，确定材料的优先级。
压力容器用材料培训
压力容器是用于存储和传输液体或气体的设备，常见于化工、石油和制药等 行业。本培训将介绍压力容器的定义、作用以及常见的应用领域。
压力容器的定义和作用
1 什么是压力容器？
压力容器是一种能够承受较高压力的封闭设 备，用于储存、运输或产生液体或气体。
2 压力容器的作用
压力容器可以安全地储存和运输危险品，如 气体、液体和化学品，确保工业流程安全可 靠。
材料应具有优秀的耐腐蚀性，防止与 存储介质发生化学反应或受到腐蚀。
3 可焊性和加工性
材料应易于焊接和加工，确保容器的制造和维修过程便利。
常见的压力容器用材料
碳钢
具有良好的强度和可焊性，广 泛用于常规压力容器和输送管 道。
不锈钢
耐腐蚀性优秀，适用于存储化 学品、食品和医药品的压ห้องสมุดไป่ตู้容 器。
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甘肃省特种设备协会压力容器设计审批员培训考核班 （1）碳素钢和低合金钢钢材基本要求， P≤0.030％、S≤0.020％； （2）材标准抗拉强度下限值大于等于540MPa 的钢材， P≤0.025％、S≤0.015％； （3）用于设计温度低于-20℃并且钢材标准抗拉强度下限 值小于540MPa的钢材，P≤0.025％、S≤0.012％； （4）用于设计温度低于-20℃并且钢材标准抗拉强度下限 值大于等于 540MPa 的钢材，P≤0.020％、 S≤0.010％。
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甘肃省特种设备协会压力容器设计审批员培训考核班 4. 螺柱用钢 25 35 45 35CrMoA 25Cr2MoVA 0Cr17Ni14Mo2 40CrNiMoA（大直径高压容器主螺栓） 5. 焊接材料 JB/T4747-2002 《压力容器用钢焊条订货技术条件》 代替 GB/T983-1995《不锈钢焊条》 GB/T5117-1995《碳钢焊条》 GB/T5118-1995《低合金钢焊条》
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甘肃省特种设备协会压力容器设计审批员培训考核班
2009年12月16日 张 凯
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课题目录
第一篇 法规、标准对压力容器用钢材料的要求
一、压力容器用钢的基本要求 二、钢制压力容器允许使用的钢材 三、“容规”对材料的要求
第二篇 材料标准
一、代号 二、几个机械性能指标及符号 三、尺寸、外形、检验与试验
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甘肃省特种设备协会压力容器设计审批员培训考核班 1.1.2 Q245R钢板 GB713-2008 锅炉和压力容器用钢板 1.2 低合金钢板 1.2.1 常用钢板 Q345R Q370R 18MnMoNbR 13MnNiMoR GB713-2008 锅炉和压力容器用钢板 1.2.2 中温抗氢用钢板 15CrMoR 14Cr1MoR 12Gr2Mo1R 12Gr1MoVR GB713-2008 锅炉和压力容器用钢板 1.2.3 低温容器用钢板 16MnDR 15MnNiDR 09MnNiDR GB3531-2008 低温压力容器用低合金钢钢板
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甘肃省特种设备协会压力容器设计审批员培训考核班 2.3 不锈钢无缝钢管 GB/T14976-2002 流体输送用不锈钢无缝钢管 GB13296-2007 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管 2.4 不锈钢焊接钢管 GB12771-2000 流体输送用不锈钢焊接钢管 ①容器设计压力不大于6.4MPa。 ②各钢号钢管的使用温度范围与相应钢号的无缝钢管 相同。 ③钢管壁厚不大于8.0mm。 ④不得用于毒性程为极度危害的介质。 ⑤各钢号钢管的许用应力为相应钢号无缝钢管的许用 应力乘以0.85的焊接接头系数。
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甘肃省特种设备协会压力容器设计审批员培训考核班 2）选用未列入第4节的钢材，应注意以下要求； ①选用国外钢材时，应是国外相应压力容器最新标准所允 许使用的钢材，其适用范围不应超出该标准的规定，同 时也不应超出第4节中相近成分和技术要求的规定。 ②选用新研制的钢材或未列入本标准的钢材，新钢材研制 的负责单位或选用单位应将该钢材的技术资料报全国锅 炉压力容器标准化技术委员会审定，审定合格后出具允 许使用的证明文件。采用该钢材的容器制造单位报国家 技术质量监督检验检疫总局锅炉压力容器安全监察机构 批准后方可使用。
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甘肃省特种设备协会压力容器设计审批员培训考核班 3．锻件 3.1 标准简介 JB4726-2000 压力容器用碳素钢和低合金钢锻件 JB4727-2000 低温压力容器用碳素钢和低合金钢锻件 JB4728-2000 压力容器用不锈钢锻件 3.2 锻件级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ（使用工况和检测要求的不同） 锻件级别要在图样上注明，如： 16MnⅡ、09MnNiDⅢ - 区分锻件与管子的不同。
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甘肃省特种设备协会压力容器设计审批员培训考核班 1.5 不锈钢复合钢板 JB4733-1996 压力容器用爆炸不锈钢复合钢板 爆炸法 GB/T 8165-2008 不锈钢复合钢板和钢带 爆炸、轧制法 2．钢管 2.1 碳素钢管、低合金钢管 GB/T8163-2008 输送流体用无缝钢管 ≤10mm GB9948-2006 石油裂化用无缝钢管 GB/T6479-2000 高压化肥设备用无缝钢管 另外其他可用的钢管标准,如：GB/T3087、GB5310等。 2.2 低温钢管 -40℃ 16Mn GB/T6479-2000 高压化肥设备用无缝钢管 -50℃ 09MnD GB150 附录A
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甘肃省特种设备协会压力容器设计审批员培训考核班 2.4 压力容器受压元件用钢，应当是氧气转炉或者电炉冶 炼的镇静钢。对标准抗拉强度下限值大于或者等于 540Mpa 的低合金钢钢板和奥氏体-铁素体不锈钢钢 板，以及用于设计温度低于-20℃的低温钢板和低温钢 锻件，还应当采用炉外精炼工艺。 。 2.5 取消了碳当量不大于0.45%的限定要求。 2.6 力学性能进行了详细规定： 对冲击功和断后伸长率做了具体规定，并给出数 值，见容规的表2-1和2-2 。
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甘肃省特种设备协会压力容器设计审批员培训考核班 4. 新材料的使用 4.1 未列入本规程引用标准的材料 主要受压元件采用未列入容规引用标准的材料， 试制前材料的研制单位应当进行系统的试验研究工 作，并且应当按照容规1.9 的规定通过技术评审合 格，该材料方可允许使用。 4.2 已列入本规程引用标准的材料 标准抗拉强度下限值大于或者等于540Mpa的钢 材，以及用于设计温度低于-40℃的低合金钢钢材，如 果钢材制造单位没有该钢材的制造或者压力容器应用 业绩，则应当进行系统的试验研究工作，并且按照容 规1.9 的规定通过技术评审，该钢材方可允许使用。
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第三篇 容器设计选用材料的注意事项
一、材料性能的影响因素 二、材料的性能要求 三、设计条件的要求
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第一篇
法规、标准对压力容器用钢材料的要求
一．压力容器用钢的基本要求 1．压力容器受压元件用钢应符合GB150中第4节材料章的要 求。非受压元件用钢,当与受压元件用钢焊接时,也应是 化分相近、焊接性良好的钢材。 2. 采用GB150中第4节材料章以外的其他钢号的钢材,还应 符合“附录A材料的补充规定”的有关规定。 3. 附录A作为第4节的补充，对下列钢材提出了要求： 1）已列入第4节但尚未列入材料标准（国家标准或行业标 准）的钢材；
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甘肃省特种设备协会压力容器设计审批员培训考核班 7. 钢材的使用温度上限应按第4章各材料许用应力表中各 钢号所对应的上限温度。 碳素钢和碳锰钢在高于425℃下长期使用时，应考 虑钢中碳化物相的石墨化倾向。所谓石墨化是指钢在高 温和应力长期作用下，会使碳化物分解成游离的石墨， 这个过程是自发进行的，称为钢的石墨化过程。它不但 消除了碳化物在钢中的作用，而且石墨相当于钢中的小 裂纹，使钢的强度和塑性显著降低而引起钢件脆断，这 是一种十分危险的转变过程。向钢中加入Cr、Ti、Nb等 合金元素，能阻止石墨化过程；采用退火或回火处理也 能减少石墨化倾向。 奥氏体钢的使用温度高于525℃时，钢中含碳量应不 小于0．04%，主要考虑高温下钢的强度的下降。
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8．当对钢材有特殊要求时，（如特殊的冶炼方法、较高 的冲击功指标、附加保证高温屈服强度、提高无损检 测要求、增加力学性能检验率等），设计单位应在图 样或相应技术文件中注明。 9．钢材的高温性能参考值见150附录F。计审批员培训考核班 二．钢制压力容器允许使用的钢材 1.钢板 1.1碳素钢板 1.1.1 Q235钢板 GB/T 700-2006 碳素结构钢 现在剩Q235-D符合新容规要求，但是又不在150范围内。 ≯4mm GB912-2008 碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢 板及钢带 ﹥4mm GB/T 3274-2007 碳素结构钢和低合金结构钢热轧 厚钢板和钢带
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甘肃省特种设备协会压力容器设计审批员培训考核班 4．容器用钢应附有钢材生产单位的钢材质量证明书，容器 制造单位应按质量证明书对钢材进行验收，必要时尚应 进行复验。 5．选择压力容器用钢应考虑容器的使用条件（如设计温 度、设计压力、介质特性和操作特点等）、材料的焊接 性能、容器的制造工艺以及经济合理性。 6．钢材的使用温度下限，除奥氏体钢及本章有关条文另行 规定者外，均高于-20℃。钢材的使用温度低于或等于20℃时，应按附录C的规定进行夏比（V型缺口）低温冲 击试验。奥氏体钢的使用温度高于或等于-196℃，可免 做冲击试验。
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甘肃省特种设备协会压力容器设计审批员培训考核班 1.3 球罐用调质钢板 07MnCrMoVR 07MnNiMoVDR 12MnNiVR GB19189-2003 压力容器用调质高强度钢板 1.4 不锈钢板 12Cr18Ni9 (304) 06Cr18Ni11Ti (321) 022Cr19Ni10（304L） 022Cr17Ni12Mo2（316L） „„„ GB/T 4237-2007 不锈钢热轧钢板和钢带
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甘肃省特种设备协会压力容器设计审批员培训考核班 2.7 钢板超声波检测 厚度大于或等于12mm 的碳素钢和低合金钢钢板 （不包括多层压力容器的层板）用于压力容器壳体时， 凡符合下列条件之一的，应当逐张进行超声检测： （1） 盛装介质毒性程度为极度、高度危害的压力容器； （2） 在湿H2S 腐蚀环境中使用； （3） 设计压力大于等于10MPa 的； （4） 本规程引用标准中要求逐张进行超声检测的。 3. 境外牌号材料的使用 3.1 基本管理要求与GB150相同。