石墨制压力容器的浸渍、粘结培训教材
压力容器制造培训教材
1.3.1刨边机加工坡口 压力容器壳体焊缝坡口在下列情况下可选择刨边。 1）允许冷卷成形的纵环缝、封头坯料拼接。 2）不锈钢、有色金属及复合板的纵环缝 3）坡口形式不允许用气割方法制备或坡口尺寸较 确的，如U形坡口；窄间隙坡口。 4）其他不适宜采用热切割方法制备的坡口，如低 合金高强度材料等。 采用刨边（可铣边）加工坡口的方式，在我国 压力容器行业十分普遍。刨边机加工坡口与金属 切削加工一样。刨边机长度一般为3~15m，加工 厚度60~120mm.
筒节的放样、划线工作一般靠人工进行，而压 力容器的制造大多为单件小批生产，因些划线的 劳动量大，速度慢。容器的划线又是十分重要的 工作，一旦产生错误，将导致整个筒节报废。 近年来，在划线工序的改进方面，已出现数控 自动划线及电子照相划线。 1.2.2下料 1）剪切下料 2）冲落下料 3）火焰切割 4）等离子切割
压力容器制造流程图
产品销售计划通知单 图纸设计 工艺文件
材料采、下料
筒体卷制、自动焊 筒体装配、焊接 筒体划线、开孔 附件与筒体装配焊接
附件制作
检验
返修
压力试验 喷砂、油漆 入成品库
第一部分 压力容器制造的主要工序及方法
1. 压力容器制造概述 压力容器除了直接采用管子外，圆形筒体成 型方法主要有两种，即卷制焊接成型（包括多 层包扎焊接成型）和锻造成型。这两类压力容 器又简称为焊接结构容器和锻焊结构容器。焊 接结构适用于各种类型压力容器，应用十分广 泛。锻焊结构则主要用于大型、高压、厚壁容 器。
1.1材料的验收入库 由于金属结构材料和焊接材料的化学成分和性 能直接影响到压力容器的运行特性和使用寿命，材 料生产单位必须提供内容齐全的质量证明书原件或 有效复印件，各项理化性能必须符合相应的国家标 准或行业标准的规定。 材料的验收项目应根据产品的设计要求而定， 主要项目有材料型号、牌号、炉批号、化学成分、 力学性能、耐蚀性、高温或低温韧性等。对于首次 应用的结构材料还应按相应的标准进行金属的焊接 试验和焊接工艺评定试验。
压力容器安全操作培训教材
压力容器安全操作培训教材前言：压力容器是工业生产中常见的装置，广泛应用于石油化工、能源、医药等领域。
但由于其容易产生高压力和高温，一旦操作不当就有可能引发事故。
为了确保压力容器的安全运行，本教材将从操作规范、安全注意事项和常见故障处理等方面进行详细介绍，帮助操作人员提升安全意识和操作技能。
第一章操作规范1.1 操作前准备在进行任何压力容器操作之前，操作人员应当：- 确认自己已经接受过相关培训，并持有有效的操作证书；- 检查压力容器的工作压力和温度范围，确保操作符合设备要求；- 检查压力容器的运行状态和完整性，排除任何可能的安全隐患。
1.2 操作流程针对不同类型的压力容器，操作流程会存在一定的差异。
一般而言，操作人员应当：- 检查相关阀门、管道和设备的连接状态，确保无泄漏；- 逐步升压，注意观察和记录容器内部压力的变化；- 操作时应保持冷静，稳定容器内部压力和温度。
1.3 操作注意事项为了避免操作过程中出现危险情况，操作人员需要牢记以下注意事项：- 避免超负荷运行：严禁超过压力容器的额定压力和温度范围进行操作；- 防止压力积累：及时释放或排除容器内部过高的压力，避免压力积累导致爆炸；- 防止爆破风险：严禁使用损坏或老化的容器，确保容器的结构完整性和安全性。
第二章安全注意事项2.1 作业场所安全在进行压力容器操作时，保持作业场所整洁、干燥，并注意以下事项：- 防止强酸、强碱等腐蚀性物质与压力容器接触，避免腐蚀；- 避免在装载或卸载过程中产生摩擦或碰撞，防止容器受损；- 确保通风良好，排除可能的有害气体积聚。
2.2 个人防护措施操作人员在进行压力容器操作时，需要做好个人防护工作，包括但不限于以下要求：- 穿戴适当的工作服和防护鞋，避免化学液体对身体的伤害；- 戴上安全帽、防护眼镜和防尘口罩，确保头部和面部的安全；- 使用防护手套和工作手套，防止烫伤或触电等意外。
第三章常见故障处理3.1 压力过高故障当压力容器内部压力异常升高时，操作人员需要立即采取以下措施：- 关闭进气阀门，切断压力容器与外界的联系；- 启动排气装置，将容器内过高的压力释放；- 检查阀门、管道等连接部件，寻找可能的泄漏点。
压力容器材料培训课件
03
非金属材料性能与选择
非金属材料基本性质
耐腐蚀性
非金属材料通常具有较好的耐腐 蚀性能，能够抵抗化学物质的侵
蚀。
耐高温性
一些非金属材料能够在高温下保持 其性能稳定，适用于高温环境。
强度与刚度
非金属材料通常具有较低的强度和 刚度，但可以通过增强结构设计来 弥补。
常用非金属材料及其特点
玻璃钢
由玻璃纤维和树脂复合而成，具 有轻质、高强、耐腐蚀等特点， 广泛应用于化工、环保等领域。
物理性能
如密度、热导率、电导率 等，影响金属材料的加工 和使用性能。
化学性能
指金属材料抵抗腐蚀、氧 化等化学反应的能力，对 于压力容器而言至关重要 。
常用金属材料及其特点
碳钢
具有较高的强度和韧性 ，价格便宜，是压力容 器常用的金属材料之一
。
不锈钢
具有优异的耐腐蚀性能 ，同时保持较高的强度 和韧性，适用于各种腐
品质量。
材料控制措施
阐述在制造过程中，如何对材料进行 控制，包括材料标识、材料检验、材 料保管等方面。
经验总结与改进方向
总结案例中的经验教训，提出改进方 向和建议，为今后的工作提供参考。
THANKS
谢谢您的观看
选材过程
材料检验与复验
描述在满足设计要求的前提下，如何从多 种材料中选择最适合的一种或几种材料的 过程。
说明在材料进场后，如何进行材料检验与 复验，以确保材料符合设计要求。
案例二
制造工艺流程
介绍案例中压力容器的制造工艺流程， 包括材料准备、成型、焊接、检验等环
节。
实践操作演示
通过视频或图片展示，演示在制造过 程中如何实施材料控制措施，确保产
预防措施
压力容器操作培训教材共127页
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
压力容器操作培训教材 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
压力容器培训PPT幻灯片课件
18
第二讲 压力容器安全装置
19
常见的压力容器安全装置：
泄压装置、警报装置、计量装置、联锁装置和其他 安全保护等装置。
压力容器超压的原因：
操作失误或零件破损 充装过量液体受热膨胀 器内燃烧爆炸生成高温高压气体 器内化学反应失控 器内液化气体以外受热饱和蒸气压增大
请分析安全阀安装使用的有关安全要求规定。安全阀的安 全要求：
28
⑵ 爆破片的安装：
爆破片与容器的连接管线应为直管，泄放管线应尽可能 垂直安装，管线通道横截面积不得小于爆破元件的泄放面积。
若流体为易燃、有毒或剧毒介质时，则应引至安全地点作 妥善处理。
爆破片应与容器液面以上的气相空间相连。 爆破片的安装要可靠，夹紧装置和密封垫圈表面不得由 油污，夹持螺栓要上紧，以防爆破元件受压后滑脱。
注：焊接的圆筒形容器，公 称直径是指它的内径；无缝钢管 制作的圆筒形容器，公称直径是 指它的外径。
16
压力容器设计、制造、安装安全管理
1、压力容器的安全设计包括：
合理选用材料
结构便于制造
选择合适的结构形式
结构便于无损检验
满足强度的要求
尽量减少构件上作用的局部
结构安 全可靠 的基础
附加应力和应力集中 缺陷与应
8
1、压力容器安全管理“三零”理念： 压力容器安全管理的追求目标： 零缺陷、零故障、零事故 零缺陷：大量的缺陷是隐蔽的、潜在的、尚未
形成的功能故障。
9
压力容器操作标准化；
即：操作人员持证上岗率达到100％； 操作规程制定率达到100％； 压力容器应知应会抽查考试合格 率达到100％。
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。
压力容器制造安全培训教材
压力容器制造安全培训教材压力容器在现代工业中扮演着重要的角色，广泛应用于各个行业。
然而，由于其高压环境和特殊性质，若使用不当或制造不合格，可能会引发严重事故，造成人员伤亡和财产损失。
因此，对于从事压力容器制造和操作的工作人员，进行相关安全培训是至关重要的。
本教材将详细介绍压力容器制造安全的要点和注意事项，以期提高工作人员的安全意识和技能。
第一部分：压力容器基础知识1. 压力容器概述压力容器的定义和分类，包括静压容器和燃气容器等。
介绍压力容器的基本结构和功能。
2. 压力容器相关法律法规和标准介绍压力容器制造和使用的相关法律法规，如《压力容器安全监察条例》等，以及国家标准和行业规范。
3. 压力容器的工作原理和性能要求解释压力容器的工作原理和基本性能要求，包括承受的最大压力、温度范围和安全系数等。
第二部分：压力容器制造安全规程1. 压力容器制造工艺流程详细描述压力容器的制造工艺流程，包括材料选择、结构设计、加工制造、焊接工艺和非破坏性检测等。
2. 压力容器制造的质量控制介绍压力容器制造过程中的质量控制方法，包括材料检验、焊接质量控制、试压试验和附加试验等。
3. 压力容器的安全阀和保护装置解释压力容器必备的安全阀和保护装置，包括安全阀的选型原则、安装和定期检验等。
第三部分：压力容器使用与维护1. 压力容器的安装和调试介绍压力容器的安装要求和调试程序，包括接地、固定和泄漏检查等。
2. 压力容器的日常维护讲解压力容器的日常维护工作，包括定期检查、清洁、润滑和密封件更换等。
3. 压力容器意外事故应急处理提供压力容器意外事故应急处理措施，包括紧急停车、排放压力和报警等。
第四部分：实例分析和案例讲解1. 压力容器事故案例分析分析历史上发生的压力容器事故案例，总结事故原因和教训，以加深工作人员对安全风险的认识。
2. 压力容器安全操作技巧提供压力容器安全操作的技巧和方法，并结合实例进行讲解，以帮助工作人员理解和掌握正确的操作方式。
压力容器培训课件资料
。
明确压力容器安全管理流程
02
包括设备采购、安装、验收、使用、报废等环节的管理流程。
强化压力容器安全培训
03
对操作人员进行专业培训，提高其操作技能和安全意识。
压力容器安全法规与标准解读
01
学习并掌握国家及行业相关法规标准
如《特种设备安全法》、《压力容器安全技术监察规程》等。
02
了解并执行地方相关法规标准
压力容器培训课件资料
汇报人： 日期:
目录
• 压力容器基础知识 • 压力容器安全操作规程 • 压力容器常见故障分析与处理 • 压力容器安全管理与法规要求 • 压力容器事故案例分析与防范
措施 • 压力容器技术创新与发展趋势
展望
01
压力容器基础知识
压力容器定义与分类
压力容器定义
压力容器是指用于盛装气体或液 体的密闭设备，在一定压力下使 用，具有潜在危险性。
提高生产效率
优化生产流程和管理模式，降低生产成本和周期，提高生产效率 和市场竞争力。
加强品牌建设
加强品牌宣传和推广，提高品牌知名度和美誉度，增强企业核心 竞争力。
THANKS
谢谢您的观看
3
及时整改安全隐患
对检查中发现的安全隐患及时进行整改，消除事 故风险。
05
压力容器事故案例分析与防范 措施
典型事故案例介绍与分析
某化工厂压力容器爆炸事故
该事故造成多人伤亡和重大财产损失，通过对事故现场的勘察和调查，发现是 由于压力容器内部介质与容器壁发生化学反应导致压力迅速上升而引发爆炸。
某炼油厂压力容器泄漏事故
如地方政府制定的相关法规和标准。
03
及时关注法规标准更新动态
关注国家及行业法规标准的更新动态，及时调整企业安全管理策略。
压力容器培训教材
压力容器培训教材压力容器培训教材目录第一部分压力管道的基本知识第一节压力管道的基本术语第二节压力管道的分类第三节压力管道的构成第四节压力管道的安全技术现状第五节压力管道的载荷和应力分类第六节压力管道的补偿器和支吊架第七节压力管道操作的一般规定第二部分压力容器的基本知识第一节压力容器概述第二节压力容器的使用简介第三节压力容器的分类第四节压力容器的检验第五节压力容器事故率高的原因第六节压力容器的安全操作与维护第七节压力容器的安全附件第三部分火电厂常见的压力设备第一节汽轮机本体第二节汽轮机的静止部分第三节汽轮机的转动部分第四节高压加热器第五节低压加热器第六节给水泵第七节除氧器第一部分压力管道的基本知识压力管道是生产、生活中广泛使用的可能引起燃爆或中毒等危险性较大的特种设备。
压力管道分布极广，凡有流体输送的场合一般都用压力管道。
石油、天然气的长距离输送，城镇燃气和公用动力蒸汽的输送，各种石油、化工工业生产装置等都有大量管道。
确保压力管道安全使用，对于保障人民生命和国家财产的安全具有特殊的意义。
所以，许多经济发达国家对压力管道的安全管理和监督监察制度有相应的法律、法规、标准、规定，还制定了整套执行监督机制。
这方面我国近年来也取得了明显的进展。
原劳动部在1996年4月颁布了《压力管道安全管理和监察规定》，指导全国压力管道安全管理和监察工作实行规范化管理。
第一节压力管道的基本术语压力管道涉及的面很广，涉及到管道组成的国家标准就数以百计，所用到的术语很多。
这里列出一部分，仅供参考。
在具体使用某标准时还需仔细阅读该标准的术语解释。
1、管道－由管道组成体和管道支承件组成，用于输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制或制止流体流动的管子、管件、阀门、法兰、垫片、螺栓连接和其它组成件或受压部件的装配总成。
2、管道系统－由若干按独立的设计条件组合的管道组成的系统。
3、压力管道－本书中的压力管道系指符合原劳动部1996年4月颁布的《压力管道安全管理和监察规定》限定的各种管道。
压力容器培训课件资料
对操作人员进行专业培训，提高其操作技 能和安全意识，确保正确使用压力容器。
严格控制制造质量
加强制造过程中的质量监管，确保材料、 焊接等环节符合规范要求。
定期维护保养
对压力容器进行定期检查和维护保养，及 时发现并解决潜在问题。
压力容器事故案例分享与教训吸取
案例1
某化工厂一台高压反应釜在运行过程中突 然爆炸，造成严重人员伤亡和财产损失。 事后调查发现，釜内介质在高温高压下发 生剧烈化学反应，导致釜体强度下降而发 生爆炸。应吸取的教训是，对于高风险压 力容器，需要严格控制操作条件和加强监 测。
THANK YOU.
方法
结合数据和趋势分析，对压力容 器行业的未来发展进行预测和解 读。
压力容器技术标准与规范更新
内容
介绍压力容器技术标准与规范的更新情况，包括国内外标准的对比分析、新标准的解读和应用等方面。
目的
使学员了解最新的压力容器技术标准和规范，提高压力容器的设计、制造和使用符合度。
方法
结合标准和规范的内容，对各种标准的差异和应用进行详细讲解和演示。
铝合金
质轻、耐腐蚀性好，常用于制造低 压、小型的压力容器。
钛及钛合金
具有优良的耐腐蚀性和高强度，常 用于制造高腐蚀性、高纯度介质的 压力容器。
压力容器制造工艺流程
• 原材料准备：选用合适的材料，进行材料的预处理和检查。 • 筒体成型：将材料卷曲成筒体形状，并进行焊接和检验。 • 封头成型：将材料加工成封头形状，并进行焊接和检验。 • 组装焊接：将筒体和封头组装在一起，进行焊接和检验。 • 无损检测：对焊接部位进行无损检测，确保焊接质量。 • 防腐处理：对压力容器表面进行防腐处理，提高使用寿命。 • 检验验收：对压力容器进行最终检验和验收，确保产品质量。
石墨制压力容器的浸渍、粘结培训教材
石墨承压元件浸渍、粘接培训教材（征求意见稿）一、石墨制压力容器的基本知识（浸渍、粘接共用）广义地讲，凡盛装压力介质的密闭容器称为压力容器。
根据不同的用途，压力容器可以有不同的尺寸、容积和形状，可以承受不同的压力，使用于不同的温度，所盛装的介质可以是各种不同的物态，物性或具有特殊的化学腐蚀、易燃、易爆或毒性危害。
制造压力容器的材料可以是钢铁材料，有色金属或非金属材料。
用石墨材料制作的压力容器，即为石墨制压力容器。
石墨分为天然石墨和人造石墨二种，天然石墨由于纯度较低，一般含杂质量高，组织松散，至今未用于制作石墨设备。
石墨制压力容器主要由人造石墨作为制作材料。
1.人造石墨人造石墨由焦碳、沥青混捏、压制成型，在窑炉中隔绝空气焙烧，在1300℃下保持20天左右，再在2400℃～3000℃高温下石墨化处理（未经石墨化处理的制品，不具备石墨性能）。
1.1 人造石墨的孔隙人造石墨在焙烧的过程中，由于有机物的分解逸出，造成石墨材料的多孔性，国内的电极材料多达20～30%，这种孔隙具有开孔、闭孔、孔与孔之间相连的通孔以及内部开裂的结构性质。
因此气、液相及蒸汽等介质，容易串连渗透，影响了石墨制材料的使用。
但国外，采用的精细专用石墨材料其颗粒度和空隙率相对都很小，其强度等性能更优异。
1.2 人造石墨的不渗透采用浸渍的方法，达到不渗透的目的，浸渍剂不仅作为填孔之用，还能增强浸渍后石墨的机械强度。
2.石墨制压力容器的特点用石墨制压力容器的历史，远远晚于金属材料，对它的专业设计，研究工作更是滞后。
因此，石墨设备的结构设计，强度计算，至今都借鉴于金属专业。
但由于石墨材料的耐蚀性能、物理机械性能，以及它的加工制造工艺的特点，使它具备了有别于金属设备的结构、设计、计算以及检验和维修方法。
2.1 石墨具有广谱的耐腐蚀性能和抗溶剂性能。
2.2 高导热性能不仅在非金属材料中首屈一指，与金属材料相比亦十分突出。
2.3 石墨的低强度与脆性，使得用石墨制作的承压元件不宜承受较高的拉应力和剪切力，这是石墨制压力容器目前还局限于较低压力层面使用的主要原因之一。
石墨制容器教材
石墨承压元件浸渍、粘接培训教材（征求意见稿）一、石墨制压力容器的基本知识（浸渍、粘接共用）广义地讲，凡盛装压力介质的密闭容器称为压力容器。
根据不同的用途，压力容器可以有不同的尺寸、容积和形状，可以承受不同的压力，使用于不同的温度，所盛装的介质可以是各种不同的物态，物性或具有特殊的化学腐蚀、易燃、易爆或毒性危害。
制造压力容器的材料可以是钢铁材料，有色金属或非金属材料。
用石墨材料制作的压力容器，即为石墨制压力容器。
石墨分为天然石墨和人造石墨二种，天然石墨由于纯度较低，一般含杂质量高，组织松散，至今未用于制作石墨设备。
石墨制压力容器主要由人造石墨作为制作材料。
1.人造石墨人造石墨由焦碳、沥青混捏、压制成型，在窑炉中隔绝空气焙烧，在1300℃下保持20天左右，再在2400℃～3000℃高温下石墨化处理（未经石墨化处理的制品，不具备石墨性能）。
1.1 人造石墨的孔隙人造石墨在焙烧的过程中，由于有机物的分解逸出，造成石墨材料的多孔性，国内的电极材料多达20～30%，这种孔隙具有开孔、闭孔、孔与孔之间相连的通孔以及内部开裂的结构性质。
因此气、液相及蒸汽等介质，容易串连渗透，影响了石墨制材料的使用。
但国外，采用的精细专用石墨材料其颗粒度和空隙率相对都很小，其强度等性能更优异。
1.2 人造石墨的不渗透采用浸渍的方法，达到不渗透的目的，浸渍剂不仅作为填孔之用，还能增强浸渍后石墨的机械强度。
2.石墨制压力容器的特点用石墨制压力容器的历史，远远晚于金属材料，对它的专业设计，研究工作更是滞后。
因此，石墨设备的结构设计，强度计算，至今都借鉴于金属专业。
但由于石墨材料的耐蚀性能、物理机械性能，以及它的加工制造工艺的特点，使它具备了有别于金属设备的结构、设计、计算以及检验和维修方法。
2.1 石墨具有广谱的耐腐蚀性能和抗溶剂性能。
2.2 高导热性能不仅在非金属材料中首屈一指，与金属材料相比亦十分突出。
2.3 石墨的低强度与脆性，使得用石墨制作的承压元件不宜承受较高的拉应力和剪切力，这是石墨制压力容器目前还局限于较低压力层面使用的主要原因之一。
石墨化培训教材初稿
石墨化碳在自然界是一种很普遍，为人们所熟悉的元素,化学符号为C，原子序数6,原子量12，元素周期表Ⅳ主族，在地壳中的含量大约为0。
027%，大气中约含有0.03%（体积)的碳化合物（二氧化碳等).碳的化合物有数十万种，它所形成的化合物比其它任何一种元素都多。
在已知的全部化合物中，碳的化合物占90％以上。
碳在自然界中分布十分广泛，其存在形式常以游离状态和碳的化合物状态而存在。
以游离状态存在的单质碳有：金刚石、天然石墨、煤炭。
金刚石和天然石墨是晶态单质碳在自然界中的两种同素异型体,煤是天然存在的无定形碳的集合体。
用做人造石墨的各种原料多来源于碳的化合物（碳氢化合物），碳氢化合物是一种稠环高分子化合物，随着温度的升高，当排除杂质和完成缩聚过程之后，就会碳化成为六角碳原子的平面网格,温度进一步提高，热处理温度提高到2300℃以上时,碳就转变成了石墨。
其晶格常数接近天然石墨.无定形碳的石墨化是一种固化反应，其原子迁移，结构重排的阻力很大，这就使得石墨化工艺是一种高能耗工艺。
一八九五年,艾契逊发明了艾契逊式石墨化工艺,为石墨化工艺奠定了基础，十九世纪末，美国人卡斯特纳发明了内热串接石墨化。
为节约能源，降低电消耗开辟了新途径.使石墨化工艺有了新的突破。
但内热串接的大规模工业生产却是在二十世纪七十年代以后。
就目前来说，艾契逊式石墨化工艺仍然占主导地位。
一百多年来，人们通过对石墨化机理的研究，提出了石墨化转化假说.通过艾契逊式石墨化工艺多年的实际生产，积累了丰富经验。
同时，随着科学技术的发展，电炉炼钢工艺技术和装备的不断提高,对石墨制品允许承载的功率负荷提出更高要求,同时对石墨制品的内在品质指标提出了更高的要求，为此而产生了高功率电极和超高功率电极.近年来又开拓了航天，核工业等新的工业领域,本篇主要介绍石墨化的一般理论，艾契逊式石墨化的生产工艺及相关设备,并简要介绍内串石墨化及高纯石墨生产一般知识。
第一节概述石墨化需要2300℃以上的高温热处理,这就决定了除电加热外，其它类型的加热方式很难达到石墨化目的,如天燃气、煤气等的明火温度才仅仅1600℃左右，所以，采用“外热源”加热制品的炉型无法使制品实现石墨化.因此,石墨化炉是采用制品做“内热源”的电阻炉，石墨化的生产运行都是紧紧围绕石墨化炉来进行的。
浸渍演示文稿PPT课件
t
• 浸渍增重率(第一次浸渍), %
• 年产能力,
t
1500
3300
5.8 0.45～0.5 15左右 2左右 12～15 3000
.
17
带有副罐的高真空、高压浸渍 系统
• 这一套浸渍系统首次设计了具有多 种功能的副罐，副罐通过管道、阀门与 主罐(浸渍罐)及沥青贮罐、真空泵、氮气 加压装置、烟气净化设备等相连。根据 帕斯卡定律，“加在密闭容器内的流体 任一部分的压强，必然按照其原来的大 小由流体向各个方向传递”，即各处压 强相等的原则，因此可以通过操纵副罐 来控制主罐内的压力，
•
浸渍罐为卧式或立式, 一般用压缩空气加
压。低真空、低压浸渍对体积密度较低的中小
直径产品可以浸透，但对中等体积密度的中直 径产品或大直径产品一般只能浸入半径的30～ 70%，附图为中国炭素厂典型的老式低真空、
低压卧式浸渍罐示意图,
•
这类浸渍罐是用高强度钢板制成的圆筒,
一头封闭, 另一头安装可开闭的罐门,浸渍罐容 积可大可小， 浸渍罐可以卧放，也可以立放，
• 浸渍罐内径, mm
2200 2200 │ 900 1300
• 浸渍罐外径, mm
2568 2660 │ 1154 1300
• 浸渍罐长度, mm
7400 9595 │ 4500 6500
• 浸渍罐容积, m3
26 35
│ 2.8 6.0
• 每罐装入量, t
12 15
│
• 浸渍压力, MPa
1.2 1.2
.
28
中国工业对真空度的3种表示方法
1. 用高压容器内的绝对(剩余)压力值来表 示。
2. 用大气压力与绝对(剩余)压力的差值， 亦即真空值(真空表读数)来表示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
石墨承压元件浸渍、粘接培训教材（征求意见稿）一、石墨制压力容器的基本知识（浸渍、粘接共用）广义地讲，凡盛装压力介质的密闭容器称为压力容器。
根据不同的用途，压力容器可以有不同的尺寸、容积和形状，可以承受不同的压力，使用于不同的温度，所盛装的介质可以是各种不同的物态，物性或具有特殊的化学腐蚀、易燃、易爆或毒性危害。
制造压力容器的材料可以是钢铁材料，有色金属或非金属材料。
用石墨材料制作的压力容器，即为石墨制压力容器。
石墨分为天然石墨和人造石墨二种，天然石墨由于纯度较低，一般含杂质量高，组织松散，至今未用于制作石墨设备。
石墨制压力容器主要由人造石墨作为制作材料。
1.人造石墨人造石墨由焦碳、沥青混捏、压制成型，在窑炉中隔绝空气焙烧，在1300℃下保持20天左右，再在2400℃～3000℃高温下石墨化处理（未经石墨化处理的制品，不具备石墨性能）。
1.1 人造石墨的孔隙人造石墨在焙烧的过程中，由于有机物的分解逸出，造成石墨材料的多孔性，国内的电极材料多达20～30%，这种孔隙具有开孔、闭孔、孔与孔之间相连的通孔以及内部开裂的结构性质。
因此气、液相及蒸汽等介质，容易串连渗透，影响了石墨制材料的使用。
但国外，采用的精细专用石墨材料其颗粒度和空隙率相对都很小，其强度等性能更优异。
1.2 人造石墨的不渗透采用浸渍的方法，达到不渗透的目的，浸渍剂不仅作为填孔之用，还能增强浸渍后石墨的机械强度。
2.石墨制压力容器的特点用石墨制压力容器的历史，远远晚于金属材料，对它的专业设计，研究工作更是滞后。
因此，石墨设备的结构设计，强度计算，至今都借鉴于金属专业。
但由于石墨材料的耐蚀性能、物理机械性能，以及它的加工制造工艺的特点，使它具备了有别于金属设备的结构、设计、计算以及检验和维修方法。
2.1 石墨具有广谱的耐腐蚀性能和抗溶剂性能。
2.2 高导热性能不仅在非金属材料中首屈一指，与金属材料相比亦十分突出。
2.3 石墨的低强度与脆性，使得用石墨制作的承压元件不宜承受较高的拉应力和剪切力，这是石墨制压力容器目前还局限于较低压力层面使用的主要原因之一。
3.石墨制压力容器的适用范围3.1 工作压力：≥0.1Mpam，≤2.4MPa（表压），且压力与容器的乘积≥2.5MPa•L的盛装气体、液化气体或最高工作温度高于或等于其标准沸点的液体。
3.2 工作温度-60～400℃3.3 不适于制作的石墨制设备。
（1）直接火焰加热的石墨容器（2）核能装置中的石墨容器（3）浇铸石墨和由金属外壳承压的石墨砖板衬里设备。
4. 石墨制压力容器应遵守的法规和标准4.1 法规（1）《特种设备安全监察条例》（国务院第373号令）（2）《锅炉压力容器制造监督管理办法》（总局第22号令）（3）TSG R0001-2004《非金属压力容器安全技术监察规程》（4）《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》4.2 标准（1）HG/T2370 “石墨制化工设备技术条件”（2）HG/T2059 “不透性石墨管技术条件”（3）HG/T3112 “浮头列管式石墨换热器”（4）HG/T3113 “YKA型圆块孔式石墨换热器”（5）HG/T3187 “矩形块孔式石墨换热器”（6）HG/T3188 “管壳式石墨降膜吸收器”（7）HG/T3189 “水套式石墨氯化氢合成炉”（8）HG/T2736 “石墨制三合一盐酸合成炉”（9）YB/T4088 “石墨电极”（10）YB/T2818 “石墨块”（11）GB/T13456.1～13456.4 “不透性石墨材料力学性能试验方法”（12）HG/T2381 “不透性石墨管水压爆破试验方法”（13）HG/T2060 “浸渍石墨增重率和填孔率的试验方法”（14）HG/T2378 “石墨粘接剂粘接抗拉强度试验方法”（15）HG/T2379 “石墨粘接剂粘接剪切强度试验方法”（16）HG/T2380 “石墨酚醛粘接剂收缩率试验方法”（17）HG/T2642 “不透性石墨材料抗拉强度试验方法”5.石墨制压力容器中的受压元件5.1石墨材料制作的受压元件，其安全质量控制遵守TSG R0001-2004法规及4.2款的相应标准。
5.2金属材料制作的受压元件其安全质量控制遵守“压力容器安全技术监察规程”中的规定和相关标准。
二、石墨材料的种类和性能（浸渍、粘接共用）由焦碳或石墨粉及颗粒与沥青混和、挤压（或震动成型）后，在高温下形成的，以石墨晶粒为多的成为石墨材料。
因原料及最终温度的不同而区分为石墨化材料（在2500℃左右形成）和半石墨化材料。
1.半石墨化材料1.1 由石墨粉与沥青混合、挤压、模压（或振动成型）后，在1000～1100℃焙烧而成的石墨材料，其中的沥青仅转化为炭。
俗称再生石墨。
1.2性能半石墨化材料的强度大于石墨化材料，但它的导热率明显低于石墨化材料。
但由于目前国内尚未对半石墨化材料进行系统研究，故在下表1中并未列入。
故用于制作承压元件的石墨材料，未经设计和使用单位的同意，不得使用半石墨化材料。
但用于制作列管式石墨换热器的石墨管的挤压石墨管，国内基本上采用半石墨化石墨管，即常称挤压石墨管。
2.不透性石墨现行工业层面上（即在不高的压力、温度条件下）不渗透气、液相的石墨材料。
包括浸渍石墨、压型（包括挤压和模压）石墨、浇注石墨和复合石墨。
其中模压又分静态模压和震动模压。
复合石墨是指国外已有的纤维增强石墨和表面覆盖（例陶瓷、金属）石墨，目前国内尚未生产。
挤压石墨管由于树脂的掺加，使得管材的导热率、热膨胀系数都比浸渍石墨管差，但强度提高了。
而浸渍石墨管是指挤压成管，并经高温焙烧石墨化后，再经树脂浸渍、固化，从而改变了挤压石墨管的弱点。
3.浸渍石墨采用浸渍工艺或有机或无机液体材料（浸渍剂）压入石墨材料的空隙中，并使其在空隙内固化而形成浸渍石墨。
浸渍石墨的物理力学性能应符合表1规定，按压力容器的使用压力和强度的不同，将浸渍石墨材料按强度大小分为A、B级，并确定了不同的安全系数，可见表2。
表1 浸渍石墨材料物理力学性能≤10.5μ·Ω·m。
表2 浸渍石墨材料强度分级用于制造换热元件的石墨材料，未经设计和使用单位同意，不能使用浸渍半石墨化材料。
4.不透性石墨管按生产工艺可分为浸渍石墨管、挤压石墨管、复合石墨管。
4.1 石墨管其中酚醛浸渍石墨管应用最多，挤压石墨管也是酚醛树脂型，国内生产的物理性能指标，可见上表1中所列。
4.2不透性石墨管主要用于制造列管式石墨换热器，还可用于气、液相输送管路，其规格与要求可参见HG/T2059“不透性石墨管技术条件”。
三、浸渍（浸渍专用）1.浸渍工艺与设备：1.1浸渍工艺：1.2浸渍关键设备：（1）浸渍釜：夹套，釜内工作压力0.5～0.6Mpa，钢制（2）热处理釜：夹套或釜内直接家热，釜内工作压力0.5～0.6Mpa，钢制（3）真空泵：真空度>720mm贡栓（4）压缩机：工作压力>0.6Mpa设备的规格及型号视浸渍工件的大小与量而定2、浸渍剂的功能要求2.1能与石墨材料有一定的亲和力，可以在固化（或塑化）后与石墨材料粘接牢，以利抗渗与提高材料强度，从这点衡量，酚醛优于呋喃树脂，而PTFE最差；2.2可以制成粘度不大的液体，流动性好，以便通过加压能浸润到微细孔隙中；2.3可以通过不太复杂的工艺就可以使已浸润到微孔内的浸渍剂在孔内固化，对此则酚醛最佳，呋喃、环氧其次，PTFE则固化温度较高；2.4具有一定的耐腐蚀性，耐溶剂性。
对比，PTFE最优，酚醛、呋喃、环氧、二乙烯苯等各有优点；2.5具有一定的耐热性，对此，水玻璃较优，PTFE其次，呋喃、酚醛亦好；2.6制造成本较低，保存周期较长，希望可循环使用，对此则酚醛较佳，呋喃、水玻璃其次，PTFE最高；2.7含挥发份及水份尽量少，对此酚醛与呋喃优于其它。
实践证明热固性酚醛树脂具有最佳的上述综合性能，因而成为至今为止最主要的石墨浸渍剂。
而相关标准中浸渍石墨的性能指标，也都针对酚醛浸渍石墨。
但是对采用PTFE树脂作浸渍剂时，却并非能取得良好的浸渍效果。
PTFE有二种状态，一种为白色纤维状粉末，这种粉末无溶剂，适用于压制成型后再进行烧结而得制品。
另一种为乳液，由分散法制得，浓度为60%左右，在PTFE浸渍工艺中被采用。
它的浸渍工艺已在化工设备设计全书“石墨制化工设备”中已有较详细的介绍，为了提高浸渍PTFE制品的抗渗透能，还推荐了F2314胶液的浸渍工艺。
目的就是为了弥补PTFE浸渍工艺中所存在的在石墨孔隙中的塑化性能。
这主要是由于在350℃～380℃的高温塑化过程中PTFE树脂粒子，并非能象酚醛树脂那样，粒子间能彼此熔融，后连接成一片，并与石墨粒子牢固粘结在一起，PTFE乳液在高温塑化过程中，随着分散液的逐渐逸出，最终PTFE粒子的高温熔融过程中的熔融、凝结、流平受到了限制。
使它的塑化后的粒子呈孤立状，彼此间不宜流平，这就影响了它的抗渗透能力。
采用F2314胶液的二次浸渍工艺，尽管能提高PTFE的浸渍效果，但是它的使用温度受到了F2314树脂的使用温度低的限制。
F2314是以三氟氯乙烯与偏氟乙烯按4：1克分子共聚的改性氟树脂、其熔融温度≤105℃，溶于有机混合溶剂。
3.浸渍工艺参数对浸渍质量的影响3.1浸渍剂的质量指标以酚醛树脂浸渍剂为例（1）采用氨水作催化剂制造的浸渍树脂，它的浸渍质量要优于碳酸钠法或氢氧化钠法制造的树脂，但必须符合表3指标。
表3 酚醛树脂的技术指标②恩格拉粘度计或涂料4号杯。
（2）表3中的粘度指标不宜大，否则会影响树脂对被浸渍工件的浸渍剂渗透深度，浸渍剂的含水量指标亦应控制，否则会增加浸渍工件的浸渍次数。
3.2浸渍剂的配方以呋喃树脂浸渍剂为例：呋喃树脂主要有三种：糠酮-甲醛、糠酮和糠醇树脂，呋喃作浸渍剂其工艺与酚醛类似，浸渍质量的关键在于如何使呋喃树脂达到安全固化，又要做到安全生产及降低损耗。
因此它的浸渍配方与酚醛所有不同，即必须在酸性固化剂作用下，才能达到树脂的固化。
请看下列配方：（1）糠酮树脂原料的配制，见表4。
表4 糠酮树脂原料及配制(2)糠醇树脂原料的限制，见表5。
表5 糠醇树脂原料规格及配制2、浸渍电极石墨时，糠醇树脂/糠醇单体为2∶1～3∶1，浸渍致密石墨时为1∶1。
浸渍条件：常温，真空度700mmHg，抽真空时间1h，后加压0.4～0.5Mpa，时间2～3h。
从表4与表5可以看出，不同的呋喃树脂选择了不同的酸性固化剂，即固化剂的强、弱酸度，影响呋喃树脂的固化程度，但当选择不当时，即可产生爆聚，即在浸渍过程中，产生灾难性的事故，同时影响了浸渍质量。
因此，首先要了解市售树脂的类型，同时大量的试验配方很重要的。
3.3浸渍工艺的关键参数（1）浸渍真空度浸渍过程中在浸渍釜内对工件的抽真的目的是为了赶走石墨工件内部孔隙中存在的空气，去除得越干净，就越有利于浸渍树脂的渗入，树脂能渗入的深度以及浸渍后的增重率就是取决于真空度。