压力容器材料分析
核反应堆压力容器材料蠕变性能分析与评估
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核反应堆压力容器材料蠕变性能分析与评估核反应堆是一种重要的能源装置,而核反应堆压力容器则是核反应堆中最关键的组件之一。
核反应堆压力容器承载着反应堆的高温、高压条件下的核反应,因此其材料的蠕变性能至关重要。
蠕变性是指在高温下,材料受到持续应力作用下,发生形状变化的现象。
核反应堆压力容器在长期使用过程中,会受到高温作用、辐射和应力等因素的影响,从而导致材料内部逐渐发生蠕变,进而影响材料的力学性能。
为了保证核反应堆压力容器的安全运行,需要对材料的蠕变性能进行分析与评估,以下是对该问题的详细讨论。
首先,需要考虑的是材料的选择。
核反应堆压力容器的材料需具备耐高温、耐辐射、高强度等特性。
常见的核反应堆压力容器材料包括低合金钢、不锈钢和镍基合金等。
这些材料在高温下具有较好的力学性能,但也会存在不同程度的蠕变现象。
其次,要进行蠕变性能分析与评估,需要进行实验测试与数值模拟两方面的工作。
通过实验测试,可以获取材料在高温高应力环境中的蠕变数据。
这些数据可以用于建立蠕变本构模型,用于评估材料的蠕变性能。
同时,还可以通过断裂韧性测试等方法,评估材料在高温下的断裂性能,以提高材料的安全性。
数值模拟是一种重要的手段,用于研究核反应堆压力容器材料的蠕变性能。
通过建立材料的蠕变本构模型,并考虑应力、应变、温度等因素,进行数值模拟分析,可以预测材料在高温下的蠕变行为。
这些模拟结果可以为设计和评估核反应堆压力容器的安全运行提供重要参考。
此外,还需要考虑蠕变性能对核反应堆压力容器的影响。
蠕变会导致材料的变形,使核反应堆压力容器的应力分布发生变化,进而影响反应堆的安全性能。
因此,需要对蠕变行为进行深入研究,评估其对反应堆压力容器使用寿命的影响。
通过分析蠕变数据和进行寿命评估,可以预测核反应堆压力容器的寿命和维修周期,以确保设备的安全运行。
综上所述,核反应堆压力容器材料的蠕变性能分析与评估是确保核反应堆安全运行的重要环节。
通过实验测试与数值模拟的相互结合,可以获取材料在高温高应力环境下的蠕变行为,评估材料的力学性能,并对核反应堆压力容器的使用寿命进行预测。
压力容器材料分析报告
![压力容器材料分析报告](https://img.taocdn.com/s3/m/f3123a4230b765ce0508763231126edb6f1a766e.png)
压力容器材料分析报告1. 前言本报告旨在对压力材料进行分析,以了解其性能和适用范围。
2. 分析方法为了对压力材料进行全面的分析,我们采用了以下几种方法:- 物性测试:对材料的密度、延展性、强度等进行测试,以评估其物理性质。
- 成分分析:采用化学分析方法,确定材料的化学成分,包括金属元素和非金属元素。
- 微观结构观察:使用金相显微镜等设备,观察材料的晶格结构、晶粒大小等微观特征。
- 热性能测试:通过热处理实验,研究材料的热膨胀系数、热导率等热性能指标。
3. 分析结果根据对压力材料的分析,我们得出以下结论:3.1 物性测试结果- 密度:材料的密度为X g/cm^3,符合设计要求。
- 延展性:材料具有较好的延展性,适用于承受压力变化的工作环境。
- 强度:材料的强度满足国际标准要求,能够承受正常工作条件下的应力。
3.2 成分分析结果- 主要成分:材料主要由X%的金属元素和X%的非金属元素组成。
- 成分稳定性:材料的成分相对稳定,在不同工作条件下不会发生明显的变化。
3.3 微观结构观察结果- 晶格结构:材料的晶格结构呈X型排列,具有良好的结晶性。
- 晶粒大小:材料的晶粒大小均匀,没有明显的晶粒细化现象。
3.4 热性能测试结果- 热膨胀系数:材料的热膨胀系数为X,适合在不同温度条件下使用。
- 热导率:材料的热导率为X W/(m·K),具有良好的散热性能。
4. 结论综合以上分析结果,压力材料具有良好的物理性质、化学稳定性和热性能,适用于承受压力变化的工作环境。
在设计和制造压力时,可以选择该材料作为理想的原材料。
以上为对压力容器材料的分析报告。
如有任何问题或需要进一步了解,请随时联系我们。
压力容器制造中材料代用的分析
![压力容器制造中材料代用的分析](https://img.taocdn.com/s3/m/9f70ee45e518964bcf847c9e.png)
如何进行 正确 的选材是压力容器设计 和创 造 中的第一 步 , 也是直观重要 的一步。 压力容 在 器 的设 计和制造过程 中 , 材料选取不合 适 , 一旦 会对容器 的安全使用 留下 重大隐患。 所以 , 压 在 力容器选材 上 , 要根据容器 的具 体使用条件 , 如 设计 的压力 和温度 、 作特征 、 特点 等 , 操 介质 来 选取拥有合适 力学 、焊接和耐腐蚀 性能等物理 性能的材料 。 除此之外 , 选取材料时还要充分考 虑其具体加工工艺和经济 陛等其他 因素 。 1材料代 用的具体规 定 在设备的设计和制造过程 中 ,常常会出现 材 料采购 困难或者 出于经济上 的考 虑 ,材料代 用 的现 象经常 出现在压 力容器 的设计 过程 中。 《 定 式 压 力 容 器 安 全 技 术 监 督 规 程 (S 固 TG
腐蚀性 , 需降低含量 , 而为了提高高温性 , 则要
提高炭 的含量 。故 而 , 此种 情况下 的 “ 以优代
R 04 2 0 ) 以 及 《钢 制 压 力 容 器 劣”要 尤其精确设计设备 温度 , 00 — 09} , 如有必 要 , 当 应 ( B 5— 9 8) ̄ G 10 19 ) 材料 代用做 了相关规定 。一 重新计算。 ) g 般 来讲 , 主要要求如下 : 容器 的承压部件 在 压力 2 5原 则上 , 膨胀节 、 爆破 片 、 挠性管 板及这 代用材 料的选择上 , 应和 被代用材料有着 相同 类 零件不能进行 以优代劣 ,特殊 情况下 必须代
系列 的钢材用 1M R等低 合金 钢待用 就极 易 6n 产生问题 , 因此 , 此类 “ 以优代 劣” 行径在原则 是 行不通 的 , 当被禁止 。 静钢 在许多性能方面 应 镇 上 , 钢都 比沸腾钢要 更 占优势 , 镇静 但在搪玻璃 容器 制造时 ,镇静钢 的搪 瓷效果反而不如沸 腾 钢好 。 2 - 3一般来说 ,不锈钢的耐腐蚀性较 出色 , 但在含 有氯离子 的环境下 , 耐腐蚀 『却不如 其 生 低合金钢和碳素钢 。 2 和普通不锈钢相 比, 碳不锈钢虽然 4 超低 具有价格优 势和 良好 的耐腐蚀 胜, 前者的高 但 温热强性却更为 出色 。 一般 睛况下 , 了提高耐 为
低温压力容器的设计分析
![低温压力容器的设计分析](https://img.taocdn.com/s3/m/3984704be97101f69e3143323968011ca200f75f.png)
低温压力容器的设计分析低温压力容器是指在低于零度的环境中工作的容器,通常用于存储和运输液态气体,液氮、液氧、液氩等均为常见的低温液体。
由于低温环境下物质的特性会发生变化,因此低温压力容器的设计必须考虑到这些因素,以确保容器在安全可靠地工作。
本文将对低温压力容器的设计要点和分析进行探讨。
一、设计要点1.材料选用2.结构设计3.绝热设计由于低温液体的蒸发潜热较高,容器内的温度会迅速下降,导致容器表面结霜。
为了减少热量的散失,提高容器的绝热性能是必要的。
可以采取增加绝热层厚度、使用保温材料等措施来提高容器的绝热性能。
4.安全阀设计低温液体具有较大的蒸气压,一旦容器内压力过高,就会导致容器爆炸。
因此,在设计中必须考虑安全阀的设置,确保在容器内压力超过设定值时能够及时安全地排放压力。
5.排水设计由于低温液体的存在,容器内部会有凝露水和结冰现象。
这些水汽会降低容器的强度和耐腐蚀性,因此必须设计合理的排水系统,定期排除容器内的凝露水和结冰。
6.储罐涂层为了保护容器免受腐蚀和低温影响,可以在容器表面涂上特殊的防腐涂层。
这些涂层能够增强容器的抗腐蚀性能,延长容器的使用寿命。
二、设计分析针对低温压力容器的设计,需要进行结构分析和性能测试,以验证容器的强度和安全性。
1.结构分析在设计初期,需要进行有限元分析等结构分析,评估容器的受力和变形情况。
通过模拟不同工况下的受力情况,确定容器的最大受力位置和最大应力值,以确保容器在工作过程中不会发生结构破坏。
2.强度测试设计完成后,需要进行强度测试,验证容器的最大承载能力是否符合设计要求。
常见的测试方法包括液压试验、氢氦试验、抗冲击测试等。
通过这些测试,可以验证容器的强度和安全性,确保容器在工作中不会发生泄漏或爆炸等情况。
3.低温性能测试设计完成后,还需要进行低温性能测试,评估容器在低温环境下的工作性能。
通过模拟低温环境下的工作情况,测试容器在不同温度下的性能表现,验证容器的低温抗裂性能和绝热性能。
复合材料压力容器的性能分析
![复合材料压力容器的性能分析](https://img.taocdn.com/s3/m/cad7dcf6910ef12d2af9e75b.png)
中图分 类号 :H1 ,H 9 文献 标识 码 : T 6T 4 A
1 引言
压力容器是承受一定压力的设备 , 在化工 、 轻工 、 能源 、 航天 等领域得到广泛应用【 工业技术 的提高迫切要求压力容器能够 l _ 。 在更苛刻的条件下具有更优 良的性能 , 压力容器也存在很大的危 险 陛, 危害程度主要与设计压力 , 温度, 介质条件和材料力学性能 有关田 压力容器材料方面的突破 , 。 对整个压力容器技术的突破具
复合材料压力容器分析仍处于初步阶段 , 对复合材料压力容器的 研究具有一定的参考价值。
关键 词 : 复合材料 ; 应力分 析 ; 失效 分析 ; 力容器 压
【 bt c】 r srvs la r sr eu m n w i e i l bt agr s e a r l A s at Pe / s s rpe u i et h hiu dwd y u idneo . t i r s / e e e s e q p c s s , e e s u m e a
机 械 设 计 与 制 造
20 2 文章编号 :0 1 3 9 (0 )5 0 2 - 3 10 — 97 2 1 0 — 20. 1 - 0
第 5期
2 1 年 5月 01
Ma h n r De in c iey sg
&
Ma u a t r n f cu e
复合材料压 力容器的性 能分析 术
fro p sepesr vse isi nh tl t et r i ssm eeec r ee c o pse ocm oi rsue esl tl a di a . o d o er rne sa ho cm oi t s la t a s g Ip v e f o f r r f t
压力容器检测中常见问题剖析
![压力容器检测中常见问题剖析](https://img.taocdn.com/s3/m/04d564000812a21614791711cc7931b765ce7bbe.png)
压力容器检测中常见问题剖析压力容器是指能够承受一定压力并具有密封性能的容器,广泛应用于石油化工、电力、机械制造等领域。
在使用压力容器之前,需要进行检测,以确保其安全可靠。
下面将对压力容器检测中常见的问题进行剖析。
1. 材料问题:压力容器常用的材料有钢材、铝合金等,而某些压力容器在生产或使用过程中,可能存在材料的问题,比如材料的强度不达标或者存在缺陷。
在检测过程中需要对压力容器进行材料分析,以确保其质量合格。
2. 密封性问题:压力容器的密封性能是保证其工作安全的重要指标,如果存在泄漏或者渗漏的情况,可能会导致压力容器爆炸或者泄漏。
在检测过程中需要对压力容器的密封性进行全面测试,确保其符合要求。
3. 内部腐蚀问题:由于压力容器在使用过程中会暴露在恶劣的环境下,比如高温、高压、腐蚀性介质等,容器内壁可能会出现腐蚀现象。
腐蚀会削弱容器的强度和密封性能,在检测过程中需要对容器内部进行腐蚀检测和评估。
4. 焊接质量问题:压力容器常采用焊接工艺进行制造,而焊接质量直接影响到容器的强度和密封性能。
在检测过程中需要对焊接接头进行全面检测,包括焊缝的缺陷、焊接接头的强度等。
5. 压力测试问题:压力容器在使用前需要进行压力测试,以确保其能够承受正常工作条件下的压力。
在压力测试中,需要按照相关标准和规定进行压力加压和保压,监测容器的变形、泄漏等情况。
6. 安全阀问题:安全阀是压力容器的重要安全装置,能够在容器内压力超过允许压力时自动排放部分压力,保护容器免受过高压力的影响。
在检测过程中需要对安全阀进行检查和测试,以确保其工作正常可靠。
压力容器检测是保证其安全可靠使用的重要环节,需要对材料、密封性能、腐蚀情况、焊接质量、压力测试和安全阀进行全面检测和评估。
只有通过科学、规范的检测手段和方法,才能确保压力容器在使用过程中不发生安全事故,保护人身财产安全。
压力容器对材料选用要求
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压力容器对材料选用要求1)压力容器用材料的质量及规格应符合TSG21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》材料的规定材料生产单位应按相应标准的规定向用户提供质量证明书(原件),并在材料上的明显部位做出清晰、牢固的钢印标志或其他标志,至少包括材料制造标准代号、材料牌号及规格、炉(批)号、国家安全监察机构认可标志、材料生产单位名称及检验印鉴标志。
2)压力容器选材除应考虑力学性能和弯曲性能外,还应考虑与介质的相容性。
压力容器专用钢材磷的质量分数(熔炼分析,下同)不应大于0.030%,硫的质量分数不应大于0.020%。
1)压力容器用材料的质量及规格应符合TSG21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》材料的规定材料生产单位应按相应标准的规定向用户提供质量证明书(原件),并在材料上的明显部位做出清晰、牢固的钢印标志或其他标志,至少包括材料制造标准代号、材料牌号及规格、炉(批)号、国家安全监察机构认可标志、材料生产单位名称及检验印鉴标志。
2)压力容器选材除应考虑力学性能和弯曲性能外,还应考虑与介质的相容性。
压力容器专用钢材磷的质量分数(熔炼分析,下同)不应大于0.030%,硫的质量分数不应大于0.020%。
如选用碳素钢沸腾钢板和碳素钢镇静钢板制造压力容器(搪玻璃压力容器除外),应符合GB150.2-2011《压力容器第2部分:材料》的规定。
碳素钢沸腾钢板和Q235A钢板不得用于制造直接受火焰加热的压力容器。
3)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,其碳的质量分数不应大于0.25%。
4)钢制压力容器用材料(钢板、锻件、钢管、螺柱等)的力学性能、弯曲性能和冲击试验要求,应符合国家的有关规定。
5)用于制造压力容器壳体的碳素钢和低合金钢钢板,按照TSG21-2016中《固定式压力容器安全技术监察规程》,2.2.1.4钢板超声检测的要求执行。
凡符合下列条件之一的,应逐张进行超声检测:a.盛装介质毒性程度为极度、高度危害的压力容器;b.盛装介质为液化石油气且硫化氢含量大于100mg/L的压力容器;c.最高工作压力大于等于10MPa的压力容器;d.对GB151-2014《热换热器》、GB12337-2014《钢制球形储罐》及其他国家标准和行业标准中规定应逐张进行超声检测的钢板。
2023年压力容器钢板行业市场分析现状
![2023年压力容器钢板行业市场分析现状](https://img.taocdn.com/s3/m/3a88469e5122aaea998fcc22bcd126fff7055d2b.png)
2023年压力容器钢板行业市场分析现状
压力容器钢板是一种特殊用途的钢材,主要用于制造工业压力容器,如锅炉、石油化工设备、储槽等。
随着工业化的快速发展和需求的增加,压力容器钢板行业市场也正处于快速增长的阶段。
首先,压力容器钢板行业受益于全球工业化进程的推动。
随着全球工业化进程的加速,工业压力容器的需求也在不断增长。
压力容器钢板作为其制造过程中的关键材料之一,市场需求持续上升。
其次,压力容器钢板行业受到国内能源和化工行业的快速发展的推动。
能源和化工行业是压力容器钢板的主要使用领域,随着国内经济的持续发展,能源和化工行业也在迅速增长。
这不仅增加了压力容器的需求量,也推动了压力容器钢板行业的市场规模扩大。
此外,压力容器钢板行业受益于国家政策的支持。
为了促进工业发展和提高安全水平,国家对压力容器制造进行了一系列的政策支持,包括提高压力容器的质量标准、加强对压力容器钢板行业的监管等。
这些政策的出台为压力容器钢板的市场发展提供了良好的环境。
然而,压力容器钢板行业也面临一些挑战。
首先,国内压力容器钢板行业存在一定的生产能力过剩问题。
由于市场需求的快速增长,一些企业迅速扩大了生产规模,导致部分地区产能过剩,竞争激烈。
其次,国内压力容器钢板行业技术水平相对较低,产品质量和品牌知名度有待提高。
这给一些高端市场带来了机会,但也增加了竞争压力。
在市场竞争激烈的环境下,压力容器钢板行业需要加强技术创新和品牌建设,提高产品质量和核心竞争力。
还应加强企业间的合作与交流,共同推动行业的健康发展。
爆炸焊不锈钢复合钢板制造压力容器难点分析
![爆炸焊不锈钢复合钢板制造压力容器难点分析](https://img.taocdn.com/s3/m/9859d47b5627a5e9856a561252d380eb6294230b.png)
爆炸焊不锈钢复合钢板制造压力容器难点分析随着工业领域的发展,压力容器在石油、化工、航空航天等领域的应用越来越广泛。
而不锈钢复合钢板制造压力容器是一种新型的工艺,可以有效提高压力容器的耐腐蚀性和耐磨性。
爆炸焊不锈钢复合钢板制造压力容器也存在一些难点,本文将对这些难点进行分析。
一、材料选择不锈钢复合钢板是由不锈钢板和普通碳钢板经过爆炸焊接而成的,在材料选择上需要考虑不锈钢和碳钢的适应性和相容性。
不锈钢复合板材的基板需具有足够的韧性和强度,而不锈钢面板则需要具有良好的耐腐蚀性和抗压性。
在材料选择上需要充分考虑两种材料的性能和匹配度,以确保制造出的压力容器具有优良的性能和稳定的品质。
二、爆炸焊工艺爆炸焊是将两种金属材料通过爆炸的冲击力进行结合的一种特殊焊接工艺,这种工艺涉及到多种物理、化学过程,并且需要严格控制焊接过程中的各项参数。
在爆炸焊不锈钢复合钢板制造压力容器过程中,需要保证爆炸焊接的工艺参数和条件的精确控制,确保不锈钢复合钢板的结合强度和质量达到设计要求,避免出现焊接质量不良或者结合层出现裂纹等问题。
三、加工工艺不锈钢复合钢板制造压力容器的加工工艺也是一个重要的难点。
由于复合板材的结构和性能的特殊性,对加工工艺的要求也比较高。
需要使用适当的切割、成型、焊接等加工设备和工艺,合理控制加工参数和工艺过程,确保不锈钢复合钢板的加工精度和表面质量,避免因加工不良导致的材料损坏或者制造压力容器的性能下降。
四、质量控制不锈钢复合钢板制造压力容器的质量控制是整个制造过程中最为重要的环节。
需要对复合板材的每一个工序进行严格的质量控制,包括材料的检验、工艺的检测、成品的检验等,确保每一个制造出来的压力容器都达到设计要求的性能和品质,避免因质量不良导致压力容器在使用过程中出现故障或者事故。
五、技术人员素质不锈钢复合钢板制造压力容器需要具备较高的技术含量,而且需要一定的经验和技能。
技术人员的素质也是一个重要的难点,需要有一支经验丰富、技术过硬的团队,能够熟练掌握爆炸焊工艺和加工工艺,能够及时发现和解决制造过程中出现的问题,确保不锈钢复合钢板制造压力容器的顺利进行。
常用压力容器不锈钢材料的合理选用分析
![常用压力容器不锈钢材料的合理选用分析](https://img.taocdn.com/s3/m/9b6d313cb8f67c1cfbd6b85f.png)
常用压力容器不锈钢材料的合理选用分析发表时间:2020-01-15T13:57:50.967Z 来源:《科学与技术》2019年17期作者:原帅[导读] 锅炉压力容器应用范围广泛,制造的流程比较复杂,需要加强对相关工艺的控制,保证质量达到实际应用的要求。
摘要:锅炉压力容器应用范围广泛,制造的流程比较复杂,需要加强对相关工艺的控制,保证质量达到实际应用的要求。
锅炉压力容器不锈钢焊接制造的关键环节,也是容易出现安全隐患的重点环节,在操作的过程中提高重视程度,需要选择合理的焊接材料,保证工艺的精确性,及时解决存在的问题,不断优化焊接的具体工艺,保证锅炉压力容器的安全稳定运行,进而实现锅炉压力容器不锈钢整体质量的提升,更好的为企业发展服务。
关键词:压力容器;不锈钢;焊接材料选用随着技术水平的提高和社会经济形势的变化,锅炉压力容器的尺寸以及具体的制造要求发生了明显的变化,不锈钢焊接技术也相应的进行了调整和改进,以此来适应新时期的需求。
锅炉压力容器由于体积庞大,需要在不同的位置进行焊接处理,极容易出现安全问题,导致严重的事故发生,因此需要加强对焊接工艺的控制,选择合理的不锈钢焊接材料,保证锅炉压力容器的质量,避免出现安全事故。
一、压力容器不锈钢材料的合理选用在产生全面腐蚀的环境中,选用不锈钢主要考虑它们的耐一般腐蚀的性能。
但这并不等于说,在这些腐蚀环境中,不锈钢就不产生局部腐蚀。
1、盐酸和氢氟酸介质中的选用。
盐酸的还原性很强,不锈钢在盐酸中很难钝化,因而无法耐盐酸的腐蚀。
所以,在盐酸介质中一般不能选用不锈钢。
但是,当盐酸浓度很稀且温度较低时,高镍和含钼的高牌号Cr—Ni—Mo奥氏体不锈钢,氢氟酸是化工和核化工过程中不可缺少的无机酸,氢氟酸既能破坏不锈钢表面的钝化膜又能防止钝化膜的形成,因而,除室温下的无水氢氟酸和浓度很低的氢氟酸外,不锈钢不能耐氢氟酸的腐蚀。
当氢氟酸中含有氧,特别是氧化剂时,一些高镍的Cr—Ni—Mo—Cu奥氏体不锈钢的耐蚀性会有明显提高。
压力容器设计中对材料代用的分析
![压力容器设计中对材料代用的分析](https://img.taocdn.com/s3/m/a19433e2b1717fd5360cba1aa8114431b90d8eff.png)
压力容器设计中对材料代用的分析压力容器是一种用于贮存气体或液体并经常需要经受高压的容器。
在压力容器的设计中,选择合适的材料对于确保容器的安全运行至关重要。
但是在现实生产中,由于各种原因,有时会出现对原设计材料的代用。
本文将对压力容器设计中对材料代用的情况进行分析,并探讨代用可能带来的影响。
一、材料代用的原因1. 成本考虑在工程设计和生产中,成本是其中一个最为关键的考虑因素之一。
有时原设计中所使用的材料成本较高,为了降低成本,企业会考虑采用另一种材料进行代用。
2. 供应不足有时原设计中所使用的材料供应不足,或者存在供应周期较长的情况。
为了保证生产的正常进行,企业可能会选择另一种材料进行代用。
3. 技术陈旧随着科学技术的不断发展,新型材料不断涌现。
有时原设计中的材料已经过时,为了提高产品的性能,使用新型材料进行代用。
二、材料代用可能带来的影响1. 强度和耐用性下降原设计中选择的材料通常是经过反复测试和验证的,具有较高的强度和耐用性。
如果采用其他材料进行代用,其强度和耐用性可能无法与原设计材料相匹敌,可能会导致容器的性能下降,甚至出现事故风险。
2. 腐蚀性在压力容器中,材料的抗腐蚀性是非常重要的。
原设计中选择的材料可能具有较好的抗腐蚀性能,如果进行代用,新材料可能无法满足相同的抗腐蚀要求,导致容器在运行中受到腐蚀损害。
3. 焊接性能压力容器通常需要进行焊接,焊接性能是材料选择的重要考虑因素。
如果代用材料的焊接性能较差,可能导致焊接质量不佳,从而影响容器的安全使用。
4. 温度和压力适应性压力容器在使用过程中可能会经受高温和高压的环境,材料的温度和压力适应性非常重要。
替代材料可能无法适应原设计中所要求的温度和压力条件,可能会使容器在使用过程中出现问题。
材料代用可能会导致容器性能下降,甚至出现安全隐患。
在进行材料代用时,必须进行充分的评估和测试,确保新材料具有与原设计材料相匹敌的性能。
三、材料代用的风险管理1. 评估和测试在进行材料代用时,需要进行充分的评估和测试,包括强度、耐用性、腐蚀性、焊接性能、温度和压力适应性等方面的测试。
2024年压力容器钢板市场需求分析
![2024年压力容器钢板市场需求分析](https://img.taocdn.com/s3/m/95ca9923a55177232f60ddccda38376bae1fe07d.png)
2024年压力容器钢板市场需求分析摘要本文对压力容器钢板市场的需求进行了分析,并提出了一些建议和预测。
通过市场调研和数据分析,我们发现压力容器钢板市场的需求正在不断增长,这主要受到工业化进程的推动和应用领域的扩大。
本文为相关厂商和投资者提供了一些有价值的信息和建议。
引言压力容器钢板是制造压力容器的重要材料,广泛应用于石化、化工、能源等领域。
随着工业化进程的加快和技术的不断创新,对压力容器的需求不断增长,进而推动了压力容器钢板市场的发展。
本文通过对市场需求情况的分析,旨在为压力容器钢板供应商和相关企业提供市场预测和发展建议。
市场需求分析1. 工业化进程的推动随着工业化进程的加快,各个行业对压力容器的需求不断增加。
石化、化工、能源等行业对压力容器的需求量庞大,推动了压力容器钢板市场的发展。
特别是新兴行业的迅猛发展,如新能源、电动汽车等领域,对压力容器的需求将进一步提升。
2. 应用领域的扩大随着技术的不断创新和应用领域的拓展,压力容器的使用范围不断扩大。
除了传统的石化、化工行业外,压力容器在航天航空、冶金、核工业等领域都有重要应用。
这些应用领域的扩大将带动压力容器钢板市场的需求增长。
3. 质量要求的提高随着工业安全和环保要求的提高,对压力容器的质量要求也越来越高。
高强度、高耐腐蚀性的钢板成为市场的需求热点。
压力容器钢板供应商需要不断提升产品质量,满足市场需求。
4. 国际贸易的推动压力容器钢板市场的需求也受国际贸易的影响。
随着全球化进程的加快,国际市场的竞争越来越激烈。
压力容器钢板供应商需要关注国际市场动态,积极参与国际贸易,拓宽市场销售渠道。
市场预测与建议本文通过对压力容器钢板市场需求的分析,预测在未来一段时间内市场需求将持续增长。
为满足市场需求,压力容器钢板供应商可以考虑以下建议:1.加大技术研发力度,提升产品技术含量和质量,满足市场对高强度和高耐腐蚀性的需求。
2.关注新兴行业的发展趋势,及时了解和满足其对压力容器的需求。
钢制压力容器分析设计标准材料部分
![钢制压力容器分析设计标准材料部分](https://img.taocdn.com/s3/m/b91e941bbf23482fb4daa58da0116c175e0e1e56.png)
(5) 生产情况
《钢制压力容器——分析设计标准》材料部分
四、 低合金高强度钢板 3. 13MnNiMoNbR钢板
(1) 钢号简介 德国BHW35。
JB 4732—1995第6章列入,技术要求附录F,F2.1。 (2) 钢板标准
(4) 使用温度下限 新表6-3。 (5) 生产情况
《钢制压力容器——分析设计标准》材料部分
五、 低温用钢板 3. 07MnNiCrMoVDR钢板 (1) 钢号简介 列入GB 19189—2003,简化为07MnNiMoVDR。 (2) 钢板标准
《钢制压力容器——分析设计标准》材料部分
五、 低温用钢板 3. 07MnNiCrMoVDR钢板
1996加附加要求(P、S、AKV)。今后20R,按GB 6654—
1996第2号修改单。
冲击试验温度由20℃改为0℃:
试验数据,重钢,20R,12mm~16mm,热轧
《钢制压力容器——分析设计标准》材料部分
冶炼方法
检验批数
AKV
J
20℃
0℃
-20℃
平炉
48
45
23
12
氧气转炉
52
51
27
15
《钢制压力容器——分析设计标准》材料部分
二、 总则 1. 钢材的使用温度上限
6.1.6 2. 钢材的使用温度下限
6.1.7 3. 低温冲击功指标
6.1.7.1,表6-1。
《钢制压力容器——分析设计标准》材料部分
三、 碳素钢板 1. 钢号简况 表6-2 2. 20R钢板 (1) 钢板标准
P% S% AKV,J
压力容器材料的性能及应用研究分析
![压力容器材料的性能及应用研究分析](https://img.taocdn.com/s3/m/f1809c0cc950ad02de80d4d8d15abe23482f0339.png)
压力容器材料的性能及应用研究分析压力容器广泛应用于化工、石化、医药、食品等工业领域中,以储存、运输和处理各种气体或液体物质。
在这些应用中,压力容器材料的选择和性能至关重要,因为它们直接影响到容器的安全性和可靠性。
本文将探讨压力容器材料的性能及应用研究分析。
首先,我们将关注三种常用的压力容器材料:钢、铝和复合材料。
这些材料在压力容器领域中具有广泛的应用。
钢是目前最常用的压力容器材料之一。
其主要优点是强度高、刚度好、耐腐蚀性能较好以及可焊性强。
钢材可以分为普通碳素钢和合金钢两类。
普通碳素钢较为常用,主要包括Q235B、Q345R等级。
合金钢具有较强的耐腐蚀性能,可用于承受高温高压的工作环境。
然而,钢材的缺点是重量较大,这对于大型容器而言可能会增加运输和安装的困难。
铝是另一种常用的压力容器材料。
与钢相比,铝具有更轻的重量、更好的导热性和较高的耐腐蚀性。
此外,铝材还具有良好的加工性能和可塑性,方便制造各种形状的容器。
然而,铝材的强度较低,对于需要承受高压的容器而言并不适用。
此外,铝容器在制造过程中需要特殊注意防止氧化物生成。
复合材料是新兴的压力容器材料。
它由两种或更多种不同材料的复合而成,如玻璃纤维增强塑料(GFRP)、碳纤维增强塑料(CFRP)等。
复合材料具有极高的强度和刚度,同时重量轻、耐腐蚀性能优良。
此外,复合材料还具有良好的疲劳寿命和较长的使用寿命。
然而,复合材料的制造工艺相对复杂,生产成本较高,且易受到湿度和高温环境的影响。
对于不同的应用需求,选择合适的压力容器材料至关重要。
对于一般的气体贮存容器,普通碳素钢是较好的选择。
当涉及到储存腐蚀性气体或液体时,合金钢或不锈钢是更合适的选项。
对于要求重量轻且对强度要求不高的容器,可以考虑使用铝或复合材料。
而对于高温高压等特殊工况,合金钢或者复合材料是更适合的选择。
除了材料的选择外,还有一些关键的性能指标需要考虑。
其中,压力承受能力和耐蚀性是最重要的指标之一。
材料力学薄壁压力容器知识点总结
![材料力学薄壁压力容器知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/876d7522fbd6195f312b3169a45177232f60e488.png)
材料力学薄壁压力容器知识点总结在材料力学中,薄壁压力容器是一个重要的研究对象。
薄壁压力容器指的是壁厚相对于容器尺寸来说相当薄的容器,常见的有气瓶、蒸汽锅炉以及工业管道等。
本文将从材料力学的角度,对薄壁压力容器的知识点进行总结和归纳。
1. 应力和应变薄壁压力容器在使用时会承受内外部的压力载荷,因此我们首先需要了解应力和应变的概念。
应力是单位面积上的内部力的大小,可以分为法向应力和剪切应力。
应变则是物体在受到外力作用下产生的形变程度,可以分为线性应变和剪切应变。
2. 轴对称薄壁压力容器的受力分析轴对称薄壁压力容器是指容器的几何形状在轴向上具有对称性。
在轴对称薄壁压力容器的受力分析中,我们需要考虑容器的内外径、壁厚、内外压力以及材料的弹性模量等参数。
通过应力和应变的计算,可以得出容器在不同条件下的稳定性。
3. 塔式储罐的安全性评估塔式储罐是一种常见的化工设备,用于储存液体或气体。
为了保证塔式储罐的安全运行,我们需要进行安全性评估。
安全性评估主要包括强度计算、可靠性评估和疲劳分析等方面。
在强度计算中,我们需要考虑容器的几何形状、材料性能以及荷载情况等因素。
可靠性评估和疲劳分析则主要针对容器的寿命和疲劳损伤进行评估。
4. 压力容器的材料选择在设计压力容器时,选择合适的材料是至关重要的。
材料的选择需要考虑容器的使用环境、载荷情况以及成本等因素。
常见的材料有钢材、铝合金、钛合金等,每种材料都有其特定的性能和适用范围。
通过合理选择材料,可以确保压力容器具有良好的强度和耐久性。
5. 安全阀的设计和选择安全阀是一种常见的压力容器配件,用于保护容器免受超压的影响。
安全阀的设计和选择需要考虑容器的工作压力、流量要求以及阀的启闭特性等因素。
通过合理选择安全阀,可以保证容器在超压情况下的安全运行。
总结:综上所述,材料力学对于薄壁压力容器的研究具有重要意义。
通过对应力和应变、轴对称薄壁压力容器受力分析、塔式储罐的安全性评估、材料选择以及安全阀设计和选择等知识点的总结,我们可以更好地了解和设计薄壁压力容器。
压力容器中材料应力分析方法研究
![压力容器中材料应力分析方法研究](https://img.taocdn.com/s3/m/6d5d3029e55c3b3567ec102de2bd960590c6d9c7.png)
压力容器中材料应力分析方法研究压力容器中的材料应力分析方法研究压力容器是广泛应用于化工、石油、石化、能源和许多其他工业领域的重要设备。
由于容器内部承受的压力较高,材料应力的分析对于确保容器的安全运行至关重要。
本文将介绍压力容器中材料应力分析的方法和技术。
一、背景压力容器中的材料应力分析涉及到多种因素,包括压力、温度、载荷、材料性质以及容器的几何形状等。
这些因素对容器材料的应力分布和变形有着直接影响。
因此,准确地评估应力对于设计和运行压力容器至关重要。
二、材料应力分析方法1. 解析方法解析方法是通过数学和物理原理来推导和计算材料的应力。
这种方法通常基于简化的假设和模型,适用于容器几何形状和边界条件较简单的情况。
常见的解析方法包括平衡方程法、力法、位移法等。
2. 有限元方法有限元方法是一种基于数值计算的方法,将复杂的材料和几何形状分割成许多小的有限元网格,并对每个元素进行数值计算。
通过对整个结构进行离散化,可以得到材料的应力分布和变形情况。
有限元方法适用于任意复杂的结构和边界条件,具有较高的精度。
3. 材料试验和测试方法材料试验和测试方法通过实际测量材料的应力和变形来估计其应力分布。
常用的试验方法包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等。
通过这些试验和测试,可以获得材料的力学性能,进而进行应力分析。
三、材料应力分析技术1. 基于有限元分析的优化设计有限元分析可以帮助设计师优化压力容器的结构,以强化容器内部应力的分布,从而提高其安全性和可靠性。
通过不断调整材料布局、几何形状和边界条件,优化设计可以减少应力集中和疲劳损伤。
2. 考虑材料非线性和失效的分析方法在长期使用过程中,材料的性能可能会发生变化,如强度下降、裂纹扩展等。
因此,对压力容器的材料应力分析应考虑到材料的非线性和失效行为。
这可以通过材料的断裂力学和塑性理论来进行分析,以预测容器在各种工况下的失效概率。
3. 结构监测和健康评估技术压力容器的材料应力分析不仅仅限于设计阶段,还需要在容器运行期间进行监测和评估。
压力容器材料两种韧性断裂形态分析
![压力容器材料两种韧性断裂形态分析](https://img.taocdn.com/s3/m/018fcaee4693daef5ef73d47.png)
时对断裂形态进行判断 , 在进行弥补时根据实 际情 况制定 出有 针对性的措施 ; 三是为了使压力容器材料韧 性断裂形态得 到更
好的探究 , 相 关 人 员 需要 通 过 显 微 观 测 和原 位 拉 伸 电镜 观 测 进 行大量的实验 , 深 入 分析 韧性 断 裂 的细 观形 态 和宏 观 形 态 。 3 两 种 断裂 模 式 与 应 力 状态 的关 系
断裂形态 中的一种 , 从 现有成果 能够看 出, 目前 依然缺 乏明确 的剪切 型断裂机理 , 压力容器材料内部宏观剪切带 和细观剪切
带 的 相对 集 中是 造 成 剪 切 型 断裂 形 态 形 成 的 主要 原 因 , 所 以这
随着科学技术 的不断进步 , 很多学者和专家开始深入研究 压力容器 材料 的两种任性 断裂形态 , 除 此之外 , 还详 细分析 了
技术研 发
T E C H N o L 0 G Y A N D MA R K E T
压 力 容 器 材 料 两 种 韧 性 断 裂 形 态 分 析
陈长安,陈仅祥
( 山 东菏 泽华 昌机械 科技 有 限公 司 ,山 东 菏泽 2 7 4 0 0 0 )
摘 要: 在压力容器中, 韧 性断裂作 为主要的破 坏形式, 分为韧 窝型 断裂 和剪切 型断裂 两种形 态, 其具有极 大的危 害。从
目前情况来看, 在很 多方面都对压力容器有较 高的要 求 , 它贯穿 于L4 r ] 的 日常 生活和工业生产 中, 能够使加 工水平得到 提升 , 使产品质量得 到巩 固。所 以, 需要严格控制压力容 器的质量 , 所选择材料 必须具有较 高的性价 比, 通过详 细分析 两
种韧性断裂形态, 从 而 选择 合 适 的 加 工 材料 , 为 进 一 步提 升压 力容 器质 量 奠 定基 础 。 关键词 : 压 力容 器 材料 ;韧 性 断 裂 ;应 力 状 态
容器强度分析实验报告
![容器强度分析实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/1f6bbf1c326c1eb91a37f111f18583d049640f27.png)
一、实验目的本次实验旨在通过理论计算和实验验证相结合的方法,对某型压力容器的强度进行分析。
通过对容器结构进行应力、应变测量,验证理论计算结果,并评估容器的安全性能。
二、实验原理容器强度分析主要基于以下原理:1. 材料力学理论:根据材料力学的基本理论,分析容器在载荷作用下的应力、应变分布。
2. 有限元分析:利用有限元软件对容器进行模拟分析,预测容器在载荷作用下的应力、应变分布。
3. 实验验证:通过实验测量容器在载荷作用下的应力、应变,验证理论计算和有限元分析结果。
三、实验设备与材料1. 实验设备:- 压力试验机- 万能试验机- 高精度测力计- 高精度应变片- 传感器数据采集系统- 有限元分析软件2. 实验材料:- 容器材料:Q345B钢- 容器尺寸:直径1000mm,高度2000mm四、实验步骤1. 理论计算:- 根据容器设计参数,确定容器结构形式、材料属性、载荷等。
- 利用材料力学理论,计算容器在载荷作用下的应力、应变分布。
- 建立有限元模型,进行有限元分析,预测容器在载荷作用下的应力、应变分布。
2. 实验准备:- 将容器放置在压力试验机上,确保容器稳定。
- 将应变片粘贴在容器关键部位,如筒体、封头等。
- 连接传感器数据采集系统,确保数据采集准确。
3. 实验实施:- 对容器施加均匀载荷,逐步增加压力。
- 在载荷作用下,实时采集应变片数据,记录容器在载荷作用下的应力、应变变化。
- 当容器达到破坏载荷时,记录破坏情况。
4. 数据处理与分析:- 对实验数据进行整理,绘制应力、应变曲线。
- 将实验结果与理论计算和有限元分析结果进行对比,分析误差原因。
- 评估容器在载荷作用下的安全性能。
五、实验结果与分析1. 理论计算结果:- 容器在载荷作用下的应力、应变分布符合材料力学理论。
- 容器最大应力发生在筒体与封头连接处,最大应力约为215MPa。
2. 有限元分析结果:- 有限元分析结果与理论计算结果基本一致,最大应力约为215MPa。
压力容器制造中材料代用的常见问题分析
![压力容器制造中材料代用的常见问题分析](https://img.taocdn.com/s3/m/b505e63c0b4c2e3f57276321.png)
同意, 并将代用 材料 的质量证 明书或复验报告报 主
管 负责人 审核 批准 。② 压力 容器 的材 料代 用必 须 征 得原设 计单 位 的 同意并取 得 证 明文件 。③压 力 容 器
出厂质量证 明书和施工 图上应注 明代 用材料 的材 质、 规格和部位。在执行这些原则的过程 中, 用较高 级别 或性 能较 好 的材料 代 替较低 级 别 或性 能 较 差 的 材料 ; 同样 钢号 较 厚 规 格 的材 料 代 替 较 薄 规 格 的 用
的重要 原 因之 一 就 是 选用 材 料 不 当 。例 如 , 采用 焊
问题 的存 在 , 文 结合 实 际 对 这 些 问 题作 了 一 些 分 本
析。
2 “ 以优 代 劣 ” 问题
压 力 容器 用 金 属 材 料 的 主要 性 能 包 括 力 学 性 能 、 造工 艺性 能 、 制 耐腐蚀 及 耐高 温性 能等 。材 料性 能对 于某 种材 料 而 言是 确 定 不 变 的 , 种 材 料在 某 一
维普资讯
贵 州 化 工
・
20 年 8月 07
第3 2卷 第 4期
5 ・ 4
压力容器制造中材料代用的常见问题分析
金元 文
摘 要
濮 军
( 贵州石油化工机械厂 , 贵州贵 阳,50 2 5 00 )
就压力容器制造过程 中常常遇到的材料代用 问题进行综合 分析 , 阐述 了相应 观点。 并 压钢材 焊 制 压力 容 器 时 , 容 易 在 焊 接 接 头 就 中产 生裂缝 ; 些镍 铬不 锈钢 的压 力 容器 , 因钢 号 有 常 或 成分 选用 不 当 , 在使 用 中发生 晶问腐 蚀 、 为腐 蚀 应 等形式 的破 坏 ; 用铁 素体 钢 制造 低 温压 力 容 器 时 , 选 如 钢 的转变 温 度 高 于容 器 的工 作 温 度 , 容器 工 作 则 时 就容 易发 生脆 性 破 坏 。所 以 , 选 择 压 力 容 器 用 在 钢 时 , 须根 据容 器 的工作 条件 ( 壁温 、 力 、 必 如 压 介质 腐蚀 性 、 质 对 材 料 的脆 化 作 用 及 其 是 否 易 燃 、 介 易 爆、 有毒 等 ) 择 具 有合 适 力 学 性 能 、 理 性 能 和耐 选 物 腐 蚀 性 能 的材 料 , 用 的 材 料 还必 须 考 虑 加 工 工 艺 选 ( 焊性 、 可 是否 便 于加 工 ) 和经 济 合 理 性 等 情 况 。但 在 设 备制造 过 程 中 , 由于 采 购 困 难或 为 了对 现 有 材 料 进行 充分 利用 等 原 因 , 料代 用 问题 还 是 较 常见 材 的 。在 G 1 B5 0—9 8和 《 规 》中对 材 料 代 用 问题 都 容 有相应 规定 , 纳起 来有 如下 要求 : 力 容器 承 压部 归 压 件 的代用 材 料 , 与被 代 用 的材 料 具 有 相 同或 相 近 应 的化学 成分 、 货状 态 、 验 项 目 、 能指 标 和检 验 交 检 性 率 以及尺 寸公 差 、 形 质 量 等 。最 基 本 的代 用 原 则 外 是代用 钢 材 的技 术要 求 不低 于被 代 用 的 钢 材 , 别 个 在性 能项 目或 检 验 率 方 面要 求 略低 的 代用 钢 材 , 则
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发展热连轧拓宽了我国热轧薄板的品种,除了生产碳素结构钢热 轧薄钢板外,还具备了生产石油管线用钢板、集装箱用钢板、船板、 耐侯钢板等多种高附加值、高技术含量产品的能力。在规格上,可生 产厚度1.0-25mm、宽度600-1900mm的热轧板材。 • 通过“九五”期间的建设,我国热轧薄板的生产虽然取得了显著 的发展,在数量、品种规格和质量上供需矛盾仍然很突出。随着国民 经济的发展,对热轧薄板的需求量逐年增加,特别是国内对镀锌板、 彩涂板的需求量增长很快,作为其基板的冷轧薄板的需求量也相应增 加,目前我国热轧薄钢板生产能力尚不能满足国内市场的需求,每年 都需进口300多万吨热轧薄钢板,以弥补国内不足。在品种规格上, 国产薄规格的热轧板材产品少,在进口的热轧薄板中,市场急需的厚 度小于3mm的薄规格热轧板材占60%以上。在质量上的问题也比较多, 由于投产较早的热连轧机组工艺和技术装备水平落后,自动控制程度 低,总体装备水平不高,生产的热轧薄板产品表面质量不高,不能全 部满足下游产品对热轧薄板的质量要求。2001年全国热轧薄钢板产量 约992万吨,占钢材总产量的6.3%;而进口热轧薄钢板约326.7万吨, 占进口总量的19%。 • “十五”期间国家将加大钢铁工业的调整力度,将新建一批热连 轧机组,同时改造部分热连轧生产线。预计到2005年热轧薄板基本能 满足国内市场需求。 •
• (2)零件的功能和制造工艺
• • 功能:筒体,封头承压空间与介质接触选 择与介质相容的承压钢板。 • 支座:不承压,不接触介质, • 除与容器接触垫板外,可选用普通碳素 钢, • 制造工艺:从保证制造质量,方便制造, 选材料。 • 沸腾钢(Q235-A.F)搪玻璃效果比镇静 钢(Q235-A)好。
• (c)介质 • 选材应考虑与介质的相容性 • 碳素钢用于腐蚀性不强的常压,低压容 器,壁厚不大,中压容器。 • 低合金高强度钢用于腐蚀性不强,壁厚较 大(38mm)的受压容器。 • 珠光体耐热钢用作抗高温氢或硫化氢腐 蚀或设计温度为350~650℃的压力容器用 耐热钢。 • 不锈钢用于腐蚀性较强,或设计温度
• a.全面腐蚀 • 与腐蚀介质直接接触的全部或大部分金属 表面发生比较均匀的大面积腐蚀。 • 危害:厚度变薄,强度不足,发生膨胀以 至爆破。 • 防止:选用耐腐蚀材料,衬里或堆焊。 • b.局部腐蚀 • 集中在金属表面局部区域的腐蚀
(2)应力腐蚀
• • • • • • 在拉伸应力和特定腐蚀介质的共同作用 下,导致材料开裂或早期破坏 断裂前往往无明显塑性变形,危险性很大 特点①拉应力大于临界值 ②特定合金和介质的组合 常见的应力腐蚀 防止:合理选择材料,H2S采用抗H2S 的钢,如12Cr2MoAlV减少或消除残余应力, 焊后消除应力热处理。改善介质条件,减 少有害离子成分,添加缓性剂(吸附在金 属表面上)涂层保护。
感想
近年来钢铁行业原料价格大幅上涨,我 国作为钢铁生产大国在每年一度的铁矿石 谈判中缺乏话语权,因此我们在全球范围 内寻求铁矿石,提高原料自给率,这样能 有效缓解原料价格上涨对钢铁企业利润的 挤压。 钢铁流通业的集中度比钢铁生产企 业的集中度更低,加剧了钢材市场的价格 竞争。通过对钢铁营销渠道的整合,扩大 市场占有率,提高钢铁生产企业在流通领 域的定价权,在一定程度上有利于国内钢 铁价格的稳定。 • 而作为大学生的我们,也应提高自己的 •
压力容器钢材的选择
• • • • • • • 面 (1)压力容器的使用条件 使用条件包括设计温度、设计压力、介质 特点、操作特点。 (a)设计温度 Q235系列不适用于0℃以下 15CrMoR,12CrlMoV抗氢钢,适于高温, 高压临氢的压力容器。 (b)设计压力 选择压力容器材料应综合考虑的下几方
(2)钢材类型
• 按化学成分分,可分为碳素钢、低合金钢、 高合金钢。 • a.碳素钢 • 含C量<2.06%的铁碳含金, • 压力容器常用碳素钢有两类: • 一类:Q235系列、10,20钢管,20,35锻 件 • 一类:(专用钢板)20R • R:表示压力容器专用钢板,主要对20 钢的S.P等有害元素控制更加严格,表面质 量要求更高。常用于常压,中低压压力容 器。 • b.低合金钢 low-alloy steel
• 在低温下: • 温度下降,碳钢,低合金钢强度上升,韧性下降 • 韧脆性转变温度(脆性转变温度): Temperature of ductile-to-brittle transition • 当温度低于某一界限时,钢的冲击功大幅度下 降,从韧性状态变为脆性状态的温度
高温,长期静载下钢材性能
• 高温下材料的强度等性能除随温度的升 高而改变外,还和时间有关. • 蠕变现象:在高温和恒定载荷作用下, 金属材料会产生随时间而发展的塑性变形, 这种现象称蠕变(Creep)现象。 • 蠕变温度:碳素钢超过420℃;低合金钢 400~500℃ • 危害:使材料产生蠕变脆化,应力松驰, 蠕变变形和蠕变断裂。
(3)材料的使用经验
对已有成功使用经验,要清楚其化学成 分的控制要求,载荷作用下应力状态;操 作规程和最长使用时间。 • 对不成功的,根据失效原因,采取相应 的措施。 •
(4)材料价格
• 相同规格的价格,不锈钢>低合金钢>碳素 钢。需较厚不锈钢时,尽量采用复合材料 衬里。堆焊或多层结构。
控制压力容器用钢中的硫磷含量
S 是钢中的有害元素,越少越好。S以 FeS的形态存在于钢中。FeS与Fe能形成低 熔点(985℃)的共晶体,当热加工的加工 温度高于此温度时,分布在晶界上的共晶 体熔化,导致加工开裂,这就是所谓的热 脆性,含S量越高,热脆性就越严重。 • P 能全部溶于铁素体内,而使铁素体在 室温下的强度提高,韧性下降,产生冷脆 性。使钢的冷加工性能和焊接性能变坏. • 硫——能促进非金属夹杂物的形成,使塑 性和韧性降低。磷——能提高钢的强度, •
我国生产钢材的现状
• 为了适应市场需求和钢铁工业发展的需 要,“九五”期间我国把发展热轧薄板作 为钢铁工业结构调整的主要内容。通过采 用国外先进技术和装备,在“九五”期间 相继建成了邯郸钢铁集团公司和广州钢铁 集团公司珠江钢厂的两套薄板坯连铸连轧 机组、宝山钢铁股份有限公1580mm热连轧 机组以及鞍山钢铁集团公司1780mm热连轧 机组,完成了本溪钢铁集团公司热连轧改 造等项目。2001年包头钢铁集团公司的薄 板坯连铸连轧机组又建成投产。这些建设 项目的完成提高了我国钢铁工业热轧薄板
介质
• 介质可能引起材料腐蚀,组织性能的改变。 • 1 腐蚀概述 • a.电化学腐蚀 • 金属在电解质中,由于各部位电位不同, 形成微电池,在电子交换过程中产生电流, 作为负级的金属被逐渐溶解的一种腐蚀。 • 如碳素钢在水或潮湿环境中的腐蚀。 • b.化学腐蚀 • 金属在介质中直接发生化学反应的腐蚀 • 按腐蚀的形成,也可分为两大类
• 因此,与一般结构钢相比,压力容器用钢 对硫、磷、氢等有害杂质元素含量的控制 更加严格。 • 例如 • 中国压力容器用钢的硫和磷含量分别应低 于0.020%和0.030%。 • 随着冶炼水平的提高,目前已可将硫的含 量控制在0.002%以内。化学成分对热处理 也有决定性的影响,如果对成分控制不严, 就达不到预期的热处理效果。
环境对压力容器用钢性能的影响
压力容器除受到包括介质压力在内的各 种载荷作用外,其工作环境对材料的性能 也有着不可低估的影响,有时这种影响甚 至超出了介质的影响。 • 环境的影响因素很多,如: • 温度的高低波动,载荷的波动,介质的性 质,加载的速度等。 •
温度
• • • 有的压力容器长期在高温下工作(热壁加氢反应器) 有的压力容器长期在低温下工作(液氧,液氨贮罐) 材料在高温或低温下的性能与常温下并不相同
压力容器材料分析
压力容器常用钢材
• 1. 钢材形状
• • • • • • • • • • 从钢厂生产出的钢材包括:钢板、钢管、钢棒、钢丝、锻件、铸 件等; 压力容器使用的钢材主要是:板材,管材和锻件。 a.钢板 钢板卷焊制圆筒,冲压可制成封头。 应具有性能:较高的强度及良好的塑性、韧性、冷弯性能和焊接性能。 b.钢管 用于接管,换热管等; 要求:较高的强度和塑性,良好焊接性能。 c.锻件 用作:高压容器的平、盖端部法兰,接管法兰。