压力容器基础知识ppt
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• 2、常见压力容器用钢简介
• 容器常用的碳素钢20R，对应的新的牌号（GB7132008锅炉和压力容器用钢）为Q245R，其中Q表示 屈服强度，R表示容器用钢，Q245R即为屈服强度不 小于245MPa的容器用钢。
• 16MnR（新牌号为Q345R）属于低合金高强度钢,是 锅炉压力容器专用钢，锅炉压力容器的常用材料。 它是目前我国用途最广、用量最大的压力容器专用 钢板。
1. 最高工作压力大于等于0.1MPa（不包括液体静压 力）；
2. 内直径（非圆形截面指断面最大尺寸）大于等于 0.15m，且容积大于等于0.025m3；
3. 介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于 标准沸点的液体。
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二、 压力容器的分类 • 压力容器按其所承受的工作压力，可分为 低压、中压、高压及超高压容ຫໍສະໝຸດ Baidu四个等级 。具体划分标准是: 0.1MPa≤P ＜ 1.6MPa时为低压容器； 1.6MPa ≤ P＜10MPa时为中压容器； 10MPa≤P ＜ 100MPa时为高压容器； P≥100MPa时为超高压容器。
设备基础知识
第一章 压力容器基础知识
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主要内容
• 一、压力容器的定义 • 二、压力容器的分类 • 三、压力容器用钢 • 四、压力容器的安全附件 • 五、压力容器的常见失效形式 • 六、压力容器的定期检验 • 七、压力容器的操作与维护
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什么是压力容器？
• 一、 压力容器的定义
• 根据《压力容器安全技术监察规程》同时具备下 列三个条件的容器为压力容器：
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• 低温钢是通过合金元素的固溶强化、细化晶粒， 并通过正火、回火处理细化晶粒、均化组织，而 获得良好的低温韧性。16MnDR, 15MnNiDR和 09MnNiDR等。
• 压力容器常用低合金耐热钢有1Cr－0.5Mo( 15CrMo)、1.25Cr－0.5Mo、2.25 Cr－1Mo等。 这些合金钢中所含的合金元素以及钒、妮、钦、 钨和硼等碳化物形成元素也是显著提高钢的抗氢 性能的基本元素，所以上述低合金耐热钢也可作 为抗氢钢使用。
贮运容器：主要是用来盛装气体、液体、液化气体的容器 ，如各种形式的贮槽、槽车等。
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• 此外，为了便于安全管理和监督检查，根据容器 压力的高低、容器内介质的危害程度以及在生产 过程中的重要作用，又将压力容器分为三类。具 体分类如下：
• 1、属于下列情况之一者为一类化工压力容器： • ①非易燃或无毒介质的低压容器； • ②易燃或有毒介质的低压分离容器和换热容器； • 2、下列情况之一者为二类化工压力容器： • ①中压容器； • ②剧毒介质的低压容器； • ③易燃或有毒介质的低压反应容器和贮运容器。
• 常见的压力用钢的成分和力学性能见附表。
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名称
温度(℃)
工作
设计
压力(MPaG) 工作 设计
材质
大煤浆槽 气化炉 除氧器
90
100 常压 常压
1450/400( 壳)
425(壳体)
6.5
7.15
108
160 0.036 0.5
20R
1.25Cr－0.5Mo+316L
16MnR+00Cr17Ni14Mo2
-
化工压力容器按其在生产工艺中的作用原理又可分 为反应容器、换热容器、分离容器、贮运容器等四 种：
反应容器：主要用来进行介质的物理、化学反应的容器。 如反应器、发生器、反应釜、分解塔、聚合釜、合成塔、 高压釜、气化炉等；
换热容器：主要用于介质之间的热量交换的容器。如热交 换器、冷却器等；
分离容器：主要用来完成介质的压力平衡及气体净化、气 液分离的容器。如缓冲罐、分离器、过滤器、吸收塔、洗 涤器、干燥塔、集油器、除氧器等；
高压闪蒸罐
175
205
0.8 1 16MnR+00Cr17Ni14Mo2
甲烷化炉
360
450 5.15 6
15CrMoR
甲醇闪蒸罐I -41.20
硬度：金属材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。
-
-
二、钢的分类
1、钢材的分类方法比较多按其元素组成可分为：
-
• 2、压力容器用钢按钢材形式分类： ①钢板： 包括厚板、薄板、钢带、卷板 ②钢管：流体传输用标准管、传热用非标管；按制造
方式分为，无缝（热轧、冷轧）、锻造、离心铸造 、焊接。 ③锻件（分为标准件和非标准件如封头、管板等） ④管件 ⑤紧固件（螺母，螺栓） ⑥铸件 ⑦棒和型钢
• 石油、化学等工业中的压力容器，大多数由钢材制成。与 其他材料相比，钢材的强度高，韧性好，耐冲击。
• 1、钢材性能常用术语
• 弹性、弹性变形、弹性极限：外力去掉后能恢复 其原来形状的性能叫弹性；随着外力消失而消失 的变形叫弹性变形；弹性变形达到最大时的外力 为弹性极限。
• 塑性和塑性变形：产生永久性变形不致引起破坏 的性能叫塑性。在外力消失后留下来的这部分变 形叫塑性变形（不可恢复）。
• 脆性：金属材料在外力作用下无明显变形即发生 断裂的性质。
-
刚度：金属材料抵抗弹性变形的能力。衡量指标： 弹性模量＝应力/应变。
强度：金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断 裂的能力。强度的主要指标有：
屈服强度：又称为屈服极限，是指材料开始 产生宏观塑性变形时的应力。
抗拉强度：金属材料拉断前所承受的最大应 力。
• 气化炉的材质？
-
• 合金元素总含量高于13%的合金钢称为高合金钢 。按其供货状态下的组织分为铁素体、马氏体、 奥氏体和奥氏体+铁素体双相钢等。这类钢中应用 最广泛的是Cr或Cr-Ni类钢。由于含有较高的Cr或 Cr-Ni合金元素，因而具有对大气和各种腐蚀介质 的耐蚀性，故又称为不锈钢。 其中奥氏体不锈钢应用较多，常见有0Cr18Ni9, 00Cr19Ni10, 0Cr17Ni12Mo2, 00Cr17Ni14Mo2, 0Cr18Ni10Ti等，这些对应ASME牌号是304， 304L，316，316L，321
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3、属于下列情况之一者为三类化工压力容器： ①高压、超高压容器； ②剧毒介质且压力与体积的乘积≥0.2 MPa·m3的低 压容器或剧毒介质的中压容器； ③易燃或有毒介质且压力与体积的乘积≥0.5 MPa·m3的中压反应容器或压力与体积的乘积≥10 MPa·m3／cm2的中压贮运容器。
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三、 压力容器用钢
• 2、常见压力容器用钢简介
• 容器常用的碳素钢20R，对应的新的牌号（GB7132008锅炉和压力容器用钢）为Q245R，其中Q表示 屈服强度，R表示容器用钢，Q245R即为屈服强度不 小于245MPa的容器用钢。
• 16MnR（新牌号为Q345R）属于低合金高强度钢,是 锅炉压力容器专用钢，锅炉压力容器的常用材料。 它是目前我国用途最广、用量最大的压力容器专用 钢板。
1. 最高工作压力大于等于0.1MPa（不包括液体静压 力）；
2. 内直径（非圆形截面指断面最大尺寸）大于等于 0.15m，且容积大于等于0.025m3；
3. 介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于 标准沸点的液体。
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二、 压力容器的分类 • 压力容器按其所承受的工作压力，可分为 低压、中压、高压及超高压容ຫໍສະໝຸດ Baidu四个等级 。具体划分标准是: 0.1MPa≤P ＜ 1.6MPa时为低压容器； 1.6MPa ≤ P＜10MPa时为中压容器； 10MPa≤P ＜ 100MPa时为高压容器； P≥100MPa时为超高压容器。
设备基础知识
第一章 压力容器基础知识
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主要内容
• 一、压力容器的定义 • 二、压力容器的分类 • 三、压力容器用钢 • 四、压力容器的安全附件 • 五、压力容器的常见失效形式 • 六、压力容器的定期检验 • 七、压力容器的操作与维护
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什么是压力容器？
• 一、 压力容器的定义
• 根据《压力容器安全技术监察规程》同时具备下 列三个条件的容器为压力容器：
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• 低温钢是通过合金元素的固溶强化、细化晶粒， 并通过正火、回火处理细化晶粒、均化组织，而 获得良好的低温韧性。16MnDR, 15MnNiDR和 09MnNiDR等。
• 压力容器常用低合金耐热钢有1Cr－0.5Mo( 15CrMo)、1.25Cr－0.5Mo、2.25 Cr－1Mo等。 这些合金钢中所含的合金元素以及钒、妮、钦、 钨和硼等碳化物形成元素也是显著提高钢的抗氢 性能的基本元素，所以上述低合金耐热钢也可作 为抗氢钢使用。
贮运容器：主要是用来盛装气体、液体、液化气体的容器 ，如各种形式的贮槽、槽车等。
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• 此外，为了便于安全管理和监督检查，根据容器 压力的高低、容器内介质的危害程度以及在生产 过程中的重要作用，又将压力容器分为三类。具 体分类如下：
• 1、属于下列情况之一者为一类化工压力容器： • ①非易燃或无毒介质的低压容器； • ②易燃或有毒介质的低压分离容器和换热容器； • 2、下列情况之一者为二类化工压力容器： • ①中压容器； • ②剧毒介质的低压容器； • ③易燃或有毒介质的低压反应容器和贮运容器。
• 常见的压力用钢的成分和力学性能见附表。
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名称
温度(℃)
工作
设计
压力(MPaG) 工作 设计
材质
大煤浆槽 气化炉 除氧器
90
100 常压 常压
1450/400( 壳)
425(壳体)
6.5
7.15
108
160 0.036 0.5
20R
1.25Cr－0.5Mo+316L
16MnR+00Cr17Ni14Mo2
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化工压力容器按其在生产工艺中的作用原理又可分 为反应容器、换热容器、分离容器、贮运容器等四 种：
反应容器：主要用来进行介质的物理、化学反应的容器。 如反应器、发生器、反应釜、分解塔、聚合釜、合成塔、 高压釜、气化炉等；
换热容器：主要用于介质之间的热量交换的容器。如热交 换器、冷却器等；
分离容器：主要用来完成介质的压力平衡及气体净化、气 液分离的容器。如缓冲罐、分离器、过滤器、吸收塔、洗 涤器、干燥塔、集油器、除氧器等；
高压闪蒸罐
175
205
0.8 1 16MnR+00Cr17Ni14Mo2
甲烷化炉
360
450 5.15 6
15CrMoR
甲醇闪蒸罐I -41.20
硬度：金属材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。
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二、钢的分类
1、钢材的分类方法比较多按其元素组成可分为：
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• 2、压力容器用钢按钢材形式分类： ①钢板： 包括厚板、薄板、钢带、卷板 ②钢管：流体传输用标准管、传热用非标管；按制造
方式分为，无缝（热轧、冷轧）、锻造、离心铸造 、焊接。 ③锻件（分为标准件和非标准件如封头、管板等） ④管件 ⑤紧固件（螺母，螺栓） ⑥铸件 ⑦棒和型钢
• 石油、化学等工业中的压力容器，大多数由钢材制成。与 其他材料相比，钢材的强度高，韧性好，耐冲击。
• 1、钢材性能常用术语
• 弹性、弹性变形、弹性极限：外力去掉后能恢复 其原来形状的性能叫弹性；随着外力消失而消失 的变形叫弹性变形；弹性变形达到最大时的外力 为弹性极限。
• 塑性和塑性变形：产生永久性变形不致引起破坏 的性能叫塑性。在外力消失后留下来的这部分变 形叫塑性变形（不可恢复）。
• 脆性：金属材料在外力作用下无明显变形即发生 断裂的性质。
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刚度：金属材料抵抗弹性变形的能力。衡量指标： 弹性模量＝应力/应变。
强度：金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断 裂的能力。强度的主要指标有：
屈服强度：又称为屈服极限，是指材料开始 产生宏观塑性变形时的应力。
抗拉强度：金属材料拉断前所承受的最大应 力。
• 气化炉的材质？
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• 合金元素总含量高于13%的合金钢称为高合金钢 。按其供货状态下的组织分为铁素体、马氏体、 奥氏体和奥氏体+铁素体双相钢等。这类钢中应用 最广泛的是Cr或Cr-Ni类钢。由于含有较高的Cr或 Cr-Ni合金元素，因而具有对大气和各种腐蚀介质 的耐蚀性，故又称为不锈钢。 其中奥氏体不锈钢应用较多，常见有0Cr18Ni9, 00Cr19Ni10, 0Cr17Ni12Mo2, 00Cr17Ni14Mo2, 0Cr18Ni10Ti等，这些对应ASME牌号是304， 304L，316，316L，321
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3、属于下列情况之一者为三类化工压力容器： ①高压、超高压容器； ②剧毒介质且压力与体积的乘积≥0.2 MPa·m3的低 压容器或剧毒介质的中压容器； ③易燃或有毒介质且压力与体积的乘积≥0.5 MPa·m3的中压反应容器或压力与体积的乘积≥10 MPa·m3／cm2的中压贮运容器。
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三、 压力容器用钢