浅析压力容器用钢的发展
压力容器用钢是压力容器设计与制造的基础。本文从钢材质量的提高、高强度低合金钢的发展、奥氏体不锈钢新技术的采用和新材料的引入等方面阐述了我国压力容器用钢的发展和压力容器用钢标准的技术进步。压力容器广泛应用于化工、能源、冶金、航天等领域，在国民经济中发挥着重要作用。材料是压力容器的基础，是设计和制造的先决条件。伴随着我国压力容器行业的发展，材料技术在质量、强度和性能等方面都取得了很大的提高，对推动设备的大型化、轻型化，实现能源的节能降耗起到了关键作用。 1.钢材质量新修订的一系列压力容器标准均对材料质量提出了更为严格的要求，具体体现在以下几个方面。 1.1.熔炼方法。钢板的制造工艺是决定钢板质量的主要因素。TSG R0004-2009《固定式压力容器安全监察规程》指出：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，对于高参数钢材还应当采用炉外精炼工艺。经过初炼加精炼的炉外精炼技术可使钢水温度和成分均匀化、严格控制钢材的化学成分、去除有害物质，从而大大提高钢材质量。GB3531、GB19189和GB24511等压力容器钢板标准中均已要求钢材制造须采用转炉或电炉加炉外精炼的冶金技术。 1.2.化学成分。S的热脆性和P的冷脆性是影响钢材质量的主要因素。从承压设备用钢标准的发展趋势来看，钢中S、P含量限制的越来越严格。《固容规》中严格规定了焊接用钢以及压力容器专用钢中碳素钢和低合金钢的S、P含量。相应的压力容器用钢板标准中所规定的S、P含量指标与欧洲标准处于同一水平、优于美国标准指标，在某些标准中甚至优于欧洲标准。 1.3.力学性能。冲击功体现了材料抵抗冲击韧性的能力。为预防碳素钢和低合金钢制压力容器发生脆性破坏，规定了碳素钢和低合金钢的冲击功最低值。《固容规》和GB150.2-2011中均提高了钢板的冲击功指标并且对钢材标准抗拉强度下限值的分档细化，为降低安全系数、减薄壁厚、实现成本节约提供了可能。 2.低合金钢随着我国工业投资项目的增加和项目规模的不断扩大，化工装备在逐渐朝着大型化方向发展。设备的大型化会带来土地的节约、外围管线和仪表的减少，但也必然会导致钢板厚度的增加。钢板过厚不仅会影响焊接质量，还会带来过多的焊接残余应力，造成安全隐患。通过提高钢材强度来降低钢板厚度是实现装置
金属压力容器制造行业分析报告
目录 一、金属压力容器制造行业概况 1、金属压力容器的用途 2、金属压力容器的分类 二、金属压力容器行业管理体制及主要法律法规和政策 1、行业管理体制 2、行业主要法律法规和政策 （1）金属压力容器行业的法规与标准体系 （2）金属压力容器行业的主要产业政策 三、金属压力容器行业发展概况 1、全球金属压力容器行业发展概况 （1）全球金属压力容器市场概况 （2）全球金属压力容器产业转移趋势明显 2、国内金属压力容器行业发展概况 （1）国内金属压力容器行业发展历程 （2）国内金属压力容器行业总体市场概况 3、主要下游行业市场需求分析 （1）炼油及石油化工应用领域市场需求 ①受益于国家政策支持，炼油及石化设备制造业快速发展 ②低油价促使全球炼油及石化装备制造业向中国转移
③节能减排政策带来高效换热设备的升级需求 （2）基础化工应用领域市场需求 ①金属压力容器广泛应用于基础化工各子行业 ②基础化工业呈现结构性行情，金属压力容器需求量将持续存在 （3）海洋工程应用领域市场需求 ①金属压力容器广泛应用于海洋工程领域 ②我国在全球海工装备市场地位的提升带动金属压力容器行业需求增长 ③海工装备集成化趋势带动海洋油气装置模块需求 . （4）煤化工应用领域市场需求 （5）核电应用领域市场需求 四、金属压力容器行业竞争格局和进入壁垒 1、金属压力容器行业竞争格局 （1）我国金属压力容器行业的国际市场竞争力不断提升（2）国内中高端市场国产化率提升，低端市场竞争激烈2、金属压力容器行业主要进入壁垒 （1）前置生产许可 （2）国际质量认证 （3）技术与工艺壁垒 （4）合格供应商资格 五、金属压力容器行业发展趋势
压力容器用 钢 、钢材的机械性能材料在外力作用下表现出来的特性叫作材料的机械性 能，也称为力学性能。钢材的重要机械性能指标有: 1. 强度—物体在外力作用下， 抵抗产生塑性变形和断裂的特性。常用的特性指标有屈服极限CT s和强度极限ab，系由拉伸试验获得。1屈服极限材料承受载荷时，当载荷不再增加而仍继续 发生塑性变形的现象叫做“屈服”。开始发生屈服现象'即开始出现塑性变形时的 应力叫做“屈服极限”或“屈服点”。工程上取试样发生0.2 残余变形时的应力 值作为条件屈服极限，通常称为屈服强度Uo.z. 在拉伸试验中，屈服强度是试样在 拉伸过程中标距部分残余伸长达到原标距长度的0.2 帕时的负荷除以原横截面积 的商，单位为MPa. —般说来，材料是不允许在超过其Idl服点的载荷条件下工作 的。2 强度极限材料抵抗外力破坏作用的最大能力称为强度极限。钢材的强度极 限是试样在拉断前所承受的最大应力即抗拉强度Sb,单位为IvIPa 。工程上希 望金属材料不仅具有较高的。，而且具有一定的屈强比a SQ b o 屈强比愈小，结 构零件的可靠性愈高。但屈强比太小，则材料的有效利用率太低。因此，一般希望 屈强比高一些，碳素钢为0.6 左右，低合金高强度钢为0.650.75 ，合金结构钢 为。.85 左右。2. 塑性—指材料在外力作用一下产生塑性变形而不破坏的能力， 用延伸率6及断面收缩率冲来表示，其数值由拉伸试验获得。延伸率以试样拉断 后的总伸长与原始长度的比值百分率来度量，其数值与试样尺寸有关. 为了便于 比 较，必须采用标准试样，规定试样的原始长度与原始直径的比例关系。8。或6 。表示试样计算长度为其直径的5或10倍时的延伸率b。小于Ss。断面收缩率以试样拉断后断面积的缩小量与原始截面积之比值的百分率来度量。塑性良好的材料可以顺利地进行某些成型工艺，如冷冲压、冷弯曲等。其次，良好的塑性可使 零件在使用过程中万一超载也不致突然断裂。压力容器的主要零部件都是承压的，
某理工大学课程设计（论文）任务书 机械院（部）过控教研室 2012年6月
目录 一．计划任务书--------------------------------------------------------------1二．目录-----------------------------------------------------------------------2三．概述-----------------------------------------------------------------------4 3.1容器的分类---------------------------------------------4 3.2压力容器的结构特点-------------------------------------5 3.3压力容器筒体的结构型式---------------------------------5 四．总体结构设计-----------------------------------------------------------9 4.1设计技术参数-------------------------------------------9 4.2容器材料的选择-----------------------------------------9 4.3筒体壁厚设计------------------------------------------10 4.4封头厚度设计------------------------------------------10 4.5鞍座结构设计------------------------------------------11 4.5.1容器总质量与支座反力计算---------------------------11 4.5.2鞍座的选型-----------------------------------------12 4.5.3确定鞍座安装位置-----------------------------------13 五．应力校核--------------------------------------------------------------13 5.1筒体的轴向应力验算------------------------------------13 5.1.1轴向弯矩-------------------------------------------13 5.1.2轴向应力-------------------------------------------14 5.1.3轴向应力校核---------------------------------------15 5.2鞍座处的切向剪应力------------------------------------15
压力容器市场调查报告(精选多篇) 目录 正文第一篇：锅炉、压力容器市场调研报告 锅炉、压力容器市场调研报告 （朱浩军） 经查阅文献，粗略整理公司部分产品（应力应变测试系统）在压力容器、化工企业的市场应用调研报告，供公司领导、市场部参考。如满足公司需要，则进一步分类整理为行业应用文档。 一、压力容器、锅炉行业 目前锅炉容器行业常规设计标准为gb0，gb1，部分企业和研究院校采用分析设计（jb）进行产品有限元设计。 1．常规设计的市场 常规设计依据标准gb/tl《钢制压力容器》，它是基于“弹性失效”准则，结合经典力学理论和经验公式对压力容器的设计做一些规定，是一种基于经验的设计方法。 容器锅炉按常规设计制造完毕后，根据标准的要求，进行水压试验。对于大型的现场组焊设备，如球罐，换热器在制造焊接
过程，可能由于各种原因出现焊缝、热处理等质量无法达到国家标准要求，出现水压试验不合格、容器出现裂纹等现象。对于大型设备，考虑到设备的制造运输成本，特检院可先对其进行应力应变的测试分析，以判断设备是否可以继续使用。一般由省级特检院对其进行检验，或者特检院委托过程装备、压力容器的研究院校对其进行测量分析。 建议：该设备的市场目前主要集中在省级特检院，个别工业发达地区的地市级特检院也有采购力。 2．分析设计的市场 常规设计得出的结构强度结果比较保守，限制了容器整体性能的提高 和材料的有效利用。分析设计依据标准jb《钢制压力容器分析设计标准》，它是基于“塑性失效”与“弹塑性失效”准则，其理论基础是板壳力学、弹性与塑性理论及有限元法，根据具体工况对容器各部位进行详细地应力计算与分析，在不降低设备安全性的前提下选取相对较低的安全系数，从而降低了结构的厚度，使材料得到了有效的利用。 分析设计常用的有限元软件为ansys等数值分析软件，也有单位和个人自行编写数值计算程序进行分析。
文件编号： 10-54-9A -A9-3E 整理人 尼克 压力容器常用钢材
金属材料的基本知识 1、有关材料力学（机械）性能名词 1.1极限强度：材料抵抗外力破坏作用的最大能力，叫做极限强度；分：抗拉强度，抗压强度，抗弯强度，抗剪强度，单位是兆帕。 1.2屈服点，屈服强度，单位是兆帕。 1.3弹性极限：材料在受到外力到某一极限时，若除去此外力，则变形即恢复原状，材料抵抗这一外力的能力。 1.4延伸率：材料受拉力作用断裂时，伸长的长度与原有长度的比值。 1.5断面收缩率：材料受拉力作用断裂时，断面缩小的面积与原有断面面积的比值。 1.6硬度：材料抵抗硬的物体压入表面的能力。一般是用一定负荷把一定直径的淬硬钢球压材料表面，保持规定时间后卸除载荷，测量材料表面的压痕，按公式用压痕面积除以负荷所得的商。依据测量方法的不同，有布氏硬度HB，洛氏硬度HR，表面洛氏硬度，维氏硬度HV。 2、金属材料分类 2.1 按组分分：纯金属和合金， 2.2 按实用分：黑色金属（铁和铁合金），有色金属（指铜，锡，锰，铅，铝等）
3、钢铁 3.1钢的定义：是指碳含量低于2％的一种铁碳合金，当然，其中还含有一定量的硅、锰、磷、硫等元素。 铁的定义：是指碳含量高于2％的一种铁碳合金。含碳量小于0.04％为工业纯铁。 3.2 钢的分类 3.2.1按化学成分分：碳素钢（除铁外，含有少量的硅、锰、硫、磷）；合金钢（钢中加入了一些如铬，镍、钼、钨、钒等元素） 3.2.2按含碳量分：低碳钢（含碳量＜0.25%）；中碳钢（含碳量0.25~0.6%）；高碳钢（含碳量＞0.6%）。 3.2.3 按质量分：主要是控制钢中含硫、含磷量； 普通钢（S不超过0.050％，P不超过0.045％）， 优质钢（S不超过0.035％，P不超过0.035％）， 高级优质钢（S不超过0.025％，P不超过0.030％）， 特级质量钢（S不超过0.015％，P不超过0.025％）。 3.2.4 按用途分：结构钢（建筑、机器零件）， 工具钢（工具、模具、量具）， 特殊用途（如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、磁钢等），
关于锅炉及压力容器常用钢材 1. 锅炉及压力容器对钢材性能的要求 按工作条件分为两大类： 一、用以制造室温及中温承压元件的钢板与钢管 具有特点： 1 有较高的室温强度 通常以屈服极限σs和强度极限σb为设计依据，要求有较大的σs和σb良好的韧性性能 材料需具有足够的韧性防止脆性断裂，在考虑强度的同时也不能忽略韧性，(1) 材料的韧性通常用冲击韧性值αk表示。 压力容器用钢的冲击韧性要求 冲击韧性值αk(N·m/cm2) 20℃ -40℃ (2)还需要考虑时效韧性 时效就是钢材经冷加工变形后，在室温或较高温度下，冲击韧性随时间变化。通常在200-300℃，冲击韧性值显著降低。一般要求下降率不超过50%。 由于容器断裂过程包括在缺陷处形成裂纹和裂纹扩散两个阶段，相应两种防止断裂方法 (1)选用具有足够韧性的钢材以防止裂纹产生，要求如上表所示 (2)选用韧性更高的材料，以求在裂纹产生后能够阻止裂纹扩展。(要求温度比无塑性转变温度NPT高一定数值，例如元件的设计应力为屈服极限σs一半时，要高17℃ 3 较低的缺口敏感性 制造过程中，开孔和焊接会产生局部应力集中，要求材料有较低的缺口敏感性，以防止产生裂纹 4 良好的加工工艺性能和焊接性能 由于焊接热循环作用，会 (1)降低热影响区材料的韧性、塑性 (2)在焊缝内产生各种缺陷 其中(1)、(2) 均会产生裂纹 在选材料时需考虑 >=60 >=35 (1)材料中碳的当量值(保证材料具有较好的可焊性) (2)适当的焊接材料和焊接工艺 (3)材料具有良好的塑性(碳钢和碳锰钢δs不低于16%，合金钢δs不低于14%) (4)良好的低倍组织 (5)钢材的分层、非金属夹杂物、气孔、疏松等缺陷尽可能减少(防止裂纹的产生)
锅炉压力容器 课 程 设 计 设计题目压力容器设计 能源与安全工程学院安全工程专业（二）班 设计者 学号 指导老师田兆君 课程设计时间 2011 年5月29日起至2011年 6月 12日
一、 课程设计题目： 压力容器设计 二、 课程设计工作自 2011 年5月29日起2011年 6月 12 日止 三、 课程设计的内容及要求： 一）基本工艺参数 主要设计参数 二）学生完成的工作 1． 总装备图一张（1号图纸） 要求：图面布局合理，表达清晰，字迹工整，有标题栏、技术要求、技术特性表、管口表 2． 由指导老师指定零件图一张（要求同上） 3． 设计说明书一份 （1）根据工艺参数选定容器及夹套尺寸（包括直径、厚度、夹套与容器间距及连接尺
2．筒体形状 i i D H =1.2， 3．设计压力 P 设计=1.25P 操作 五、参考资料 1、《压力容器与化工设备实用手册》 2、《化工机械基础课程设计指导书》 3、《钢制石油化工压力容器设计规定》 4、《压力容器标准规范汇编》 指导教师： 田兆君 负责教师： 田兆君 学生签名： 程锋 附注：任务书应该附在已完成的课程设计说明书首页
锅炉压力容器课程设计 1 前言 锅炉、压力容器广发应用于电力、机械、化工、轻工、交通等运输部门及日常生活中， 与我们的日常生活息息相关。且随着社会经济的发展，对锅炉、压力容器的需求数量也日益增加。通过对锅炉压力容器的分析，运用锅炉压力容器应力分析、强度设计、制造质量控制及安全装置相关的知识，了解其工作原理与各个部分的相关作用及其工作原理，并分析锅炉中可能出现的相关问题和缺陷并作出预防，从而加强对锅炉的认识。 2 相关计算 一、筒体及封头的几何尺寸确定: （1）筒体及封头的形式：选择圆柱筒体及标准椭球形封头。 （2）确定筒体及封头直径： 由P 设计 =1.25P 操作 知 P 设计=1.25*0.4=0.5MPa 筒体直径确定: i i D H =1.2 D i =2r 得出 D=1.168m 封头直径确定：由上可知 D=1.168m （3）选定封头的尺寸： 封头内直径为1168mm 选取D N =1200mm 通过查询《压力容器与化工设备实用手册》第258页 选取直边高度为40mm （41m D V V H i i 089.131 .1271 .05.14 /2 封头 =-= -= π 取公称直径尺度为1H =1000mm （5）选取夹套直径：D=1400mm 。
压力容器用钢的基本要求 组别：3 组员： 陈鑫李福安王曦 安全可靠性是压力容器最重要的质量特性，并且与其自身的选材有着密切的关系。为保障压力容器的安全性，压力容器用钢必须满足的基本要求是：压力容器用钢要具有较高的强度，良好的塑性、韧性、制造性能和与介质相容性。压力容器用钢是否满足要求，可以从以下几个方面进行分析。
一、化学成分 钢材的化学成分对其性能和热处理有较大的影响。对于用于制造压力容器的钢材必须控制其各化学成分的含量。 钢中常见化学元素对钢性能的影响： 1、碳（C）:钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低。当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 压力容器用钢的含碳量一般不应大于0.25%。 2、硅（Si）:在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂。如果钢中含硅量超过 0.50-0.60%，硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入 1.0 - 1.2%的硅，强度可提高15- 20%硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1-4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加， 会降低钢的焊接性能。 3、锰（Mn:在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30 — 0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能， 如16Mn钢比A3屈服点高40%锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。 4、磷（P）:在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接 性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%, 优质钢要求更低些。 5、硫（S）:硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延 展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入 0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。 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。 6、铬（Cr）:在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但 同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐 热钢的重要合金元素。 7、镍（Ni）:镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。 8、钼（Mo）:钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持 足够的强度和抗蠕变能力（长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变）。结构钢中加入钼，能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。 9、钛（Ti）:钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力； 降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适 当的钛，可避免晶间腐蚀。 10、钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。 11、钨(W):钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/908541284.html, 压力容器相关技术现状与展望 作者：汪健涛 来源：《科技风》2016年第18期 摘要：将理论知识与工作实际相结合，对现在压力容器相关技术进行了简要的梳理与总结。 关键词：压力容器；标准；设计；焊接；失效 21世纪以来，随着我国经济的不断发展，压力容器研究的理论水平与从业人员的技术素 养的不断提高，我国压力容器的制造水平得到了很大的进步。本文将结合理论与实际，在法规标准，设计，焊接，失效等方面对当今压力容器技术进行总结，并对其未来的发展方向进行展望。 1 行业发展，标准先行 压力容器行业健康发展的前提是必须要有一套适应时代的法规，标准体系。压力容器是一种特种设备，在广大工业领域中有着普遍的应用。其工作环境一般较为危险，常在高温（低温），高压下运行，其中的介质也多为易燃易爆的有害物，如果有意外发生，将对当地环境，及周边人员产生较大的伤害。为此，必须严格规范压力容器的制造与使用，降低事故发生的可能性，并控制其危害程度。当下，各个国家按照自己的技术水平与生产要求并结合了本国的国情制定出了与之相符的技术标准。中国也综合考虑自身国情，出台了囊括法律、法规、规章、综合技术法规以及技术标准的一系列相关规范。十几年来，汲取从业人员的共同智慧，该体系不断地完善，有效促进了压力容器行业的健康发展。《中华人民共和国特种设备安全法（草案）》，《特种设备安全监察条例》，《特种设备安全监察条例》，《固定式压力容器安全技术监察规程》等的先后颁布表明我国压力容器技术标准体系的初步设立。而且围绕着GB 150.1 ～ 4—2011《压力容器》衍生出各类材料与零部件标准，其涵盖的范围已同等于国外的ASME-Ⅷ-Ⅰ，AD规范等。 2 设计趋于轻型化 压力容器设计的轻型化是综合考虑安全，经济与资源环保等综合方面的的产生的趋势，是目前压力容器设计的发展方向。不断提高材料的强度、适当降低安全系数的要求、使用具有更高屈服强度的材料、采用应变强化技术、分析设计方法的不断普及以及对压力容器结构的优化都可以帮助我们进一步实现压力容器设计的轻量化。由于我国目前压力容器设计轻型化发展相对较慢，相关领域的基础研究没有跟上，首先要提高基础研究的水平，，如复杂结构压力容器塑性垮塌压力计算方法、压力容器局部失效判据、轻型化对容器制造和检验要求的影响等。 3 焊接技术是关键
1. 锅炉及压力容器对钢材性能的要求 按工作条件分为两大类： 一、用以制造室温及中温承压元件的钢板与钢管 具有特点： 1 有较高的室温强度 通常以屈服极限σs和强度极限σb为设计依据，要求有较大的σs和σb良好的韧性性能 材料需具有足够的韧性防止脆性断裂，在考虑强度的同时也不能忽略韧性， (1) 材料的韧性通常用冲击韧性值αk表示。 压力容器用钢的冲击韧性要求 冲击韧性值αk(N·m/cm2) 20℃-40℃>=60 >=35 (2)还需要考虑时效韧性 时效就是钢材经冷加工变形后，在室温或较高温度下，冲击韧性随时间变化。通常在200-300℃，冲击韧性值显著降低。一般要求下降率不超过50%。 由于容器断裂过程包括在缺陷处形成裂纹和裂纹扩散两个阶段，相应两种防止断裂方法 (1)选用具有足够韧性的钢材以防止裂纹产生，要求如上表所示 (2)选用韧性更高的材料，以求在裂纹产生后能够阻止裂纹扩展。(要求温度比无塑性转变温度NPT高一定数值，例如元件的设计应力为屈服极限σs一半时，要高17℃ 3 较低的缺口敏感性 制造过程中，开孔和焊接会产生局部应力集中，要求材料有较低的缺口敏感性，以防止产生裂纹 4 良好的加工工艺性能和焊接性能 由于焊接热循环作用，会 (1)降低热影响区材料的韧性、塑性 (2)在焊缝内产生各种缺陷 其中(1)、(2) 均会产生裂纹 在选材料时需考虑 (1)材料中碳的当量值(保证材料具有较好的可焊性) (2)适当的焊接材料和焊接工艺 (3)材料具有良好的塑性(碳钢和碳锰钢δs不低于16%，合金钢δs不低于14%) (4)良好的低倍组织 (5)钢材的分层、非金属夹杂物、气孔、疏松等缺陷尽可能减少(防止裂纹的产生) 二、用以制造高温承压元件的钢管 1 具有足够的蠕变强度、持久强度和持久塑性 通常以持久强度为设计依据，保证在蠕变的条件下安全运行 2 具有良好的高温组织稳定性 长期高温下不发生组织变化 3 具有良好的的高温抗氧化性 要求材料在高温条件下的氧化腐蚀速度小于0.1mm/a 4 具有良好的加工工艺性 要求冷加工性(冷态弯曲)和焊接性 2. 锅炉与压力容器用钢的分类 一、工作温度低于500℃的钢材 碳素钢和低合金结构钢 1 铁素体-珠光体结构钢 屈服强度σs为300-450MPa
压力容器的分类 第三类压力容器(下列情况之一)： (1)高压容器。 (2)中压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质)； (3)中压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV大于或等于10MP a·m3)； (4)中压反应容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV大于或等于0．5MP a·m3)； (5)低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且pV大于或等于0．2MPa·m 3)； (6)高压、中压管壳式余热锅炉； (7)中压搪玻璃钢容器； (8)使用强度级别较高(指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa)的材料制造的压力容器； (9)移动式压力容器，包括铁路罐车(介质为液化气体、低温液体)、罐式汽车、[液化气体运输(半挂车)、低温液体运输(半挂车)、永久气体运输(半挂车)]和罐式集装箱(介质为液化气体、低温液体)； (10)球形储罐(容积大于等于50m3)； (11)低温液体储存容器(容积大于5m3)。 第二类压力容器(下列情况之一)： 第二类压力容器，具有下列情况之一的，为第二类压力容器： 中压容器； 低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）； 低压反应容器和低压储存容器（仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质）； 低压管壳式余热锅炉； 低压搪玻璃压力容器 second category vessel 为了有利于压力容器的安全技术管理和监督检查，按《压力容器安全监察规程》的规定，属于下列情况之一者为二类容器：(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器和贮运容器；(4)内径小于1m的低压废热锅炉
第一类压力容器(下列情况之一)： 《压力容器安全技术监察规程》采用既考虑容器压力与容积乘积大小，又考虑介质危险性以及容器在生产过程中的作用的综合分类方法，以有利于安全技术监督和管理。该方法将压力容器分为三类： 1.第三类压力容器，具有下列情况之一的，为第三类压力容器： 高压容器； 中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）； 中压储存容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于10M Pa·m3 ）； 中压反应容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于0.5P a·m3）； 低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且乘积大于等于0.2MPa·m3 ）； 高压、中压管壳式余热锅炉； 中压搪玻璃压力容器； 使用强度级别较高（指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa）的材料制造的压力容器； 移动式压力容器，包括铁路罐车（介质为液化气体、低温液体）、罐式汽车[液化气体运输（半挂）车、低温液体运输（半挂）车、永久气体运输（半挂）车]和罐式集装箱（介质为液化气体、低温液体）等； 球形储罐（容积大于等于50m3）；低温液体储存容器（容积大于5m3）。 低温液体储存容器（容积大于5m3） 2.第二类压力容器，具有下列情况之一的，为第二类压力容器： 中压容器； 低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）； 低压反应容器和低压储存容器（仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质）； 低压管壳式余热锅炉； 低压搪玻璃压力容器。 3.第一类压力容器,除上述规定以外的低压容器为第一类压力容器。
湖南大学 《压力容器与管道安全》课程设计 专业安全工程 姓名刘恶 学号023412229 课程名称压力容器与管道安全 指导教师杨有豪马莲 市政与环境工程学院 2019年12月
目录 1. 目的与任务 (2) 2. 储罐的设计要求 (2) 2.1 设计题目 (2) 2.2 设计要求 (2) 3. 卧式液氨储罐的结构设计 (3) 3.1储罐主要结构的设计 (3) 3.1.1筒体和封头的结构选择 (3) 3.1.2用方案一计算筒体和封头的厚度 (4) 3.1.3用方案二计算筒体和封头的厚度 (5) 3.1.4两种方案的比较 (6) 3.2计算鞍座反力 (7) 3.3支座及其位置选取 (8) 3.3.1鞍座数量的确定 (8) 3.3.2鞍座安装位置的确定 (8) 3.3.3鞍座标准的选用 (10) 3.4储罐应力校核 (10) 3.4.1筒体轴向应力校核 (10) 3.4.2筒体和封头切向剪应力校核 (12) 3.4.3筒体周向应力校核 (12) 3.4.4鞍座有效断面的平均应力校核 (13) 3.5 入孔设计 (13) 3.6开孔补强计算 (14) 3.7接管与法兰联结设计 (16) 参考文献 (19)
1. 目的与任务 本课程设计是在学完《压力容器与管道安全》之后综合利用所学知识完成一个压力容器设计。该课程设计的主要任务 1.是通过解决一、两个实际问题，巩固和加深对压力容器的结构、原理、特性的认识和基本知识的理解，提高综合运用课程所学知识的能力。 2.培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。 3.通过实际设计方案的分析比较，设计计算，元件选择等环节，初步掌握工程中压力容器设计方法。 4.培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。 2. 储罐的设计要求 2.1 设计题目 某厂需添置一台液氨贮罐，设计原始数据：设计压力P=1.9Mpa，设计温度T=43℃，容器内径D=1230mm,容积V=3.1m3，设备充装系数0.9。采用鞍式支座。试设计该设备。 2.2 设计要求 根据已知的条件，按照以下顺序进行设计： 1.主要结构设计—筒体、封头、接管、法兰密封、鞍座及其位置。 2.主要材料—焊缝和探伤 3.筒体和封头的厚度计算 4.计算鞍座反力
中国化工学会培训中心中国石油和化学工业协会培训中心 中化会培字【2012】第号 关于举办“承压设备用钢新标准(ASME、GB150)及材料设计、选用 专题培训班”的通知 各有关单位： 材料是承压设备制造和安全使用的重要基础。随着我国锅炉、压力容器及管道元件制造行业快速发展，对压力管道, 压力容器用钢的强度、韧性、耐蚀性、高温长期强度及组织稳定性提出了更为严苛的要求。我国企业产品使用ASME锅炉压力容器规范的材料逐年增多，ASME材料是一直困扰我国制造、安装和配件生产厂家的老大难。 近年来，我国GB材料标准体系与国外ASTM、API、EN材料标准体系的交汇融合也与日俱进。广大的压力管道, 压力容器的材料研发生产、设计、制造、检验以及使用工作者需要对材料的强韧机理、性能特征、焊接、热处理、冷热加工工艺、检验方法进行深入的研究实践，提高专业技术素质，以适应我国相关行业的高速发展需要。为了帮助有关单位在设计、制造、检验压力设备和订购材料时，能按ASME/ GB150规范正确、合理地选用)钢材，了解与我国有关材料标准的差别，以及在应用中应注意的问题。经与有关方面协商，决定举办“承压设备用钢新标准(ASME、GB150)及材料设计、选用专题培训班”,请有关单位派员参加，现将培训有关事项通知如下： 一、主要培训内容： （一）、ASME《锅炉及压力容器规范》第II卷A篇-钢铁材料 1、第II卷A篇的标准概况、结构特点； 2、ASME常用钢板、元钢、管材、锻材的基础标准和专业标准介绍； 3、ASME常用材料标准与我国相应标准的差异。 （二）、ASME压力设备用钢进展及材料选用 1、高温及超低温用奥氏体不锈钢及其选用; 2、奥氏体不锈钢的局部腐蚀； 3、压力设备用P1-1,1-2组碳钢； 4、可焊细晶粒碳钢的质量等级及其进展； 5、压力设备用钢的抗脆断性能； 6、压力设备用铁素体钢的应力腐蚀断裂； 7、压力设备用铬钼合金钢； 8、压力设备用钢的许用应力及压力-温度额定值。
压力容器分类及其安全附件常识一、按设计压力分类： 1、低压（L）0.1MPa≤P＜1.6MPa 2、中压（M）1.6MPa≤P＜10MPa 3、高压（H）10MPa≤P＜100MPa 4、超高压（U）P≥100MPa 二、按工艺过程中的作用分： 1、反应压力容器（R）：主要是用于完成介质的物理、化学反应的压力容器。如反应器、反应釜、分解锅、硫化罐、分解塔、聚合塔、高压釜、超高压釜、合成塔、变换炉、蒸煮锅、蒸球、蒸压釜、煤气发生炉等。
2、换热压力容器（E）：主要是用于完成介质的热量交换的压力容器。如管壳式余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器、加热器、消毒锅、染色器、烘缸、蒸炒锅、预热锅、溶剂预热器、蒸锅、蒸 脱机、电热蒸汽发生器、煤气发生炉水夹套等。 3、分离压力容器（S）：主要是用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离等的压力容器。如分离器、过滤器、集油器、缓冲器、洗涤器、吸收塔、铜洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等。 4、储存压力容器（C，其中球罐为B）：主要是用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质的压力容器，如各种型式的储罐。 三、综合分类 1、固定式压力容器：使用环境固定，不能移动。工作介质种类繁多，大多为有毒、易燃易爆和具有腐蚀性的各类化学危险品。如球形储罐、卧式储罐、各种换热器、合成塔、反应器、干燥器、分离器、 管壳式余热锅炉、载人容器（如医用氧舱）等。
2、移动式压力容器：主要是在移动中使用，作为某种介质的包装搭 载在运输工具。工作介质许多都是易燃、易爆或有毒。如汽车与铁 路罐车的罐体。 3、气瓶类压力容器：作为压力容器的一种，社会拥有量非常之大， 有高压气瓶（如氢、氧、氮气瓶）和低压气瓶（如民用液化石油气钢瓶），工作介质许多也是易燃、易爆或有毒物质。也有很强的移动性，既有运输过程中的长距离移动，也有在具体使用中的短距离移动。 如液化石油气钢瓶、氧气瓶、氢气瓶、氮气瓶、二氧化碳气瓶、液 氯钢瓶、液氨钢瓶和溶解乙炔气瓶等。 三、压力容器安全附件 1、安全阀：安全阀的作用是当设备内的压力超过规定要求时自动开启，释放超过的压力，使设备回到正常工作压力状态。压力正常后，安全阀自动关闭。
压力容器课程设计 目录 1 设计说明 (3) 2 选型、计算、校核 (3) 2.1压力容器基本参数 (3) 2.2筒体壁厚的计算与校核 (3) 2.3封头壁厚的计算与校核 (4) 2.4 仪表管与法兰 (5) 2.5支座 (5) 2.6人孔及其法兰 (6) . 2.7人孔补强 (6) 3 参数表 (7) 4 设计总结 (8) 5 三维模型 (8)
1 设计说明 初始数据表 并且按照本次设计要求 ，我们本次课程设计选用立式圆筒形容器容器。 选择圆筒形依据：方形和矩形容器大多只在很小设计体积时采用，因其承压能力较小且使用材料较多；而球形容器虽承压能力较强且节省材料，但制造较难和安装内件不方便，一般不使用。 选材依据：由于储罐为中压（1.6MPa 公称直径Di=1900mm Pc= 2.1MPa =245/1.6 焊接接头系数=0.85 计算厚度 mm []125.1536.1/245==φ 取腐蚀裕量mm C 12= 查表 ：取钢的负偏差mm C 5.01= 122 ][2C C P D P C i c d ++-= δ=16.95mm 圆整后，圆筒的名义厚度为mm 18m =δ 强度校核：1.130153*85.04.1215 .16*25.161900*1.22e e i c =<==+= + δδP P 结论：壁厚强度满足要求 2.3 封头壁厚的计算与校核 在本此设计中采用标准椭圆封头（2:1）即：K （形状系数）=1.0。 封头的计算壁厚，根据公式： []mm p Di p c t i 39.155.02 =-= ?σδ (5.2) 设计壁厚为：+1=16.30mm 查表：取钢板的负偏差mm C 5.01=， 则封头的名义壁厚为：16.3+0.5 圆整后为18mm 。 上式中85.0=? 其他符号同前。 强度校核： 结论：故符合工艺条件的要求。 δ 5.451][22=-=C i c P D P δ[] t MP MP D P δδδΦ==?≤= ?+?=+a 25.20824585.0a 4.1215 .162)5.16*5.01900(1.2e 2e)5.0i k (c 钢制压力容器 GB150—1998 引言 随着科学技术的发展，科技成果的应用，使标准不断完善，在GB150-1998《钢制压力容器》标准的基础上，结合中国国情，合理采用了美国ASME Ⅷ-1卷、日本 JISB8370～8285标准的最新成果，修订了原标准的不合理的或与其它标准法规不相吻合的部分内容，制订了GB150-1998《钢制压力容器》标准。 在制订GB150-98标准时，遵循了以下几条原则。 撤消了部分单元设备和自成体系的受压元件设计内容，另行制订产品标准，使 GB150成为压力容器的基础标准。 将GB150-89第8章“卧式容器”从标准中分离出来，这部分内容将单独出标准 JB4731-98《钢制卧式容器》，现已报批。 将第9章“直立容器”和相关的附录F“直立容器高振型计算”从标准中分离出来，这部分内容将纳入修订后的JB4710-92《钢制塔式容器》之中，成为塔式容器的产品标准。 撤消附录E“U型膨胀节”，独立出新标准GB16749-97《压力容器波形膨胀节》，已于1997年8月1日实施。 撤消附录H“钢制压力容器渗透探伤”和附录L例题，前者并入JB4730-94《压力容器无损检测》加第1号修改单，后者尚未编制出来。 充分体现近年来在冶金、制造和无损检测等方面的技术进步，使标准能够反映和应用各行业技术进步的成果和适应行业发展的要求。例如新增加撤消了一些钢材的牌号，严格了钢板超声检测的要求。 以实施中取得的经验为依据，修正原标准中的错误和不足，完善标准的技术内容，力求先进。 充分协调本标准和相关标准、法规在技术内容上的一致性，以利于将标准用于产品设计、制造、检验和验收的各个环节。 1998年3月国家技术监督局发布了GB150-1998《钢制压力容器》标准，并要求从1998年10月1日起执行。学习和贯彻新GB150标准是提高压力容器质量，保证压力容器安全使用的前提。为了更好地了解、学习和贯彻新GB150，本文将新、旧GB150标准中的主要变化，以表格方式逐项对比，在比较项目中，为了做到准确，读者便于查阅，尽可能摘引部分原文或对有关规定加以阐述。 1 压力容器标准体系 详见表1。 表1 压力容器标准体系 毕业设计（论文）开题报告 设计题目500立方立式圆筒形储罐设计计算与制造 学生姓名学号 专业材料成型与控制工程 院 (系) 机电工程系 指导教师 2014年 3 月 12日 毕业设计(论文)开题报告 社会化生产的能力：目前发达国家的压力容器生产的专业化程度极高，标准零部件供应、热处理和无损检测分包已经是压力容器制造厂普遍采用的市场模式。这样可以使其产品的生产流程缩短，设备利用率提高，也易于实现计算机自动化管理，集中力量发展自己的拳 头技术。与国外的同类厂家相比较，我国的压力容器制造厂专业化程度较低，小而全、大而全现象较为普遍，普遍存在设备利用率低、机构臃肿、生产成本高等一系列问题。当然，我国压力容器行业中目前也已经出现了专业化的趋势，如：专业的封头制造厂、管件制造厂、热处理公司和无损检测公司等，而且大都具有专利技术。这是市场经济发展的必然结果，也是提高竞争力的有效途径，压力容器制造厂也应走专业化的道路。鉴于此，在标准和法规的制订中应予以适当考虑，在标准内容中也应对其资格、构成、设备等各方面进行必要的规定，以促进压力容器行业的专业化进程。 整个中国工业的质量意识还停留在以国家标准为生产准则的水平，有的企业甚至把国家标准视为紧箍咒，缺乏企业标准或者企业标准水平普遍较低的现象依然严重，尤其缺乏国家标准是最低标准、企业标准应严于国家标准的意识。 1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析 1.1 课题的目的及意义 立式圆筒储罐一般可分解为筒体，封头，法兰，人孔，手孔，支座及管口等几种元件。储罐的工艺尺寸可通过工艺计算及生产经验决定。储罐是一种用于储存液体或气体的密封容器，主要用于储存燃料油的设备。 随着我国经济的迅速发展，工业的进步，压力容器已经广泛的以用于石油、化工等工业部门以及日常生活当中。在化工行业中，越来越多的新型、高效节能的设备得到应用，许多装置对压力容器要求非常高，其操作介质多为高温、高压、易燃、易爆、有毒、强腐蚀等，具有相当大的危险性。 在压力容器的使用中，小到不足一立方米的气瓶，大到成千上万甚至几十万、几百万立方米的大型压力容器，都与人们的生活息息相关，稍有不慎，就可能对人民的生命财产带来灾难性的后果。因此，在压力容器的设计、制造、检验、安装、使用、维修、退役等方面都必须有严格的要求。 现有压力容器制造过程由七大部分组成，即设计、机加工和铆接、材料、焊接、无损探伤、计量理化和检验，它贯穿于压力容器制造的整个过程，这七大部分相互联系、相互协调、相互制约共同完成压力容器产品的制造。压力容器是以小批量、单件的生产方式为主的产品，长期以来高成本、较长的加工周期困扰着企业，使企业为此付出了代价。随着科学技术的飞速发展，产品的生命周期不断缩短，客户往往因为不能忍受长时间的等待而离去，使企业失去了一些客户的信任；再加上压力容器制造企业设备投入大，生产成本居高不下，产品的生产周期长，这些严重制约了企业的发展，削弱了企业的核心竞争力。所以要提升压力容器制造企业的核心竞争力就必须对现有压力容器产品的制造过程进行剖析，从而找出引起压力容器产品生产高成本、长交货期的根源所在，对症下药有的放矢的采取有效的方法达到解决长期困扰企业的两难问题。 1.2 研究半水煤气分离器的目的和意义 1.2.1分离器的概念及应用 概念： 把混合的物质分离成两种或两种以上不同的物质的机器。 应用： 分离器要能保持良好的分离效果，需对其液位和压力进行控制。传统分离器液位和压力的控制采用定压控制技术。在分离器的变压力液面控制中，利用浮子液面控制器带动油和气调节阀，使其联合动作，控制原油和天然气的液量，完成对分离器中液位的调节，而不对分离器的压力进行控制。变压力的液面控制方法可以最大程度地减小油气出口阀的节流，减小分离器的压力，提高分离效果。 油气分离器和油气水三相分离器在油田接转站和联合站中有着广泛的应用。分离器要能保持良好的分离效果，需要对其液位和压力进行控制。本文从减小工艺流程中的节流损失、节能降耗、提高分离效率的角度，分析了传统分离器液面和压力的控制工艺，提出了一种简单可靠、降低能耗的分离器变压力液面控制方法。 （一）传统分离器液位和压力的控制 1.1 油气两相分离器 油气两相分离器将油气混合物来液分离成单一相态的原油和天然气，压力由天然气出口处的压力控制阀控制，液面由控制器控制的出油阀调节。 G B锅炉和压力容器用钢 板课件 Newly compiled on November 23, 2020 GB713－2008《锅炉和压力容器用钢板》 讲解内容 GB713－2008《锅炉和压力容器用钢板》是对GB713－1997《锅炉用钢板》和GB6654—1996《压力容器用钢板》两个标准进行修订合并而成的。这项工作从2005开始，到2007年完成。2008年3月发布新标准，同年9月1日起实施。 锅炉及压力容器用钢板是重要产品，关系到生命财产安全，技术要求高，生产难度大。标准的制修订工作难度也比较大，特别由原来已经执行多年的标准合并为一个标准难度更大。为了做好两个标准的修订和合并工作，征求了一些有关单位的意见，调查标准的执行情况，查阅标准档案资料，收集了ISO、EN、JIS和ASTM等国际国外主要标准。国外这方面的标准比较多，尤其是美国，ASTM有30多个压力容器用钢板标准，体系比较乱。日本标准受美国的影响比较明显，JIS的锅炉及压容器用钢板标准也比较多，有11个。EN和ISO压力容器用钢板标准的系列完整、分类清楚、数量不多。EN10028压力容器用钢板包含7部分，即7个标准。 ISO9328压力容器用钢板包含5部分，比EN少2个标准，但内容与EN10028的内容是一样的，ISO正火和调质钢板合订一个标准，TMCP控轧控冷钢也没有单独标准。 与国外比，国内压力容器用钢板标准少，不配套、有空缺。GB713和GB 6654对应的国外标准主要有ISO9328－2、EN10028－2、 JIS G 3115、JIS G 4109、ASTM A 299、ASTMA387。对这些标准进行了分析对比，基本了解国内外标准情况和标准水平后，在原标准的基础上，结合国情和使用部门的要求，并参考国际国外标准，对原来两个标准进行修订和合并。 这次修订和合并标准的原则，是结合国情和用户的要求， EN10028－2：2002作为重要参照和采用的对象。钢制压力容器(GB150—1998)
压力容器开题报告
GB锅炉和压力容器用钢板课件
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