工程材料过控7黑色金属及其选用.pptx

高工作温度超过其沸点的液体。
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压力容器的结构
➢ 基本承压部件 1.筒体 2.封头 3.密封装置(法兰、密封元件、坚固件） 4.开孔(人/手孔) 5.接管 6.支座 ➢ 附件 7.安全附件（安全阀、爆破片） 8.测量与控制仪表
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压力容器用钢
压力容器的分类
1、按设计压力分类 低压容器 0.1 MPa≤p＜1.6 MPa。 中压容器 1.6 MPa≤p＜10.0 MPa。 高压容器 10.0 MPa≤p＜100 MPa。 超高压容器 p≥100 MPa。
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压力容器用钢
压力容器用碳素钢镇静钢板的适用范围表
钢板 牌号
使用温度 设计压 壳体钢板 ℃ 力MPa 厚度mm
其它限制
不得用于毒性
Q235-B 0~350 ≤1.6
≤20
程度为高度或 极度危害介质
的压力容器
Q235-C 0~400 ≤2.5
≤30
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压力容器用钢
（2）钢管 无缝钢管和有缝钢管。 无缝钢管有冷轧和热轧。普通无缝钢管常用材料有10、 15、20等；有专门用途的无缝钢管，如热交换器用钢管 、石油裂化用无缝管、锅炉用无缝管等。 有缝管分镀锌(白铁管)和不镀锌(黑铁管)两种。
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压力容器用钢
低合金高强度钢 钢板为16MnR、15MnVR、15MnNbR、
18MnMoNbR、13MnNiMoNbR、07MnCrMoVR 及16MnDR等低温用低合金钢。钢管为16Mn、 15MnV。常见的有： 16MnR、15MnVR。
钢板 牌号
20R
16MnR
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使用温度℃
壳体钢板厚 度mm
回转件用钢、支撑件用钢
有色金属及其合金
压力管道工况分析
*
管道用钢及铸铁
压力容器用钢
过程装备品种繁多，如换热、传质、化学反应设备及 各种储罐等。
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压力容器用钢
➢ 过程装备使用（化工生产）的特点： 1）生产的连续性强 2）生产的条件苛刻 3）介质的腐蚀性强 4）介质大多易燃易爆有毒性 5）温度和压力变化大 6）安全至关重要
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压力容器的分类
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压力容器的分类
3、按工作温度分类
低温容器 设计温度≤-20℃。 常温容器 设计温度≤-20～200℃ 。 中温容器 设计温度≤200～450℃ 。 高温容器 设计温度＞450℃
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压力容器的分类
4、按壁厚分类
薄壁容器 K=D0/Di≤1.2 厚壁容器 K=D0/Di ＞1.2
工Hale Waihona Puke Baidu材料
第7章 黑色金属及其选用
海洋科学与技术学院 贾 非
Dalian University of Technology
*
主要内容
压力容器用钢
工况分析及对材料性能的要求
压力容器用钢
高温及低温构件用钢
高温用钢、低温用钢
耐腐蚀构件用钢
腐蚀的工况特点、合金元素的影响
杂质的影响、耐蚀钢材
零部件用钢
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压力容器的分类
5、按《压力容器安全技术监察规程》分类
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压力容器的分类
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压力容器用钢
➢ 力学性能因素引起的压力容器失效： 1）韧性断裂 内部压力超载，均匀腐蚀、高温氧化、磨损
等造成壁厚减薄。 2）脆性断裂 氢脆、碱脆、σ相脆化、碳化物析出脆化、
低温脆化、辐照脆化等。 3）疲劳脆断强 流体产生振动、周期性温度变化，多为低周高
压力容器用钢
➢ 压力容器用钢
制造压力容器用钢主要有碳素钢、低合金高强钢、低 温钢，中温抗氢钢、不锈钢、耐热钢，复合钢板；受压 元件用钢材品种有钢板、钢管、锻钢、棒钢、铸钢等。
• 低碳钢
用于低压薄壁容器，有一定的强度、良好的塑性、韧 性和加工工艺性，焊接性能良好。
• Q235-A·F、Q235-A，提供拉伸试验的σb、σs和δ值 ；Q235-B做常温冲击试验；Q235-C做0℃冲击试验。
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压力容器用钢
➢ 过程装备的基本要求
• 安全可靠性要求
化工设备必须具有足够的强度和刚度，良好的韧性 、耐腐蚀性和可靠的密封性。
• 工艺条件要求
工艺性能要求包括：反应设备的反应速度、换热设备 的传热量、塔设备的传质效率、储存设备的储存量等。
• 经济合理性要求
在满足工艺要求和安全可靠运行的前提下，要尽量做 到适用和经济合理。
• 便于操作和维护
•
环境保护要求
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压力容器用钢
➢ 过程装备设备的特点
• 功能原理多样化 • 外壳多为压力容器 • 化工—机械—电气一体化 • 设备结构大型化
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压力容器用钢
➢ 压力容器须满足三个条件： • 所承受的压力超过0.1MP。 • 容器直径大于0.15米且容积大于
0.025立方米。 • 所盛装的介质为气体、液化气体或最
应1力5 疲劳。
压力容器用钢
➢ 压力容器对材料性能的要求： 1）压力容器大都为低碳钢 2）良好的冶金质量 3）优良的综合力学性能 强度、塑性和韧性合理配合；屈强比大于0.7
时在设计制造中予以重视，大于0.8~0.85时特殊 对待。
4）良好的材料组织和组织稳定性 5）良好的加工工艺性能和焊接性能
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说明
-20~475
6~100
严于碳素结构钢
-20~475
6~120
加入适量Mn元素强 度显著提高
低合金钢强度钢
16MnR • 屈服强度350MPa的低合金高强度钢，具有良好的综
合力学性能、焊接性能、工艺性能及低温冲击韧性。 • 中国压力容器专用钢板中使用量最大的一个钢号，用
于-20~475℃的中低压压力容器壳体及承压构件、液 化石油气瓶及中小型球罐。 • 缺口敏感性比低碳钢大、疲劳强度低、焊接时易产生 裂纹。
• 20R 容器专用优质碳素钢钢板，对冲击韧性有较严 17格的要求
压力容器用钢
➢ 碳钢的品种及规格 品种：钢板、钢管、型钢、铸钢和锻钢
（1）钢板（压力容器用热扎厚钢板） 4mm～6mm厚度间隔为0.5mm 6mm～30mm厚度间隔为 lmm 30mm～60mm厚度间隔为2mm 碳素钢板材有Q235-A、 Q235-A·F、08、10、15、20等。
（3）型钢 有圆钢、方钢、扁钢、角钢（等边与不等边）、工字钢和 槽钢。 圆钢与方钢主要用来制造各类轴件；扁钢常用作各种桨 叶20 ；工字钢、槽钢、角钢广泛用于工业建筑和金属结构。
压力容器用钢
（4）铸钢和锻钢 铸钢用 ZG表示， ZG25、 ZG35等，用于制造各种承 受重载荷的复杂零件，如泵壳、阀门、泵叶轮等。 锻钢有08、10、15、…、50等牌号，压力容器用20 、25等制作管板、法兰、顶盖等。