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压力容器常用(chánɡ yònɡ)材料(cáiliào)的基本(jīběn)知识(zhī shi)1、压力容器用钢板(gāngbǎn)选用时应考虑：①设计压力；②设计温度；③介质特性；④容器类别。
2、从材料力学性能来说，升温等效于升压，降温将导致钢材的脆性增加。
3、对同一种材料来说，随温度和板厚的增加，其许用应力则降低。
因而当容器壳体的名义厚度处于钢板许用应力变化的临界值时，应考虑此问题。
如处于16mm的Q235-B、Q235-C和16mm、36mm的Q345R都会发生许用应力跳档现象。
4、钢材的强度和塑性指标可通过拉伸试验和冷弯试验（室温下进行）获得。
5、板材供货时薄板以热轧状态供货，厚板以正火状态供货（因强度和韧性下降）。
6、压力容器用钢板当达到一定的厚度时，应在正火状态下使用，即使用正火板，如用于壳体厚度＞30mm的Q345R钢板必须要求正火状态下供货和使用。
需注意：正火仅对板材而言，而非整体设备。
（热轧板呈铁红色，正火板呈铁青色）。
7、压力容器用钢与锅炉用钢类同，首先要保证足够的强度，还要有足够的塑性，质地均匀等。
因此，必须选用杂质(S、P)和有害气体含量较低的碳素钢和低合金钢，均为镇静钢。
且为保证受压元件材料的焊接性能,一般须控制材料的含碳量≤0.25%。
材料的含碳量升高，则其冲击韧性下降，脆性转变温度升高，在焊接时容易产生裂纹。
8、低合金钢的机械性能、耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等均比碳素钢有所提高，其中最常用的是：Q345R。
它不仅S、P含量控制较严，更重要的是要求保证足够的冲击韧性，在材料验收方面也比较严格。
因此其使用压力不受限制，使用温度上限为475℃，下限为-20℃。
板厚为3～200mm。
是应用很广的材料。
9、Q345R(GB713-2008)代替原16MnR)的使用说明：①、Q345R的适用范围是：使用压力不限、使用温度为-20～475℃。
压⼒容器设计基础讲义压⼒容器设计基础讲义第⼀部分、压⼒容器设计基础知识第⼀章压⼒容器失效模式压⼒容器在载荷作⽤下丧失了正常的⼯作能⼒称为失效。
压⼒容器所考虑的失效模式主要为断裂、泄漏、过度变形和失稳。
压⼒容器失效常以三种形式表现出来：强度、刚度、稳定性。
压⼒容器建造标准中主要考虑的失效模式：1）短期失效模式：（1）脆性断裂（2）韧性断裂（3）超量变形引起的接头泄漏（4）超量局部应变引起的裂纹形成或韧性剪切（5）弹性、塑性或弹塑性失稳2）长期失效模式：（1）蠕变断裂（2）蠕变超量变形（3）蠕变失稳（4）冲蚀、腐蚀（5）环境助长开裂，如：应⼒腐蚀开裂3）循环失效（1）扩展性塑性变形（2）交替塑性（3）弹性应变疲劳或弹-塑性应变疲劳（4）环境助长疲劳，如：腐蚀疲劳第⼆章 GB150适⽤范围（1）适⽤的设计压⼒①对于钢制容器不⼤于35MPa；②其它⾦属材料制容器的设计压⼒适⽤范围按相应引⽤标准确定。
（2）适⽤的设计温度范围①设计温度范围：－269℃～900℃。
②钢制容器不得超过按GB 150.2 中列⼊材料的允许使⽤温度范围。
③其他⾦属材料制容器按本部分相应引⽤标准中列⼊的材料允许使⽤温度确定。
（3）下列各类容器不在标准的适⽤范围内：①设计压⼒低于0.1MPa且真空度低于0.02MPa的容器；②《移动式压⼒容器安全监察规程》管辖的容器；③旋转或往复运动机械设备中⾃成整体或作为部件的受压器室（如泵壳、压缩机外壳、涡轮机外壳、液压缸等）；④核能装置中存在中⼦辐射损伤失效风险的容器；⑤直接⽕焰加热的容器；⑥内直径（对⾮圆形截⾯，指截⾯内边界的最⼤⼏何尺⼨，如：矩形为对⾓线，椭圆为长轴）⼩于150mm的容器；⑦搪玻璃容器和制冷空调⾏业中另有国家标准或⾏业标准的容器。
（4）对不能按 GB 150.3确定结构尺⼨的容器或受压元件，允许采⽤以下⽅法进⾏设计:①按照附录C的规定，进⾏验证性实验分析（如实验应⼒分析、验证性液压试验）。
第一部复习提纲第一章压力容器基本知识一、基本概念（应知）1、压力：垂直作用于物体表面上的力。
单位是“帕斯卡”，简称“帕”，用“Pa”表示。
表压：压力表的读数；表示压力容器内介质压力高出大气压力的部分。
真空度：真空表的读数；表示压力容器内介质压力低出大气压力的部分。
绝对压力：以绝对零压为基础的压力。
P绝＝P表+P大气P绝＝P大气–P真空一、基本概念（应知）2、压力容器：所有承受压力的密闭容器。
3、工作压力：系指容器顶部在正常工艺操作时的压力。
4、设计压力：系指在相应设计温度下用以确定容器计算壁厚及其元件尺寸的压力。
一、基本概念（应知）5、强度：对于某种材料所能承受的压力有一定的限度，超过了这个限度，物体就会破坏，这一限度称为强度。
6、设计温度：系指压力容器在正常操作过程中，在相应设计压力下，表壁或元件金属可能达到的最高或最低温度。
（只有当元件金属的温度低于-20℃时，在按最低温度确定设计温度）二、基本知识（应知）1、压力容器的分类：压力容器分类主要考虑事故发生的可能性与事故危害性的大小两个方面。
（1）按最高工作压力分：低压容器L（0.1≤P W＜1.6MPa）、中压容器M（1.6≤P W＜10Ma）、高压H（10≤P W＜100MPa）容器、超高压容器U(P W≥100MPa)。
（2）按壳体承压方式分：内压容器、外压容器。
1、压力容器的分类（3）按设计温度分：低温容器（t≤－20℃）、常温容器（－20℃＜t＜450℃）、高温容器（t≥450℃）。
（4）按作用原理分：反应容器、换热器、分离器、贮运容器。
1、压力容器的分类（5）《容规》根据容器的压力高低、介质的危害程度及在生成过程中的重要作用将压容器分为三类：第一类容器：低压容器（非易燃、无毒、低压，属于第二、第三类的除外）；第二类容器：中圧（属于第三类除外）、低压锅炉、毒性低压容器等。
第三类容器：高压、超高圧、毒性中圧、移动式、球形等。
2、确定设计压力的方法（1）当容器装有安全泄放装置时，设计压力应不小于安全的开启压力。
压力容器设计综合知识要点第一部分总论填空：1 《特种设备安全监察条例》是一部行政法规。
2 《压力容器安全技术监察规程》中规定，压力容器设计总图上必须压力容器设计资格印章（复印章无效），该总图是指蓝图。
3 极限载荷是相对一次加载而言；安定载荷是相对反复加载而言。
4 低循环和低频是不同的概念，低循环是指循环次数 102～105间，而低频是循环频率均为300 ～600次/分。
5 容器计算中所用的弹性名义应力是指材料进入塑性后，假定应力与应变关系仍服从虎克定律。
6 GB150规定，超压泄放装置不适用于操作过程中可能产生压力剧增，反应速度达到爆轰时的压力容器。
7 有一只压力容器，其最高工作压力为真空度670mmHg，设计压力为0.15Mpa，其容器类别为无类别。
按《容规》第2 条8压力容器检验孔的最少数量：《容规》表3-6300mm＜Di≤500mm ：2个手孔;500mm＜Di≤1000mm ：1个人孔或 2个手孔（不能开设手孔）;Di>1000mm ：1个人孔或 2个手孔（不能开设手孔）。
9符合下列条件之一的压力容器可不开设检查孔：《容规》第46 条1) 筒体内径小于等于 300 mm 的压力容器。
2) 压力容器上设有可以拆卸的封头、盖板或其他能够开关的盖子，它的尺寸不小于所规定的检查孔尺寸。
3) 无腐蚀或轻微腐蚀，检查和清理的。
4) 制冷装置用压力容器。
5) 换热器。
10常温下盛装混合液化石油气的压力容器(储存容器或移动式压力容器罐体)应进行炉内整体热处理。
《容规》第73 条11按《容规》规定，压力容器安全附件包括：安全阀、爆破片装置、紧急切断装置、压力表、液面计、测温仪表和快开门式压力容器的安全联锁装置。
《容规》第2 条12 《钢制压力容器》GB150-1998 不适用于设计压力低于 0.1MPa ；真空度低于 0.02MPa 的容器；要求作疲劳分析的容器。
GB150 1.3 条选择1 《压力容器安全技术监察规程规定》规定：压力容器介质为混合物质时，应按《压力容器安全技术监察规程规定》毒性程度或易燃介质的划分原则，由（d）提供介质毒性程度或是否属于易燃介质的依据。
第一章压力容器基本知识1-1．什么是压力容器？凡是容器内的压力大于等于0.1MPa的容器称为压力容器。
1-2．压力容器按设计压力可分为几类？有低压容器（0.1MPa≤P≤1.6MPa）中压容器（1.6MPa≤P≤10MPa）高压容器（10MPa≤P≤100MPa）超高压容器（P≥100MPa）1-3．压力容器按使用中工艺过程的作用原理可分为几类？有反应容器、换热容器、分离容器和贮存容器。
1-4．压力容器按安全监督和管理分几类？有第一类压力容器、第二类压力容器、第三类压力容器。
1-5．压力容器的安全监察规程和技术标准是什么？有“压力容器安全技术监察规程“和GB”钢制压力容器“标准。
1-6．压力容器在焊接过程中留下焊接缺陷有何危害？由于压力容器受元件承受着一定的压力载荷，若在焊接时留下某些缺陷，在使用过程中遇到一定条件，就会迅速扩展而突然发生破坏，以至爆炸赞成重大的损失。
1-7．为什么要订制“锅炉压力容器焊工考试规则”？为了提高焊工素质，加强对焊工的管理以保证锅炉、压力容器的受压元件的焊接质量。
1-8．焊接哪些锅炉、压力容器需要持有焊工合格证？（1）所有固定式承受锅炉的受压元件。
（2）最高工作压力大于或等于0.1MPa（不包括液体静压力）的压力容器受压元件。
1-9．焊工考试包括哪两部分，其关系如何？焊工考试包括基本知识和操作技能两部分。
焊工基本知识考试合格后，才能参加操作技能的考试。
1-10．操作技能考试项目由哪四部分组成？由焊接方法、母材钢号类别、试件类别、焊接材料四部分组成。
1-11．试说明下列代号表示何意？D2-5J：表示12mm厚16MnR钢板的对接试件，在平焊位置用J1507焊接的手工电弧焊。
W S4-1：表示6 mm厚0Cr18Ni9钢板的对接试件，在平焊用HOCr21Ni10焊接的手工电弧焊。
D4-24：表示φ57×3.5不锈钢管（0Cr18Ni9）与10mm厚不锈钢板骑座入式管板试件在垂直俯焊位置用A102焊条的手工电弧焊。
1概述设计的基本知识：•设计要求•设计文件•设计条件压力容器设计：根据给定的工艺设计条件，遵循现行的规范标准规定，在确保安全的前提下，经济正确地选择材料，并进行结构、强（刚）度、和密封设计。
结构设计——确定合理、经济的结构形式，满足制造、检验、装配、运输和维修等要求。
强（刚）度设计——确定结构尺寸，满足强度或刚度及稳定性要求，以确保容器安全可靠地运行。
密封设计——选择合适的密封结构和材料，保证密封性能良好。
1.1设计要求安全性与经济性的统一•安全是前提，经济是目标，在充分保证安全的前提下尽可能做到经济。
安全性主要是指结构完整性和密封性。
•经济性包括高的效率、原材料的节省、经济的制造方法、低的操作和维修费用等。
1.2 设计文件设计文件包括:设计图样、技术条件、设计计算书，必要时还应包括设计或安装、使用说明书。
若按分析设计标准设计，还应提供应力分析报告。
设计的表现形式，是设计者的劳动体现设计计算书 :•包括设计条件、所用规范和标准、材料、腐蚀裕量、计算厚度、名义厚度、计算结果等。
•装设安全泄放装置的压力容器，还应计算压力容器安全泄放量、安全阀排量和爆破片泄放面积。
•当采用计算机软件进行计算时，软件必须经“全国锅炉压力容器标准化技术委员会”评审鉴定，并在国家质量监督检验检疫总局特种设备局认证备案”，打印结果中应有软件程序编号、输入数据和计算结果等内容。
设计图样——包括总图和零件图总图•包括压力容器名称、类别、设计条件；•必要时应注明压力容器使用年限；•主要受压元件材料、牌号及材料要求；•主要特性参数（如容积、换热器换热面积与程数等）；•制造要求、热处理要求、防腐蚀要求、无损检测要求；•耐压试验和气密性试验要求、安全附件的规格；•压力容器铭牌的位置，包装、运输、现场组焊和安装要求，以及其它特殊要求。
1.3 设计条件工艺设计条件——原始数据、工艺要求（常用设计条件图表示）。
设计条件图包括简图、用户要求、接管表等简图——示意性地画出容器本体、主要内件部分结构尺寸、接管位置、支座形式及其它需要表达的内容。
压力容器设计基本知识（讲稿）北京目录一．基本概念1．1 压力容器设计应遵循的法规和规程1．2 标准和法规（规程）的关系。
1．3 压力容器的含义（定义）1．4 压力容器设计标准简述1．5 D1级和D2级压力容器说明二．GB150-1998《钢制压力容器》1．范围2．标准3．总论3．1 设计单位的资格和职责3．3 GB150管辖的容器范围3．4 定义及含义3．5 设计参数选用的一般规定3．6 许用应力3．7 焊接接头系数3．8 压力试验和试验压力4．对材料的要求4．1 选择压力容器用钢应考虑的因素4. 2 D类压力容器受压元件用钢板4．3 钢管4．4 钢锻件4. 5 焊接材料4．6 采用国外钢材的要求4．7 钢材的代用规定4．8 特殊工作环境下的选材5．内压圆筒和内压球体的计算5. 1 内压圆筒和内压球体计算的理论基础5．2 内压圆筒计算5．3 球壳计算6．外压圆筒和外压球壳的设计6．1 受均匀外压的圆筒（和外压管子）6．2 外压球壳6．3 受外压圆筒和球壳计算图的来源简介6．4 外压圆筒加强圈的计算7．封头的设计和计算7．1 封头标准7．2 椭圆形封头7. 3 碟形封头7．4 球冠形封头7．5 锥壳8．开孔和开孔补强8．1 开孔的作用8．2 开检查孔的要求8．3 开孔的形状和尺寸限制8．4 补强要求8．5 有效补强范围及补强面积8．6 多个开孔的补强9 法兰连接9．1 简介9．2 法兰连接密封原理9. 3 法兰密封面的常用型式及优缺点9．4 法兰型式9．5 法兰连接计算要点9．6 管法兰连接10．压力容器的制造、检验和验收10．1 制造许可10．2 材料验收及加工成形10. 3 焊接10．4 D类压力容器热处理10．5 试板和试样10．8 无损检测10. 9 液压试验10．10 容器出厂证明文件。
11．安全附件和超压泄放装置11．1 安全附件11．2 超压泄放装置11．3 压力容器的安全泄放量11．4 安全阀GB151-1999《管壳式换热器》01 简述02 标准与GB150-1998《钢制压力容器》的关系。
