压力容器的选材及安全性
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压力容器用材料的基本要求1.基本要求TSG R0004-2009 《固定式压力容器安全技术监察规程》2.1 要求压力容器的选材应当考虑材料的力学性能、化学性能、物理性能和工艺性能。
GB 150.2-2011-压力容器第2部分:材料第3.4 要求,选择压力容器受压元件用钢时应考虑容器的使用条件(如设计温度、设计压力、介质条件和操作特点等)、材料的性能(力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能)、容器的制造工艺及经济合理性。
1.1 力学性能要求压力容器用钢要求有较高的强度,一定压力下使用较少材料;良好的塑性、韧性、冷弯性能,遇有超压使用等意外情况时,会发生明显塑性变形,给人们有足够的反应时间,而不是突然破坏。
1.2 物理性能要求在容器设计中,应注意到材料的物理性能。
例如,在计算容器的温差应力时,就要用到材料的线胀系数α;在设计换热器及计算容器外壳热损失时,还要用到材料的热导率入等。
因此,材料的使用场合不同,对材料物理性能亦有不同的要求。
主要的物理性能指标有密度ρ,热导率λ,比热容c,熔点t m,线胀系数α,电阻率ρr,弹性模量E等。
1.3 耐腐蚀性能化工厂中经常处理有腐蚀性的介质,故设计化工容器时,在很多场合下,耐腐蚀性对材料的选择起决定性的作用。
材料的耐蚀程度会影响设备使用寿命、产品的质量,有时甚至影响化学反应的进行。
因此,考虑材料的耐蚀性是化工容器材料选择中的一个重要问题。
材料的腐蚀速度在工程上常用Ka(mm/a)来表示,材料腐蚀速度在1mm /a以下的,可认为能用于化工容器。
有关材料的耐蚀性可在材料腐蚀和防腐手册中查得。
1.4 制造工艺性能材料的制造工艺性能包括可锻性、可焊性、切削加工性及研磨、冲压性能、热处理性能等。
对制造化工容器的钢材来说,焊接性能和压力加工性能就显得更为重要。
1.5 可焊性:是指金属材料在一定的焊接工艺条件下能否获得优良焊接接头的性能。
通常,把金属材料在焊接时产生裂纹的敏感性及焊接接头区力学性能的变化作为评价材料可焊性的主要指标。