化工設備系列講座

1、本文由djt122貢獻pdf文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看?；ぴO備基礎目錄1筒體結構分類2焊縫與焊接接頭3制造減薄與成品的最小厚度4坡口表面質量要求解釋5焊縫余高6熱處理7不銹鋼力學性能8常壓容器的應力腐蝕9氫腐蝕10固溶熱處理和穩(wěn)定化處理11設計使用壽命12耐壓試驗13低溫壓力容器界限問題1420g材料的解釋15封頭的種類及檢測16金屬材料的應力腐蝕17金屬熱處理基本知識11筒體結構的分

2、類大家在進行設計時筒體大多是卷焊或鍛焊結構，其實筒體的結構有很多種，由于有些結構應用不是很廣泛或其它原因，所以沒能納入GB150中。現(xiàn)就筒體結構闡述如下，僅供參考！1筒體結構的分類1.1整體結構1.1.1定義：為滿足強度、剛度和穩(wěn)定性要求所需要的厚度（不包括為防腐而設置的襯層）是由一整塊連續(xù)鋼制成的結構。1.1.2主要形式a)整體鍛造：鍛造的筒和筒之間用法蘭或螺紋連接。主要用于超高壓設備；b)單層卷焊（※）：應用普遍；c)鍛焊結構（※）

3、：總結了整體鍛造和單層卷焊容器的優(yōu)點，進行了有機的結合。質量好，適用于重要場合，如核工業(yè)、加氫反應器等；d)無縫鋼管（※）：公稱直徑較小容器；e)復合板結構（※）：在一定厚度下很經濟。注：帶※為GB1501998所管轄。1.2組合式結構1.2.1定義：為滿足強度、剛度和穩(wěn)定性要求所需要的厚度是由鋼板對鋼板、鋼板對鋼帶、鋼板對鋼絲制成的結構。內筒是板式結構。1.2.2主要形式a)多層包扎（※）：最開始為美國專利，但現(xiàn)在已不存在專利了，南京

4、大化機已研制成功。但此類設備制造工藝太復雜，生產工期長；b)熱套結構（※）：內筒和外筒的配合采用過盈配合。在安裝時外筒加熱冷卻后很好地與內筒結合在一起。適用于超大容器，有時分3層或更多層進行套合；1c)繞板結構：是日本人發(fā)明的。自動化程度很高，先做內筒再用另一筒體搭接。雖然角焊縫受力不好、不好焊接且不易檢測，但進行承壓爆破試驗效果很好。目前我國由于冶金能力有限，板長和寬度不太適合，所以采用較少；d)鋼板對鋼帶：中國人的發(fā)明，ASME已承

5、認其可靠性。內筒單層卷焊，外層纏繞。鋼帶在纏繞時分左右兩個方向，同時旋轉方向相反。但纏繞后由于中間緊兩端松，所以在承壓能力上會低10％。在小化肥生產裝置中有一些應用；e)鋼板對鋼絲：內筒單層卷焊，外層用高強度的不銹鋼絲纏繞，同時給內筒一定的壓應力，承受的外壓甚至等于設計壓力，使設備在操作工況時壓力趨于0。世界上設計壓力最高的設備1000Mpa就是采用此種結構；f)襯里容器：基層歸GB150管轄，襯層GB150不管轄（不好制定制造、檢驗及

6、驗收的最低要求）。注：帶※為GB1501998所管轄。焊逢和焊接接頭的區(qū)別焊逢和焊接接頭是大家常見到的兩個名詞，希望能夠準確的運用，以免出現(xiàn)錯誤。由于有圖形只好上傳。2焊逢和焊接接頭2.1定義a)焊逢：通常指焊肉，即熔敷金屬；b)焊接接頭：是一個組合名詞，包括焊逢、融合線和熱影響區(qū)。在焊接時采用等強度原則。但由于在焊接時焊逢區(qū)有些化學元素會被燒損，為補充燒損的化學元素，所以根據實踐經驗相應的焊接材料會添加一些化學元素，也就是說焊料要比母

7、材品質好。焊逢的化學成分能得到補償，而熱影響區(qū)卻沒有得到補償，而熱影響區(qū)在焊接時也會有一些燒損，所以焊接接頭中最薄弱部位是熱影響區(qū)。通常的無損檢測是焊接接頭的檢測，兩個焊逢之間的距離指的是焊逢。高的壞處壓力容器不希望有突變，造成局部應力集中。另外余高肯定有缺陷，這種缺陷很可能是產生疲勞裂紋的核。裂紋源→疲勞擴展→斷裂。中國和日本曾經聯(lián)合做過試驗，發(fā)現(xiàn)有余高的設備比打磨后沒有余高的設備使用壽命短2.0～2.5倍。3標準對余高的要求JB47

8、32對疲勞設備要求打磨，其它設備有限制范圍?；旧鲜遣挥绊戀N片即可，沒要求打磨。4歐美國家對余高的要求打磨。外觀質量好是國外產品暢銷的原因之一，另外打磨之后能防環(huán)境腐蝕、避免產生過大的應力集中、延長了焊縫的使用壽命。5對余高的處理建議提倡打磨，確實好。標準是最低要求，所以建議對重要設備或投資較大的設備進行打磨，對投資小的設備就沒有必要進行打磨了。56熱處理1分類（按目的）熱處理按目的可分為焊后消除應力熱處理、恢復材料力學性能熱處理、改善

9、材料力學性能熱處理和消氫熱處理。2焊后消除應力熱處理2.1熱處理的目的：消除過大的焊接應力，細化組織。2.2應力產生的原因：變形不協(xié)調時產生的。焊接時局部受熱，收縮時非焊接部位限制其變形，從而造成焊接部位的變形不自由，產生了應力。2.3應力的特點：a)量質高?？梢越咏虺^材料的屈服點；b)焊接后就存在；c)是一種內應力，有自限性。超過屈服→塑性流動→限制→不流動；d)很難測量。最精確的測量→逐層測量，但將設備也破壞了，不適用?？捎脁光

10、衍射法或鉆小孔法。2.4應力的危害：是多方面的，最主要的是應力腐蝕。而應力腐蝕是腐蝕的主要因素。2.5焊后熱處理的條件2.5.1通用條件：由厚度、材料和預熱溫度決定。厚度達到一定程度時是強強相碰，產生了應力；材料的可焊性好，產生的應力小，反之產生的應力大；預熱到一定的溫度能緩解應力。一定的應力和腐蝕介質（環(huán)境）存在就會發(fā)生應力腐蝕，應力產生于焊縫部位和近焊縫部位。當應力不大時，可以容忍；如果大了，就做熱處理。什么時候做熱處理，標準中有具

11、體的規(guī)定。62.5.2特殊條件：a)圖樣注明有應力腐蝕傾向要做熱處理；b)介質毒性程度為高度或極度危害時要做熱處理。此規(guī)定沒有任何理論基礎，是出于不怕一萬就怕萬一的原則。一經泄露，對人和環(huán)境造成的危害是不言而喻的。也就是說是后果問題不是技術問題。一人得病大家吃藥。2.5.3免做熱處理。如奧氏體不銹鋼制壓力容器，一般情況下不做熱處理，因為韌性儲備很好。如果做熱處理敏化區(qū)域不好控制。7不銹鋼的力學性能不銹鋼的力學性能（一）一、強度（抗拉強度

12、、屈服強度）不銹鋼的強度由各種因素來確定，但最重要的和最基本的因素是其中添加的不同化學元素，主要是金屬元素。不同類型的不銹鋼由于其化學成分的差異，就有不同的強度特性。（1）馬氏體型不銹鋼馬氏體型不銹鋼與普通合金鋼一樣具有通過淬火實現(xiàn)硬化的特性，因此可通過選擇牌號及熱處理條件來得到較大范圍的不同的力學性能。馬氏體型不銹鋼從大的方面來區(qū)分，屬于鐵—鉻—碳系不銹鋼.進而可分為馬氏體鉻系不銹鋼和馬氏體鉻鎳系不銹鋼。在馬氏體鉻系不銹鋼中添加鉻、碳

13、和鉬等元素時強度的變化趨勢和在馬氏體鉻鎳系不銹鋼中添加鎳的強度特性如下所述。馬氏體鉻系不銹鋼在淬火—回火條件下，增加鉻的含量可使鐵素體含量增加，因而會降低硬度和抗拉強度。低碳馬氏體鉻不銹鋼在退火條件下，當鉻含量增加時硬度有所提高，而延伸率略有下降。在鉻含量一定的條件下，碳含量的增加使鋼在淬火后的硬度也隨之增加，而塑性降低。添加鉬的主要目的是提高鋼的強度、硬度及二次硬化效果。在進行低溫淬火后，鉬的添加效果十分明顯。含量通常少于1%。在馬氏