壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿壓力容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2007

1、一概述壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿壓力容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 1、標(biāo)準(zhǔn)適用的壓力范圍 GB1501998鋼制壓力容器設(shè)計(jì)壓力 P：0.135 MPa 真空度：0.02 MPa GB1511999管殼式換熱器設(shè)計(jì)壓力 P：0.135 MPa 真空度：0.02 MPa 公稱(chēng)壓力 PN35 MPa，公稱(chēng)直徑 DN2600mm PN DN1.75×104 JB473295鋼制壓力容器-分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)壓力 P：0.1100 MPa 真空度：0.02 MPa JBT47351997鋼制焊接常壓容器設(shè)計(jì)壓力 P： 圓筒形容器：-0.02 MPaP0.1 MPa 立式圓筒形儲(chǔ)罐、圓筒形料倉(cāng) -500PaP0.

2、2000 Pa 矩形容器： 連通大氣 GB123371998鋼制球形儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)壓力 P4MPa,公稱(chēng)容積 V50M3JB47102000鋼制塔式容器設(shè)計(jì)壓力 P：0.135MPa (對(duì)工作壓力<0.1MPa 內(nèi)壓塔器,P 取 0.1MPa) 高度范圍 h>10m 且 h/D(直徑)>5 2.設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的載荷 1) 內(nèi)壓、外壓或最大壓差；1 2) 液體靜壓力(5%P)；壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿需要時(shí)，還應(yīng)考慮以下載荷3) 容器的自重（內(nèi)件和填料），以及正常工作條件下或壓力試驗(yàn)狀態(tài)下內(nèi)裝物料的重力載荷；4) 附屬設(shè)備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺(tái)等的重力載荷；5) 風(fēng)載荷、

3、地震力、雪載荷；6) 支座、座底圈、支耳及其他形式支撐件的反作用力；7) 連接管道和其他部件的作用力；8) 溫度梯度或熱膨脹量不同引起的作用力；9) 包括壓力急劇波動(dòng)的沖擊載荷；10)沖擊反力,如流體沖擊引起的反力等；11)運(yùn)輸或吊裝時(shí)的作用力。3、設(shè)計(jì)單位的職責(zé) 1)設(shè)計(jì)單位應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)文件的正確性和完整性負(fù)責(zé)。 2) 壓力容器的設(shè)計(jì)文件至少應(yīng)包括設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)和設(shè)計(jì)圖樣。3) 壓力容器的設(shè)計(jì)總圖應(yīng)蓋有壓力容器設(shè)計(jì)資格印章。 4容器范圍 GB150 管轄的容器范圍是指殼體及其連為整體的受壓零部件 1)容器與外部管道連接 2) 接管、人孔、手孔等的承壓封頭、平蓋及其緊固件3) 非受壓元件與受壓元件的焊

4、接接頭。接頭以外的元件，如加強(qiáng)圈、支座、裙座等2 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿4) 連接在容器上的儀表等附件。直接連接在容器上的超壓泄放裝置。 5.定義 (1)壓力 除注明者外，壓力均為表壓力。 工作壓力 Pw 1)內(nèi)壓容器 在正常工作情況下，容器頂部可能出現(xiàn)的最高壓力。 2)真空容器 在正常工作情況下，容器可能出現(xiàn)的最大真空度。 3)外壓容器 在正常工作情況下，容器可能出現(xiàn)的最大內(nèi)外壓力差。 設(shè)計(jì)壓力 Pd 設(shè)定的容器頂部的最高壓力，與相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度一起作為設(shè)計(jì)載荷的條件，其值不低于工作壓力。 計(jì)算壓力 Pc 計(jì)算壓力指在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下，用以確定元件厚度的壓力，其中包括液柱靜壓力。當(dāng)殼體各部位

5、或元件所承受的液柱靜壓力小于 5%設(shè)計(jì)壓力時(shí)，可忽略不計(jì)。 最大允許工作壓力Pw 在指定溫度下，壓力容器安裝后頂部所允許的最大工作壓力。該壓力應(yīng)是按容器各受壓元件的有效厚度減去除壓力外的其他載荷所需厚度后，計(jì)算得到的最大允許工作壓力（且減去元件相應(yīng)的液柱靜壓力）中的最小值。 最大允許工作壓力可作為確定保護(hù)容器的安全泄放裝置動(dòng)作壓力（安全閥開(kāi)啟壓力或爆破片設(shè)計(jì)爆破壓力）的依據(jù)。 安全閥的開(kāi)啟壓力 Pz 3 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿安全閥閥瓣開(kāi)始離開(kāi)閥座，介質(zhì)呈連續(xù)排出狀態(tài)時(shí)，在安全閥進(jìn)口測(cè)得的壓力。 爆破片的標(biāo)定爆破壓力 Pb 爆破片銘牌上標(biāo)的爆破壓力。 (2)溫 度 金屬溫度容器元件沿截面厚

6、度的溫度平均值。 工作溫度 容器在正常工作情況下介質(zhì)溫度。 最高、最低工作溫度 容器在正常工作情況下可能出現(xiàn)介質(zhì)的最高、最低溫度。 設(shè)計(jì)溫度 容器在正常工作情況，在相應(yīng)的設(shè)計(jì)壓力下，設(shè)定的元件的金屬溫度。容器的設(shè)計(jì)溫度是指殼體的金屬溫度（沿元件金屬截面的溫度平均值）。 試驗(yàn)溫度 試驗(yàn)溫度指壓力試驗(yàn)時(shí)，殼體的金屬溫度。 (3)厚度 最小厚度min容器殼體加工成型后不包括腐蝕裕量的最小厚度。 計(jì)算厚度 按各章公式計(jì)算得到的厚度 容器受壓元件為滿足強(qiáng)度及穩(wěn)定性要求，按相應(yīng)公式計(jì)算得到的不包括厚度附加量的厚度。 厚度附加量 C=C1+C2設(shè)計(jì)容器受壓元件時(shí)所必須考慮的附加厚度，包括鋼板（或鋼管）厚4

7、度附加量的厚度。設(shè)計(jì)厚度d壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿計(jì)算厚度與腐蝕裕量之和 名義厚度（即圖樣厚度）n 設(shè)計(jì)厚度加上鋼材厚度負(fù)偏差后，向上圓整至鋼材（鋼板或鋼管）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的厚度。 有效厚度e 名義厚度減去厚度附加量（腐蝕裕量與鋼材厚度負(fù)偏差之和）。二.材料 (一)選材的基本原則 選擇壓力容器用材，須根據(jù)容器的使用條件（如溫度、壓力、介質(zhì)腐蝕性、介質(zhì)對(duì)材料的脆化作用及其是否易燃、易爆、有毒等）、制造工藝、材料的焊接性能及經(jīng)濟(jì)合理性選擇具有適宜的機(jī)械性能、耐腐蝕性能、物理性能等的材料。注意在同一工程中應(yīng)盡量注意用材統(tǒng)一,具體的選材過(guò)程中必須仔細(xì)考慮如下因素： （二）材料的基本性能材料的基本性1 機(jī)械

8、性能 金屬的機(jī)械性能是指金屬材料在外力作用下表現(xiàn)出來(lái)的特性，如強(qiáng)度、彈性、硬度、韌性及塑性等。也可稱(chēng)為“力學(xué)性能”。金屬材料就是用其在為同受力條件下所表現(xiàn)出來(lái)的不同特性指標(biāo)，來(lái)衡量金屬材料的機(jī)械性能。 （1） 機(jī)械強(qiáng)度 強(qiáng)度是材料抵抗外力作用不致破壞的性能特性。常用5 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿的特性指標(biāo)有屈服極限（ts）和強(qiáng)度極限（b）。數(shù)值由拉伸試驗(yàn)獲得。高溫時(shí)還要考慮蠕變極限（tn）和持久極限（tD）。 b s 壓力容器用材要求材料不僅具有高的屈服極限，而且具有一定的屈強(qiáng)比（s/b）。屈強(qiáng)比反映了材料承受外載能力的能力,屈強(qiáng)比愈小，結(jié)構(gòu)零件的可靠性愈高，萬(wàn)一超載，由于塑性變形的產(chǎn)生而使金

9、屬材料的強(qiáng)度提高而不致立刻破壞。壓力容器用材的屈強(qiáng)比一般為 0.60.7。碳素鋼的屈強(qiáng)比一般為 0.6 左右，低合金高強(qiáng)度鋼為 0.650.75，合金結(jié)構(gòu)鋼為 0.85 (2)塑性 材料的塑性是指金屬材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。材料的塑性是用延伸率（）及斷面收縮率（）來(lái)表示。它們的數(shù)值由拉伸試驗(yàn)獲得。 一般情況下，塑性材料的延伸率和斷面收縮率較大，而脆性材料則較小。金屬材料的塑性指標(biāo)在壓力容器設(shè)計(jì)具有重要的意義。首先，塑性良好的材料可以順利地進(jìn)行某些成型工藝，如冷沖壓、冷彎曲等。其次，良好的塑性使零件在使用時(shí)萬(wàn)一超載，也能由于塑性變形使用權(quán)材料強(qiáng)度提高而避免突然襲擊斷裂。壓力容

10、器的主要零部件都是承壓的，無(wú)論從制造工藝的要求不是從使用安全的要求，都希望金屬材料具有良好的塑性。一般碳6 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿鋼、碳錳鋼16%,其它合金鋼14%。 （3）硬度 所謂硬度是指金屬材料抵抗壓入物壓陷能力的大小，也可以說(shuō)是材料對(duì)局部塑性的抗力。硬度可采用不同的方法在不同的儀器上測(cè)定，其所得的硬度指標(biāo)也各不相同。最常用的硬度指標(biāo)為布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRC）、和維氏硬度（HV），其數(shù)值可以互相換算。 硬度是金屬材料的重要性能之一。一般情況下，材料的硬度高，其耐磨性也較好。材料的硬度與強(qiáng)度之間也有一定的關(guān)系（因?yàn)橛捕仁欠从巢牧暇植克苄宰冃蔚目沽Γ?，根?jù)經(jīng)驗(yàn)，硬度與抗拉強(qiáng)度

11、有如下近似關(guān)系： 軋制、正火或退火的低碳鋼 b =0.36HB; 軋制、正火或退火的中碳鋼 b =0.35HB; 硬度 HB250 經(jīng)熱處理的合金鋼 b =0.34HB; 硬度 HB250400，經(jīng)熱處理的合金鋼 b =0.33HB; 由于測(cè)定硬度方便，在生產(chǎn)中常用測(cè)定硬度的方法來(lái)估算鋼材的強(qiáng)度。對(duì)焊接接頭，也常用測(cè)定熱影響區(qū)硬度的方法來(lái)確定其淬硬程度。 換熱管與管板的連接采用脹接時(shí)，換熱管材料的硬度值一般須低于管板材料的硬度值。 螺栓和螺母匹配使用，一般螺栓材料的硬度值須高于螺母HB。 （4）韌性 韌性是指材料抵抗沖擊載荷的性能指標(biāo), 材料韌性用沖擊功 AKV來(lái)衡量,沖擊功 AKV是指材料受

12、到?jīng)_擊負(fù)荷的作用下，產(chǎn)生斷裂時(shí)所消耗能量大小的特性，即沖擊試樣所消耗的功，其單位為 J。 由于沖擊功 AKV是金屬材料各項(xiàng)機(jī)械性能標(biāo)中對(duì)材料的化學(xué)成分、冶金質(zhì)量、組織狀態(tài)及內(nèi)部缺陷等比較敏感的一個(gè)質(zhì)量指標(biāo)，而且也是衡量材7 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿料脆性轉(zhuǎn)變和斷裂特性的重要指標(biāo)，所以對(duì)壓力容器用鋼來(lái)說(shuō)，尤其是低溫壓力容器沖擊功是一項(xiàng)重要的性能指標(biāo)。 （5）溫度對(duì)材料機(jī)械性能的影響 材料的屈服極限、強(qiáng)度極限和彈性模量隨溫度的升高而降低。如果設(shè)備的操作溫度較高，則必須選用在相應(yīng)溫度下能保持其強(qiáng)度指標(biāo)的材料。 如果材料在高溫下承受高的應(yīng)力，則材料的抗蠕變性能是關(guān)鍵性的。材料蠕變極限指在某一溫度下受

13、恒定載荷作用時(shí)，在規(guī)定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)(10萬(wàn)小時(shí))產(chǎn)生 1%的變形時(shí)的應(yīng)力;持久極限是材料在某一溫度下受恒定載荷作用時(shí)，在規(guī)定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)(10 萬(wàn)小時(shí))引起斷裂時(shí)的應(yīng)力在實(shí)際試驗(yàn)中，常常用較短時(shí)間的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)外推長(zhǎng)時(shí)間的性能，但一般限制外推時(shí)間不得大于試驗(yàn)時(shí)間的 10 倍。持久強(qiáng)度是高溫元件設(shè)計(jì)選材的重要依據(jù)，是 GB150 中確定許用應(yīng)力的強(qiáng)度指標(biāo)之一 8 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿 低溫情況下，通常塑性金屬材料往往以脆性方式破壞。引起鋼制焊接壓力容器脆性破壞的因素非常復(fù)雜。它取決于材料的晶格結(jié)構(gòu)，板材的厚度，加工后的殘余應(yīng)力、結(jié)構(gòu)缺陷以及材料的使用溫度。 目前各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范均以夏比 v 型缺

14、口沖擊試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)材料對(duì)脆性破壞的敏感性。 2 耐腐蝕性能耐腐蝕性能是金屬材料抵抗介質(zhì)腐蝕的能力。壓力容器中處理的介質(zhì)大多數(shù)具有腐蝕性的，在設(shè)計(jì)中必須根據(jù)操作介質(zhì)來(lái)選擇耐腐蝕材料。 引起材料腐蝕的因素多種多樣，工程中常將常見(jiàn)的腐蝕情況分為：均勻腐蝕、點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕、氫脆、磨蝕等。 （1） 均勻腐蝕 均勻腐蝕是在整個(gè)金屬表面均勻地發(fā)生腐蝕，這種腐蝕相對(duì)其它形式 的腐蝕其危害最小。GB150 中 C2只考慮均勻腐蝕 C2=KB 其中 B設(shè)計(jì)壽命(年) K腐蝕速率(mm/ 年 )一般分為 不腐蝕 輕微腐蝕 腐蝕 重腐蝕 B mm/年 <0.05 0.050.13 0.130.25 0.

15、25 C2 mm 0 1 2 3 （2） 應(yīng)力腐蝕 應(yīng)力腐蝕是指金屬在持久拉應(yīng)力和腐蝕性環(huán)境聯(lián)合作用下產(chǎn)生腐蝕 裂紋,并使裂紋迅速擴(kuò)展,從而可能出現(xiàn)的早期性破壞的腐蝕形式. 幾種常見(jiàn)的應(yīng)力腐蝕環(huán)境: a.碳鋼及低合金鋼焊制化工容器對(duì)介質(zhì) NaOH 的應(yīng)力腐蝕與介質(zhì)濃度、9 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿溫度有關(guān)。當(dāng) NaOH 溶液在其與烴類(lèi)的混合物中體積大于等于 5%時(shí)，也應(yīng)根據(jù) NaOH 溶液的濃度符合該要求。NaOH 溶液濃度小于等于 1%或 NaOH 溶液在其與烴類(lèi)的混合物中體積小于 5%時(shí)，不受此限制。 NaOH 溶液 NaOH 溶液 重量% 溫度上限 2 3 5 10 15 20 30

16、40 50 60 70 （） 90 88 85 76 70 65 54 48 43 40 38 當(dāng)超過(guò)以上范圍的碳鋼、低合金鋼材料需焊后進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。 b.濕 H2S 應(yīng)力腐蝕 介質(zhì)同時(shí)符合下列條件時(shí)，即為濕 H2S 應(yīng)力腐蝕環(huán)境： 溫度小于等于（60+2P）； P 為壓力，MPa H2S 分壓大于等于 0.00035MPa 即相當(dāng)于常溫在水中 H2S 溶解度大于等于 10p.p.m； 介質(zhì)中含有液相水或處于水的露點(diǎn)溫度以下； PH9 或有氰化物(HCN)存在。 C.液氨應(yīng)力腐蝕環(huán)境 當(dāng)容器接觸的液氨介質(zhì)同時(shí)符合下列各項(xiàng)條件時(shí)，即為液氨應(yīng)力腐蝕環(huán)境： 介質(zhì)為液態(tài)氨，含水量不高（0.2%）

17、,且有可能受空氣(O2或 CO2)污染的場(chǎng)合； 使用溫度高于5。 對(duì)于應(yīng)力腐蝕環(huán)境的容器除進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理，在焊接要求、10 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿焊接接頭硬度等方面都要提出具體要求。 奧氏體不銹鋼材料在氯化物溶液、高溫水、高濃度 NaOH 等介質(zhì)往往產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。 （3）氫腐蝕環(huán)境 氫在常溫常壓下不會(huì)對(duì)鐵碳合金引起氫蝕，當(dāng)溫度在 200300發(fā)生“氫脆”，金屬在高溫下與氫反應(yīng)生成甲烷，甲烷氣在晶界空隙內(nèi)引起裂紋，使材料的塑性降低，引起這種腐蝕有合成氨、合成甲醇、石油加氫等工業(yè)生產(chǎn)， 設(shè)計(jì)溫度大于等于 200與氫氣氛相接觸的壓力容器用鋼應(yīng)按納爾遜曲線選材，并應(yīng)留有 20以上的溫度安全

18、裕度。滿足于曲線的碳素鋼和珠光體耐熱鋼在氫氣氛中使用須經(jīng)過(guò)焊后消除應(yīng)力熱處理。 奧氏體不銹鋼在氫分壓范圍的氫氣中使用都是滿意的，焊后也無(wú)必要進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。 （4）晶間腐蝕 可能引起晶間腐蝕環(huán)境必須是存在電解質(zhì)的電化學(xué)腐蝕環(huán)境，奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的電解質(zhì)主要是酸性介質(zhì)。如：工業(yè)醋酸、甲酸、硝酸、草酸、鹽酸、硫酸、磷酸等。 防晶間腐蝕的措施：1）固熔化處理 2）降低鋼中碳含量 3）添加穩(wěn)定碳化物的元素 （Nb. Ti. Ni） 3 材料的物理性能 材料的主要物理性能包括：密度、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱 c、熔點(diǎn) tm、線膨脹系數(shù)等。在不同的使用場(chǎng)合，對(duì)材料的物理性能有不同的要求，11 壓力容器審核人

19、員培訓(xùn)班講稿如用于傳熱表面的材料要求有較高的導(dǎo)熱系數(shù)。 4制造工藝性能 材料的工藝性能，選擇不合適，會(huì)造成加工困難。壓力容器應(yīng)考慮的制造工藝性能有焊接性、鍛造性、切削加工性、熱處理性及沖壓性等。對(duì)壓力容器來(lái)說(shuō)重要的是材料的焊接性,一般控制材料的含碳量小于 0.25%。 材料的含碳量越高，熱影響區(qū)的硬化與脆化傾向越大，在焊接應(yīng)力作用下容易產(chǎn)生裂紋。 奧氏體不銹鋼的使用溫度高于 525時(shí)，鋼中含碳量應(yīng)不小于 0.04%。因?yàn)閵W氏體不銹鋼的使用溫度 500550時(shí)，鋼中含碳量太低，強(qiáng)度和抗氧化性會(huì)顯著下降。 （三）壓力容器用鋼壓力容器1鋼板 （1）碳鋼 壓力容器常用的是碳素結(jié)構(gòu)鋼，包括普通碳素結(jié)構(gòu)鋼

20、和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。 a.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的技術(shù)要求，按碳素結(jié)構(gòu)鋼規(guī)定。質(zhì)量分 A、B、C、D 四級(jí)，以脫氧方法不同又分沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼。 鎮(zhèn)靜鋼，是鋼液在澆注前經(jīng)過(guò)完全脫氧，凝固時(shí)不沸騰，故稱(chēng)鎮(zhèn)靜鋼。這種鋼錠內(nèi)無(wú)氣泡，鋼材質(zhì)量較高。鋼牌號(hào)由代表屈服強(qiáng)度的字母，屈服強(qiáng)度值，質(zhì)量等級(jí)符號(hào)等部分組成，如： Q215-A Q215-B Q235-A Q235-B Q235-C Q235-D Q255-A 255-B 12 鋼板使用范圍 GB700-88 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿P T 介質(zhì)限制 (MPa) () (mm) Q235-B（做常溫沖擊試驗(yàn)） 1.6 0350 20

21、不 得 用 于 毒 性 為 高度、極度危害介質(zhì) Q235-C（做 0沖擊試驗(yàn)） 2.5 0350 30 Q235-D（做-10沖擊試驗(yàn)）沸騰鋼，是在鋼的冶煉過(guò)程中加入弱脫氧劑（錳鐵）脫氧，因此在鋼液中還保留相當(dāng)數(shù)量的 FeO，在澆注與凝固時(shí)，由于碳和 FeO 反應(yīng)，鋼液中不斷析出 CO，產(chǎn)生沸騰，故稱(chēng)為沸騰鋼，如牌號(hào) Q235-A·F 這種鋼錠成材率高，但在鋼錠內(nèi)有許多小氣泡（該氣泡在鍛軋時(shí)能排除），且偏析較嚴(yán)重，因此，不能確保容器安全運(yùn)行，避免和減少事故的發(fā)生，在各國(guó)壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范中都對(duì)其使用加以限制。 半鎮(zhèn)靜鋼介于沸騰鋼與鎮(zhèn)靜鋼之間，用“b”來(lái)代替“F”。 b.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼

22、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼與普通碳素結(jié)構(gòu)鋼相比：硫、磷含量較少，機(jī)械強(qiáng)度較高。按 GB699-88優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)技術(shù)條件規(guī)定。 壓力容器用鋼與鍋爐用鋼類(lèi)同，首先要求保證足夠的強(qiáng)度，還要有足夠的塑性，質(zhì)地均勻等。因此，必須用雜質(zhì)和有害氣體容量較低的碳鎮(zhèn)靜鋼。對(duì)于專(zhuān)業(yè)用鋼符號(hào)，只需在優(yōu)質(zhì)碳素鋼后面加字母“R”、“g”，如：20R、20g。 (2)低合金鋼 低合金鋼是指鋼中合金元素總含量在 25%以下的鋼種，與一般碳素鋼相比，它的機(jī)械性能提高了，耐熱性、耐腐蝕性、耐磨性都有所提高。因13 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿此，它在壓力容器制造業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。 壓力容器用低合金高強(qiáng)度的鋼的屈服強(qiáng)度范圍為 294696M

23、Pa。 a.低合金鋼中最常用的有：16MnR，它不僅硫、磷含量控制較嚴(yán)，更重要的是要求保證足夠的沖擊韌性，在鋼材驗(yàn)收方面也比較嚴(yán)格。因此其使用壓力不受限制。使用溫度下限可達(dá)-20，是目前應(yīng)用極廣的好材料。 b.中溫抗氫鋼 氫在常溫壓下不會(huì)對(duì)鐵碳合金引起顯著的腐蝕，但當(dāng)溫度為 200300，壓力高于 30MPa 則將產(chǎn)生極強(qiáng)的腐蝕作用，發(fā)生所謂“氫脆”現(xiàn)象。這種腐蝕常常是合成氫、合成甲醇、石油加氫等工業(yè)中設(shè)備破壞的主要原因。它們都在高溫高壓氫的環(huán)境中工作，會(huì)發(fā)生氫腐蝕破壞，氫滲入鋼中與鋼中滲碳體發(fā)生以應(yīng)生成甲烷，使?jié)B碳體脫碳變?yōu)殍F素體。甲烷氣集積于晶界的微空隙內(nèi)，形成局部高度應(yīng)力集中而引起裂紋甚

24、至鼓泡，滲碳體還原為鐵素體時(shí)體積縮小約 7%，由此產(chǎn)生組織間的應(yīng)力，更促進(jìn)裂紋發(fā)展，這時(shí)裂紋的擴(kuò)展又給氫與碳的結(jié)合提供了條件，使鋼完全脫碳而產(chǎn)生裂紋，這就是氫腐蝕的實(shí)質(zhì)。它既可能發(fā)生在金屬表面也可發(fā)生在金屬內(nèi)部。因此，它是一種十分危險(xiǎn)的晶間型破壞。 防止氫腐蝕的途徑有: 一是降低降低鋼中碳的含量，例如采用微碳純鐵，可以完全消除氫腐蝕產(chǎn)生的根源；二是采用抗氫鋼，在鋼中加入鉬、鉻、鎢、鈮、鈦等元素，形成穩(wěn)定的鉻、鉬等碳化物，使氫與碳不能結(jié)合。我國(guó)生產(chǎn)的中溫抗氫鋼有：15CrMoR、14Cr1MoR 等。 c.低溫用鋼 14 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿 壓力容器的破壞通常都有是由于內(nèi)壓產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力

25、達(dá)到容器材料的強(qiáng)度極限而發(fā)生的。但是，當(dāng)溫度降低到某一范圍后，容器壁內(nèi)的應(yīng)力在沒(méi)有達(dá)到屈服限，甚至低于許用應(yīng)力的情況下也會(huì)發(fā)生破壞。相同的材料，相同規(guī)格的容器溫度愈低，容器的爆破壓力也愈低。這種現(xiàn)象稱(chēng)為低應(yīng)力脆性破壞。 產(chǎn)生容器低應(yīng)力破壞的主要原因之一是由于鋼材在低溫下的沖擊功值明顯下降，因此，低溫用鋼的質(zhì)量在很大程度上取決于在使用溫度下沖擊功的大小。 低溫容器受壓元件用鋼必須是鎮(zhèn)靜鋼，碳素鋼和低合金鋼板使用溫度低于或等于-20時(shí)，其使用狀態(tài)及最低沖擊試驗(yàn)溫度應(yīng)符合 GB150 中4.2.8 節(jié) 表 4-2 的要求。 在低溫容器中的受壓元件均必須進(jìn)行低溫夏比（V 型缺口）沖擊試驗(yàn)，鋼材應(yīng)按批進(jìn)

26、行沖擊試驗(yàn)復(fù)驗(yàn)。 (3)高合金鋼 高合金鋼的合金元素總含量大于 10%，其中奧氏體不銹鋼在常溫和低溫下有很高的塑性和韌性，不具磁性。由于這種鋼是單相的奧氏體組織，在許多介質(zhì)中有很高的耐蝕性。其中鉻是不銹耐酸鋼抗氧化性耐蝕性的基本元素，合金中含碳量的增加將降低耐蝕性能，所以該含碳量 0.080.12%左右為高碳級(jí)不銹鋼，鋼號(hào)前以“1”表示。含碳量 0.03<C<0.08%為低碳級(jí)不銹鋼，鋼號(hào)前以“O”表示。含碳量0.03%為超低碳級(jí)不銹鋼，鋼號(hào)前以“00”表示。 奧氏體鉻鎳不銹鋼壓力容器在加工和使用過(guò)程中，在 400450下重復(fù)15 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿加熱，并且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)

27、，就會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕而破壞。通常把上述溫度稱(chēng)為危險(xiǎn)溫度。因此，在不銹鋼焊接過(guò)程中，其焊縫熱影響區(qū)產(chǎn)生晶間腐蝕危險(xiǎn)特別大，這是由于在焊接后的冷卻過(guò)程中，要通過(guò)危險(xiǎn)溫度的緣故。為此在不銹鋼件焊接時(shí)，要求各連接件同時(shí)達(dá)到熔點(diǎn)。這對(duì)等厚板容易保證，而當(dāng)兩連接件相差較多時(shí)，就要注意將厚板削?。蝗萜鳉んw上的縱焊縫不允許與環(huán)焊縫十字交叉，必須將兩條焊縫拉開(kāi)一段距離該距離應(yīng)大于名義厚度的三倍，且不小于 100mm。 不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)是碳鋼的 1/31/4，而它的線膨脹系數(shù)卻是碳鋼的 1.5 倍。因此，在焊接時(shí)必須注意，否則會(huì)引起很大的殘余應(yīng)力。 壓 力 容 器 常 用 的 此 類(lèi) 板 材 的 鋼 號(hào) 有 ： O

28、Cr18Ni9 、 OCr18Ni10Ti 、OCr17Ni12Mo2； 2.鋼管 選用鋼管應(yīng)根據(jù)容器的具體設(shè)計(jì)條件，盡量選用和容器相匹配的材料，和容器一樣注意碳素鋼、碳錳鋼在高于 425溫度下長(zhǎng)期使用，鋼中碳化物相的石墨化傾向，奧氏體不銹鋼在特定條件下的晶間腐蝕傾向 對(duì)于較高壓力的接管或以增加壁厚作為開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，根據(jù)需要選用標(biāo)準(zhǔn)中壁厚較大的無(wú)縫鋼管。 換熱管用鋼管使用還應(yīng)符合 GB151 的規(guī)定。 3.鍛件 鍛件按使用要求分為、四個(gè)級(jí)別，每個(gè)級(jí)別的檢驗(yàn)要求及指標(biāo)要求按 JB47264728-94 規(guī)定。用作圓筒和封頭的筒形和碗形鍛件及公稱(chēng)厚度大于 300mm 的低合金鋼鍛件應(yīng)選用級(jí)或級(jí)。 1

29、6 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿a)筒形鍛件（L>D）,t 為公稱(chēng)厚度 b)環(huán)形鍛件（LD）,L 和 t 中的小者為公稱(chēng)厚度 c)餅形鍛件（tD）,t 為公稱(chēng)厚度 d)碗形鍛件（HD），t1 和 t2 中的小者為公稱(chēng)厚度 e)長(zhǎng)頸法蘭鍛件（HD）t1 和 t2 中的小者為公稱(chēng)厚度 f)條形鍛件（L>D）,D 為公稱(chēng)厚度 鍛件的級(jí)別由設(shè)計(jì)單位確定，并應(yīng)在圖樣上注明，如 16MnR。 4緊固件緊固件的使用溫度范圍應(yīng)符合 GB150 表 4-10,螺栓的硬度應(yīng)比螺母稍高（HB30），可通過(guò)選用不同鋼材或不同熱處理而獲得。 17 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿表 緊固件的使用溫度范圍 螺母用鋼

30、螺柱 鋼號(hào) 鋼號(hào) Q235-A Q215-A 35 Q235-A 40MnB、 35 40MnVB 40Mn 40Cr 35 30CrMoA 40Mn 鋼材 標(biāo)準(zhǔn) GB700 ( 使 用 狀態(tài),熱軋) GB699 (正火) GB699 使用溫度范圍（）-19300 -19400 其 它 限 制 適用于 P10.0Mpa 容器.密封要求高時(shí),使用溫度宜小于等于 200 適用于 P2.5Mpa 容器及密封要求高時(shí),使用溫度宜小于等于 400 適用于 P2.5Mpa 容器及密35CrMoA 45 25Cr2Mo30CrMoA VA 35CrMoA GB3077 -19400 GB3077 (調(diào)質(zhì))

31、-19500 封要求高時(shí),使用溫度宜小于等于 400 適用于 P2.5Mpa 容器及密封要求高時(shí),使用溫度宜小于等于 500 1Cr5Mo 1Cr5Mo GB1221 0Cr18NiGB1220 -19600 適用于高溫密封 9 0Cr17Ni12Mo2 0Cr18Ni9 0Cr17Ni12Mo2 (固溶) -253700 GB1220 (固溶) -253700 5.焊接材鋼制壓力容器的溶化焊接方法有手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、等離子弧焊、氣體保護(hù)焊和電渣焊。焊接方法在條件允許的條件下首先選用自動(dòng)焊。 手工焊焊條是由焊條芯和藥皮兩部分組成。焊條芯起導(dǎo)電和填充焊縫金屬的作用，它的化學(xué)成分和非金屬夾雜

32、物的多少將直接影響焊縫質(zhì)量。藥皮則用于保證焊接順利進(jìn)行并使焊縫。 一定的化學(xué)成分和機(jī)械性能，是決定焊縫金屬質(zhì)量的主要因素之一。焊條藥皮類(lèi)型較多，但大致可分為酸性焊條和堿性焊條兩大類(lèi)。藥皮中不采用強(qiáng)堿性氧化物而熔渣中含有較多強(qiáng)酸性氧化物的鈦型、鈦鈣型、鈦鐵18 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿礦型 、氧化鐵型以及錳型等類(lèi)焊條稱(chēng)為酸性焊條。而不含鐵或錳等氧化物的低氫型焊條稱(chēng)為堿性焊條。采用堿性焊條焊接時(shí)，大理石分解成 CaO 和大量的二氧化碳作為保護(hù)氣體，與酸性焊條相比較，保護(hù)氣體中氫很少，因此又稱(chēng)為低氫焊條。酸性焊條由于氧化性強(qiáng)，對(duì)合金元素?fù)p量大，脫氫、脫硫、脫磷能力弱，故其焊縫的綜合機(jī)械性能較差，尤

33、其塑性、韌性低，抗裂性差；但對(duì)鐵銹、油污的敏感性小，不易產(chǎn)生氣孔。堿性焊條則與此正相反，故對(duì)焊接二類(lèi)、三類(lèi)容器不宜用酸性焊條，應(yīng)選用低氫堿性焊條。對(duì)焊后需熱處理的容器還要求焊條含釩量不得大于 0.05%。 焊材選用 相同鋼號(hào)相焊，碳素鋼、碳錳低合金鋼的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能，且不應(yīng)超過(guò)母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗拉強(qiáng)度的上限。高合金鋼的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)和耐腐蝕性能。 不同鋼號(hào)相焊，碳素鋼、低合金鋼的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)，一般采用與強(qiáng)度級(jí)別較低的母材相匹配的焊接材料。碳素鋼、低合金鋼與奧氏體高合金鋼的焊縫金屬應(yīng)保證抗裂性能和力學(xué)性能，一般采用鉻鎳含量較奧氏體高合金鋼母材高的焊接材料。三內(nèi)壓圓筒體和內(nèi)壓球殼

34、1、失效準(zhǔn)則容器從承載到載荷的不斷加大最后破壞經(jīng)歷彈性變形、塑性變形、 爆破，因此容器強(qiáng)度失效準(zhǔn)則的三種觀點(diǎn)： 彈性失效 彈性失效準(zhǔn)則認(rèn)為殼體內(nèi)壁產(chǎn)生屈服即達(dá)到材料屈服限時(shí)該殼體即失19 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿效，將應(yīng)力限制在彈性范圍，按照強(qiáng)度理論把筒體限制在彈性變形階段。認(rèn)為圓筒內(nèi)壁面出現(xiàn)屈服時(shí)即為承載的最大極限。 塑性失效 它將容器的應(yīng)力限制在塑性范圍，認(rèn)為圓筒內(nèi)壁面出現(xiàn)屈服而外層金屬仍處于彈性狀態(tài)時(shí)，并不會(huì)導(dǎo)致容器發(fā)生破壞，只有當(dāng)容器內(nèi)外壁面全屈服時(shí)才為承載的最大極限。 爆破失效 它認(rèn)為容器由韌性鋼材制成，有明顯的應(yīng)變硬化現(xiàn)象，即便是容器整體屈服后仍有一定承載潛力，只有達(dá)到爆破時(shí)才是

35、容器承載的最大極限。 2、彈性實(shí)效準(zhǔn)則下的四個(gè)強(qiáng)度理論 第一強(qiáng)度理論（最大主應(yīng)力理論） 認(rèn)為材料的三個(gè)主應(yīng)力中只要最大的拉應(yīng)力1達(dá)到了極限應(yīng)力，材料就發(fā)生破壞。 強(qiáng)度條件： 1 t 第二強(qiáng)度理論（最大變形理論） 認(rèn)為材料的最大的應(yīng)變達(dá)到了極限狀態(tài)，材料就發(fā)生破壞。 max 第三強(qiáng)度理論（最大剪應(yīng)力理論） 材料的最大剪應(yīng)力max達(dá)到了極限應(yīng)力，材料就發(fā)生破壞。 max =1(1-3) 1 t22第四強(qiáng)度理論（剪切變形能理論） 材料變形時(shí)，即內(nèi)部變形能量達(dá)到材料的極限值時(shí)，材料破壞。 e=1 (1-3)2+(1-3)2+(1-3)2 t23、應(yīng)力計(jì)算20 （1）圓筒容器圓筒容壓力容器審核人員培訓(xùn)班

36、講稿薄壁圓筒容器在工程中采用無(wú)力矩理論來(lái)進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算，在內(nèi)壓P 作用下，筒壁承受徑向應(yīng)力和環(huán)向應(yīng)力（薄膜應(yīng)力）作用。由于殼體壁厚較薄，且不考慮殼體與其它連接處的局部應(yīng)力，忽略了彎曲應(yīng)力， 這種應(yīng)力稱(chēng)為薄膜應(yīng)力。 PD經(jīng)向應(yīng)力 m=4äPD 周向應(yīng)力 t=2ä式中 P設(shè)計(jì)壓力，MPa； D圓筒的中間直徑或稱(chēng)中徑，mm；D=Do+Di= Di + 2 D0圓筒的外直徑，mm； Di圓筒的內(nèi)直徑，mm； 圓筒的計(jì)算厚度，mm； 由上述公式可以得出以下結(jié)論： a、圓筒體上周向應(yīng)力t是經(jīng)向應(yīng)力m的兩倍，而周向應(yīng)力作用于縱向截面 ，環(huán)向應(yīng)力所作用與環(huán)縱向截面（見(jiàn)下圖）。 21 壓力容器

37、審核人員培訓(xùn)班講稿b、由于周向應(yīng)力t是經(jīng)向應(yīng)力m的兩倍，由此可知，周向應(yīng)力所作用的縱向截面是危險(xiǎn)截面。這里可以說(shuō)明為什么在焊接接頭分類(lèi)里，圓筒體的縱焊縫為 A 類(lèi)焊接接頭，環(huán)焊縫為 B 類(lèi)焊接接頭；在筒體上開(kāi)橢圓形人孔時(shí)使長(zhǎng)軸垂直與筒體軸線。 C、應(yīng)力與 D/成正比。 (2)球形殼體 球形容器在均勻內(nèi)壓作用下，球形殼體經(jīng)向應(yīng)力和周向應(yīng)力相等。即 PD t =m=t =4式中 P設(shè)計(jì)壓力，MPa； D球殼的中間直徑或稱(chēng)中徑，mm；D=Do+Di= Di + 2 D0球殼的外直徑，mm； Di球殼的內(nèi)直徑，mm； 球殼的計(jì)算厚度，mm； 從以上可以看出球形殼體的最大應(yīng)力是圓筒體最大應(yīng)力的兩倍。 2

38、2 3、強(qiáng)度計(jì)算壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿 圓筒強(qiáng)度計(jì)算公式中，是根據(jù)第一強(qiáng)度理論推導(dǎo)而得。若用第三強(qiáng)度理論推導(dǎo)，其強(qiáng)度條件形成結(jié)果是一樣的。 按第一強(qiáng)度理論條件得 1=t=2äPD t式中 t設(shè)計(jì)溫度下圓筒材料的許用應(yīng)力，MPa。 焊縫部位可能存在著夾渣、氣孔、未焊透、未熔合、裂紋等缺陷，同時(shí)由于焊接加熱過(guò)程中，對(duì)焊縫兩側(cè)的熱影響產(chǎn)生許多不利因素，如焊接熱影響區(qū)被淬硬，塑性下降、焊接內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生等，都會(huì)使焊縫金屬或母材的機(jī)械性能降低。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將設(shè)計(jì)溫度下圓筒材料的許用應(yīng)力 t 乘以一個(gè)焊接接頭系數(shù)，于是上述公式變成： PD t 2ääP(Di+) t 2&

39、#228;D由上式 計(jì)算厚度 =2 Pcit ö PC式中 Pc計(jì)算壓力，MPa； Di圓筒的內(nèi)直徑，mm； t設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力，MPa； 焊接接頭系數(shù)。 上式適用于設(shè)計(jì)壓力 P0.4t的范圍。（D0/Di=1.5） 設(shè)計(jì)厚度 d=+C2 23 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿名義厚度 n=+C2+C1+ 且nmin+ C2 式中：C厚度附加量 C=C1+C2 mm C1鋼板或鋼管的厚度負(fù)偏差，mm； C2腐蝕裕量，mm 鋼板圓整量； min筒體最小厚度。如果已知圓筒尺寸，可校核在設(shè)計(jì)壓力作用下圓筒壁厚的應(yīng)力 ä應(yīng)力校核式 t= Pc(Die2äee =n- C

40、 mm C= C1+C2，mm +) MPa 計(jì)算所得的應(yīng)力值，必須滿足t t。 最大允許工作壓力 Pw=2äóet+ äÖ Mpa 球形殼體Die 由于球形容器經(jīng)向應(yīng)力和周向應(yīng)力相等，因此其最大應(yīng)力 PD 1=t=m=4ä上述公式中，如將 D=Di+代入并考慮了焊接接頭系數(shù)，如采用第一強(qiáng)度理論時(shí)，即得出 äP(Die4äe所以可求出計(jì)算厚度 +) t 24 =壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿PcDi4ó tö Pc如果已知球殼尺寸，可校核在設(shè)計(jì)壓力 P 作用下球殼壁的計(jì)算應(yīng)力 應(yīng)力校核式 ät= P

41、c(Die4äe最大允許工作壓力 +) t MPa Pw= 4äóet+ äÖ MPa 3設(shè)計(jì)參數(shù)的1）設(shè)計(jì)壓力 Die容器設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮在工作情況下可能達(dá)到的工作壓力和對(duì)應(yīng)的工作溫度兩者組合中的各種工況，并以最苛刻工況下的工作壓力來(lái)確定設(shè)計(jì)壓力。 表 設(shè)計(jì)壓力選取 設(shè) 計(jì) 壓 力 內(nèi)壓容器 無(wú)安全泄放裝置 裝有安全閥 裝有爆破片 容器位于泵進(jìn)口側(cè)，且無(wú)安全泄放裝置時(shí) 1.01.10 倍工作壓力； 不低于(等于或稍大于)安全閥開(kāi)啟壓力(安全閥開(kāi)啟壓力取 1.051.10 倍工作壓力)； 取爆破片設(shè)計(jì)爆破壓力加制造范圍上限； 取 無(wú) 安 全 泄

42、 放 裝 置 時(shí) 的 設(shè) 計(jì) 壓 力 , 且 以0.1Mpa 外壓進(jìn)行校核； 真空容無(wú) 夾 套真 空 容器 有安全泄放裝置 設(shè)計(jì)外壓力取 1.25 倍最大內(nèi)外壓力差或0.1MPa 兩者中的小值； 無(wú)安全泄放裝置 設(shè)計(jì)外壓力取 0.1Mpa； 25 器 夾 套 內(nèi)為內(nèi)壓 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿容器(真空) 設(shè)計(jì)外壓力按無(wú)夾套真空容器規(guī)定選取1夾套(內(nèi)壓) 設(shè)計(jì)內(nèi)壓力按內(nèi)壓容器規(guī)定選??； 外 壓 容 器 設(shè)計(jì)外壓力取不小于在正常工作情況下可能產(chǎn)生的最大內(nèi)外壓力差 注：1.容器的計(jì)算外壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)外壓力加上夾套內(nèi)的設(shè)計(jì)內(nèi)壓力,且必須校核在 夾套試驗(yàn)壓力.外壓下的穩(wěn)定性。 盛裝液化石油氣或混合液化

43、石油氣的容器 介質(zhì) 50飽和蒸汽壓力低于異丁烷 50的飽和蒸汽0.79MPa 壓力時(shí)(如丁烷、丁烯、丁二烯) 介質(zhì) 50飽和蒸汽壓力高于異丁烷 50的飽和蒸汽壓力時(shí)(如液態(tài)丙烷) 介質(zhì) 50飽和蒸汽壓力高于丙烷 50的飽和蒸汽壓力時(shí)(如液態(tài)丙烯) 1.77Mpa 2.1MPa 對(duì)裝有安全閥的壓力容器，容器的設(shè)計(jì)壓力、工作壓力、試驗(yàn)壓力與安全閥的排放壓力、開(kāi)啟壓力之間的關(guān)系示意如下： 壓力容器 安全閥 試驗(yàn)壓力 排放壓力 計(jì)算壓力 設(shè)計(jì)壓力 開(kāi)啟壓力 工作壓力 其中：安全閥排放壓力閥瓣達(dá)到規(guī)定開(kāi)啟高度時(shí)的進(jìn)口壓力； 安全閥開(kāi)啟壓力（整定壓力）閥瓣開(kāi)始離開(kāi)閥座，介質(zhì)呈連續(xù)26 壓力容器審核人員培訓(xùn)

44、班講稿排出狀態(tài)時(shí)，在安全閥進(jìn)口測(cè)得的壓力。 考慮到安全閥閥瓣啟動(dòng)動(dòng)作的滯后，使容器不能馬上泄壓，因此容器設(shè)計(jì)壓力一般不低于（等于或稍大于）安全閥開(kāi)啟壓力，開(kāi)啟壓力為1.051.10 倍工作壓力。 （1） 對(duì)裝有爆破片的壓力容器容器的設(shè)計(jì)壓力、工作壓力及爆破片的爆破壓力之間的關(guān)系示意如下： 壓力容器 爆破片 設(shè)計(jì)壓力 P 最高標(biāo)定爆破壓力 Psmax（Psmax=Pb+爆破片制造范圍上限） 爆破片制造范圍 設(shè)計(jì)爆破壓力 Pb 最低標(biāo)定爆破片壓力 Psmin（Psmin=Pb爆破片制造范圍下限） 工作壓力 PW 其中：標(biāo)定爆破壓力爆破片銘牌上標(biāo)志的爆破壓力 設(shè)計(jì)爆破壓力爆破片在指定溫度下的爆破壓力

45、。 最低標(biāo)定爆破壓力 Psmin 的大小與爆破片型式和工作壓力有關(guān) 2）設(shè)計(jì)溫度27 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿設(shè)計(jì)溫度不得低于元件金屬在工作狀態(tài)可能達(dá)到的最高溫度。 在任何情況下元件金屬的表面溫度不得超過(guò)鋼材的允許使用溫度。 當(dāng)金屬溫度不可能通過(guò)傳熱計(jì)算或?qū)崪y(cè)結(jié)果確定時(shí)，設(shè)計(jì)溫度的選取： 容器器壁與介質(zhì)直接接觸且有外保溫（或保冷）時(shí) a.設(shè)計(jì)溫度選取 介質(zhì)工作溫度 T 設(shè) 計(jì) 溫 度 T-20 -20T15 T15 介質(zhì)最低工作溫度 介質(zhì)最低工作溫度 介質(zhì)最高工作溫度 介質(zhì)工作溫度減 010 介質(zhì)工作溫度減 510 介質(zhì)工作溫度加 1530 注：當(dāng)最高（低）工作溫度不明確時(shí)，按表中的確定。

46、b.容器內(nèi)介質(zhì)用蒸汽直接加熱或被內(nèi)置加熱元件（如加熱盤(pán)管、電熱元件等）間接加熱時(shí)，設(shè)計(jì)溫度取最高工作溫度。 c.容器器壁兩側(cè)與不同溫度介質(zhì)直接接觸而可能出現(xiàn)單一介質(zhì)接觸時(shí)，應(yīng)以較高一側(cè)的工作溫度為基準(zhǔn)確定設(shè)計(jì)溫度，當(dāng)任一介質(zhì)溫度低于-20時(shí)，則應(yīng)以該側(cè)的工作溫度為基準(zhǔn)確定最低設(shè)計(jì)溫度。 d.安裝在室外無(wú)保溫的容器，當(dāng)最低設(shè)計(jì)溫度受地區(qū)環(huán)境溫度控制時(shí)，可按以下規(guī)定選取： （1）盛裝壓縮氣體的儲(chǔ)罐，最低設(shè)計(jì)溫度取環(huán)境溫度減 3； （2）盛裝液體體積占容積 1/4 以上的儲(chǔ)罐，最低設(shè)計(jì)溫度取環(huán)境溫度。注：環(huán)境溫度取容器安裝地區(qū)歷年來(lái)“月平均最低氣溫”的最低值， e.對(duì)裙座等室外鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)以環(huán)境溫度作

47、為設(shè)計(jì)溫度。 3)厚度附加量厚度附加量 C=C1+C2 mm 28 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿式中：C1鋼板或鋼管的厚度負(fù)偏差，mm； C2腐蝕裕量，mm。 厚度負(fù)偏差 C1 鋼板或鋼管的厚度負(fù)偏差 C1應(yīng)按相應(yīng)鋼材標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定選取，當(dāng)鋼板的厚度負(fù)偏差不大于 0.25mm，且不超過(guò)名義厚度的 6%時(shí)，負(fù)偏差可忽略不計(jì)。 常用鋼板厚度負(fù)偏差 鋼板標(biāo)準(zhǔn) 鋼板厚度（mm） 負(fù)偏差 C1（mm） GB6654-1996 GB3531-1996 全部厚度 0.25（取 C1=0mm） 鋼板標(biāo)準(zhǔn) 鋼板厚度 GB3274-88 GB3280-92 GB4237-92 GB4238-92 5.5 7.5 mm

48、7.5 25 2530 3034 3440 4050 5060 6080 負(fù)偏差 C1mm 0.6 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.8 常用無(wú)縫鋼管(不包括換熱管)的厚度負(fù)偏差 C1值 鋼管標(biāo)準(zhǔn) GB8163輸送流體用無(wú)縫鋼管 GB9948石油裂化用無(wú)縫鋼管 GB/T14976流體輸送用不銹種類(lèi) 壁厚(mm) 冷拔 1.0 熱軋 2.5 冷拔 1.0 20 熱軋 20 13 冷拔 3.0 負(fù)偏差 C110% 12.5% 10% 12.5% 10% 14% 10% 10% 鋼無(wú)縫鋼管 熱軋 15 15 12.5% 15% 12.5% 12.5% GB6479化肥設(shè)備用高壓無(wú)縫

49、鋼管 冷拔 1.5 320 熱軋 20 10% 12.5% 10% GB5310高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管 冷拔 23 3 10% 10% 10% 7.5% 29 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿3.5 10%,且0.32mm 熱軋 3.520 10% 10%,且0.2mm 10% 3)腐蝕裕C2腐蝕裕量考慮的原則20 10% 7.5% （1） 與工作介質(zhì)接觸的筒體、封頭、接管、人（手）孔及內(nèi)部構(gòu)件等，均應(yīng)考慮腐蝕裕量。 （2） 下列情況一般不考慮腐蝕裕量： a 介質(zhì)對(duì)不銹鋼無(wú)腐蝕作用時(shí)（不銹鋼、不銹復(fù)合鋼板或有不銹鋼堆焊層的元件）； b 可經(jīng)常更換的非受壓元件； c 有可靠的耐腐蝕襯里； d 法蘭的密封表

50、面； e 管殼式換熱器的換熱管； f 管殼式換熱器的拉桿、定距管、折流板和支持板等非受壓元件； g 用涂漆可以有效防止環(huán)境腐蝕的容器外表面及其外部構(gòu)件（如支座、支腿、底板及托架等，但不包括裙座）。 （3）腐蝕裕量一般應(yīng)根據(jù)鋼材在介質(zhì)中的腐蝕速率和容器的設(shè)計(jì)壽命確定。對(duì)有使用經(jīng)驗(yàn)者，可以按經(jīng)驗(yàn)選取。 （4）容器的設(shè)計(jì)壽命除有特殊要求外，塔、反應(yīng)器等主要容器一般不應(yīng)少于 15 年，一般容器、換熱器等不少于 8 年。 腐蝕裕量的選取30 壓力容器審核人員培訓(xùn)班講稿（1） 容器筒體、封頭的腐蝕裕量 a 介質(zhì)為壓縮空氣、水蒸汽或水的碳素鋼或低合金鋼制的容器，其腐蝕裕量不得小于 1.0mm。 b、除 a 以外的其他情況可按下表確定筒體、封頭的腐蝕裕量。 筒體、封頭的腐蝕裕量