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1、压力容器基本知识压力容器基本知识上海市松江区特种设备监督检验所上海市松江区特种设备监督检验所 余卫国余卫国提纲提纲4压力容器定义压力容器定义4压力的概念压力的概念4受监管的压力容器的界定受监管的压力容器的界定4压力容器的主要工艺参数压力容器的主要工艺参数4压力容器的分类压力容器的分类4压力容器常用的材料压力容器常用的材料4应力对压力容器安全的影响应力对压力容器安全的影响一、压力容器的定义一、压力容器的定义一般压力容器的定义一般压力容器的定义所谓容器,是指生产或生活中,由曲面构成用所谓容器,是指生产或生活中,由曲面构成用于盛装物料的空间构件。于盛装物料的空间构件。从广义上讲,所有承受压力的密闭容
2、器称为压从广义上讲,所有承受压力的密闭容器称为压力容器,又称为受压容器。力容器,又称为受压容器。二、压二、压力的概念力的概念1、压力、压力均匀垂直作用在物体表面上的力称为压力。均匀垂直作用在物体表面上的力称为压力。在国际单位中,压力的单位采用牛顿在国际单位中,压力的单位采用牛顿/米米2,其定义为将,其定义为将1牛顿的力均匀垂直牛顿的力均匀垂直地作用在地作用在l平方米的面上所产生的压力,称为帕斯卡平方米的面上所产生的压力,称为帕斯卡(Pa),简称帕。,简称帕。 1 Pa1N/m2。由于由于“帕帕”这个单位太小,因而常用这个单位太小,因而常用“兆帕兆帕”(MPa)作为压力的基本单位,作为压力的基本
3、单位, 即:即: 1MPa=106Pa。过去工程上习惯用的压力单位是千克力过去工程上习惯用的压力单位是千克力/厘米厘米2(kgf/cm2)。压力的工程单位。压力的工程单位与法定计量单位之间的换算关系为:与法定计量单位之间的换算关系为: 1MPa=10.2kgf/cm2 lkgf/cm2=0.098MPa。其它压力的单位还有巴(其它压力的单位还有巴(bar)、磅力)、磅力/英寸英寸2(1bf/in2)、毫米汞柱)、毫米汞柱(mmHg)、毫米水柱()、毫米水柱(mmH2O)等。)等。2、压强、压强均匀垂直作用在物体表面上的单位面积的压力称为压强。均匀垂直作用在物体表面上的单位面积的压力称为压强。在
4、工程技术与日常生活中,常把压强称为压力,并用符号在工程技术与日常生活中,常把压强称为压力,并用符号“P”表表示。示。 P(压强)(压强)=F(压力)(压力)/S(受力面积)(受力面积)(1)标准大气压)标准大气压标准大气压又称为物理大气压,是地球引力对大气层作用的结标准大气压又称为物理大气压,是地球引力对大气层作用的结果。果。1个标准大气压是在温度为个标准大气压是在温度为0时时1个标准大气压个标准大气压=760mmHg=1.0332kgf/cm23、大气压力、大气压力工程大气压分为表压力和绝对压力。工程大气压分为表压力和绝对压力。(2)工程大气压)工程大气压工程上为了计算方便,规定:工程上为了
5、计算方便,规定:1个工程大气压个工程大气压=1kgf/cm2=735.6mmHg以水柱高度计算压力,以水柱高度计算压力,1kgf/cm2=10000 mmH2O =10 mH2O6、负压力、负压力介质压力低于大气压力的部分,称为负压力或真空。简称负压。介质压力低于大气压力的部分,称为负压力或真空。简称负压。5、绝对压力、绝对压力容器内介质的实际压力称为绝对压力。绝对压力就是实际作用在容器内介质的实际压力称为绝对压力。绝对压力就是实际作用在容器壁上的压力。其值应该是压力表上指示的压力再加上容器周围容器壁上的压力。其值应该是压力表上指示的压力再加上容器周围的大气压力。由于大气压力近似等于的大气压力
6、。由于大气压力近似等于0.1 MPa,故:故:P绝绝P表表0.1 MPa。4、表压力、表压力容器内压力的大小需用测量压力的仪表容器内压力的大小需用测量压力的仪表压力表来测量。压力压力表来测量。压力表上所指示的压力值是指容器内的压力与容器周围大气压力的差值,表上所指示的压力值是指容器内的压力与容器周围大气压力的差值,这个压力值称为表压力。这个压力值称为表压力。表压力是一个相对值,表明容器内部的压力比容器周围的大气压表压力是一个相对值,表明容器内部的压力比容器周围的大气压力大多少。压力容器的设计压力、最高工作压力、最大允许工作压力大多少。压力容器的设计压力、最高工作压力、最大允许工作压力及计算容器
7、强度所用的压力都是指表压力。力及计算容器强度所用的压力都是指表压力。容器内的介质压力高于大气压力时,介质处于正压状态;介质压容器内的介质压力高于大气压力时,介质处于正压状态;介质压力低于大气压力时,介质处于负压状态。力低于大气压力时,介质处于负压状态。压压力力的的来来源源 容器容器外部外部产生或增大产生或增大 容器容器内部内部产生或增大产生或增大(1)来自于容器内部由液化气体蒸发产生的压力(如液化气体储罐、液化气)来自于容器内部由液化气体蒸发产生的压力(如液化气体储罐、液化气体钢瓶),此时压力容器中压力取决于储存温度下,液化气体的饱和蒸汽压。液化体钢瓶),此时压力容器中压力取决于储存温度下,液
8、化气体的饱和蒸汽压。液化气体的类型不同、操作温度不同则其对应的饱和蒸汽压也不同。气体的类型不同、操作温度不同则其对应的饱和蒸汽压也不同。(2)来自于容器内部介质由于化学反应产生的压力,如果反应容器中存在二)来自于容器内部介质由于化学反应产生的压力,如果反应容器中存在二种或二种以上的单体化学物质,在一定的温度和压力条件下,进行化学反应,在反种或二种以上的单体化学物质,在一定的温度和压力条件下,进行化学反应,在反应过程中,反应物的体积和温度会发生急剧变化,同时引起容器内压力的变化应过程中,反应物的体积和温度会发生急剧变化,同时引起容器内压力的变化(1)由压缩机或泵产生的压力,此时压力容器中的介质压
9、)由压缩机或泵产生的压力,此时压力容器中的介质压力取决于压缩机或泵出口的压力。力取决于压缩机或泵出口的压力。 (2)由蒸汽锅炉或余热锅炉产生的压力,此时压力容器中)由蒸汽锅炉或余热锅炉产生的压力,此时压力容器中的介质压力取决于蒸汽锅炉或余热锅炉产生的压力或减压后的的介质压力取决于蒸汽锅炉或余热锅炉产生的压力或减压后的蒸汽压力。蒸汽压力。三、受监管的压力容器的界定三、受监管的压力容器的界定压力容器监察范围应该主要从发生事故压力容器监察范围应该主要从发生事故的可能性和事故危害的严重性来考虑。的可能性和事故危害的严重性来考虑。一般来说,压力容器发生爆破事故时,一般来说,压力容器发生爆破事故时,其危害
10、的严重程度与压力容器的其危害的严重程度与压力容器的工作介质工作介质、工作压力及容积工作压力及容积等因素有关。等因素有关。工作压力越高,容积工作压力越高,容积越大,储存能量越大,越大,储存能量越大,爆破释放能量越大,爆破释放能量越大,危害大。危害大。1.液体介质:压缩性极小,液体介质:压缩性极小,爆破膨胀功(即释放能量)小,爆破膨胀功(即释放能量)小,危害小。危害小。2.气体介质:压缩性很大,气体介质:压缩性很大,爆破膨胀功(即释放能量)大,爆破膨胀功(即释放能量)大,危害大。危害大。特种设备安全监察条例的规定特种设备安全监察条例的规定2003年年6月国务院颁发了第月国务院颁发了第373号令,发
11、布了特种设备安全监察号令,发布了特种设备安全监察条例条例 2009年年1月月24日国务院第日国务院第549号令修订并颁布了特种设备安全号令修订并颁布了特种设备安全监察条例(监察条例(2009年年5月月1日施行)日施行)压力容器(属承压类特种设备)压力容器(属承压类特种设备) :是指盛装气体或者液体,承载一定压力的密闭设备。是指盛装气体或者液体,承载一定压力的密闭设备。其范围规定为:其范围规定为:1.最高工作压力大于或者等于最高工作压力大于或者等于0.1MPa(表压),且压力与容积的(表压),且压力与容积的乘积大于或者等于乘积大于或者等于2.5MPaL的气体、液化气体和最高工作温度高于的气体、液
12、化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器;或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器;2.盛装公称工作压力大于或者等于盛装公称工作压力大于或者等于0.2MPa(表压),且压力与容(表压),且压力与容积的乘积大于或者等于积的乘积大于或者等于1.0MPaL的气体、液化气体和标准沸点等于的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于或者低于60液体的气瓶液体的气瓶3.氧舱等。氧舱等。 压力容器安全技术监察规程的规定压力容器安全技术监察规程的规定根据国家质量技术监督局根据国家质量技术监督局1999年颁布,年颁布,2000年年1月月1日开始实施的日开始实施的压力容器安全技术监察
13、规程(以下简称容规)规定:压力容器安全技术监察规程(以下简称容规)规定: 只有同时具备下列三个条件的压力容器才属于其压力容器的监察只有同时具备下列三个条件的压力容器才属于其压力容器的监察范围:范围:(1)最高工作压力大于等于)最高工作压力大于等于0.1MPa(不包括液体静压力);(不包括液体静压力);(2)内直径大于等于)内直径大于等于150mm, 且容积大于等于且容积大于等于0.025M3;(3)盛装介质为气体,液化气体或最高工作温度高于等于标准)盛装介质为气体,液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。沸点的液体。超高压容器、各类气瓶、非金属材料制造的压力容器、船舶和铁路机车上附超高压
14、容器、各类气瓶、非金属材料制造的压力容器、船舶和铁路机车上附属的压力容器、核能压力容器、国防和军事装备上压力容器、真空下压力容器属的压力容器、核能压力容器、国防和军事装备上压力容器、真空下压力容器(不含夹套压力容器),各项锅炉安全技术监察规范适用直接火焰加热的设备因(不含夹套压力容器),各项锅炉安全技术监察规范适用直接火焰加热的设备因另有专门监察规程进行安全监察,不属压力容器安全监察规程的监察范围。另有专门监察规程进行安全监察,不属压力容器安全监察规程的监察范围。正常运行最高工作压力小于正常运行最高工作压力小于0.1MPa的压力容器(包括在进料或出料过程中需的压力容器(包括在进料或出料过程中需
15、要瞬时承受压力大于等于要瞬时承受压力大于等于0.1MPa的压力容器。但不包括消毒、冷却等工艺过程中的压力容器。但不包括消毒、冷却等工艺过程中需短时承受压力大于等于需短时承受压力大于等于0.1MPa的压力容器)、机器上非独立的承压部件(包括的压力容器)、机器上非独立的承压部件(包括压缩机、发电机、泵、柴油机的汽缸或承压壳体)、无壳体的套管换热器、波纹板压缩机、发电机、泵、柴油机的汽缸或承压壳体)、无壳体的套管换热器、波纹板换热器、空冷式换热器、冷却排管不属于压力容器安全技术监察规程的监察范换热器、空冷式换热器、冷却排管不属于压力容器安全技术监察规程的监察范围。围。容容规规管管辖辖以以外外简单压力
16、容器安全技术监察规程的规定简单压力容器安全技术监察规程的规定根据国家质量技术监督局根据国家质量技术监督局2007年年1月颁布,月颁布, 2007年年7月月1日开始实施的日开始实施的简单压力容器安全技术监察规程(简单压力容器安全技术监察规程(TSG R0003-2007)规定:)规定:简单压力容器是指结构简单、危险性较小的压力容器。简单压力容器是指结构简单、危险性较小的压力容器。 同时满足以下条件的为简单压力容器:同时满足以下条件的为简单压力容器: (一一)容器由筒体和平封头、凸形封头(不包括球冠形封头),或者由两容器由筒体和平封头、凸形封头(不包括球冠形封头),或者由两个凸形封头组成;个凸形封
17、头组成; (二二)筒体、封头、接管等主要受压元件的材料为碳素钢、奥氏体不锈钢;筒体、封头、接管等主要受压元件的材料为碳素钢、奥氏体不锈钢; (三三)设计压力小于或者等于设计压力小于或者等于1.6MPa; (四四)容积小于或者等于容积小于或者等于1000L; (五五)工作压力与容积的乘积大于或者等于工作压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPaL,并且小于或者等,并且小于或者等于于1000MPaL; (六六)介质为空气、氮气和医用蒸馏水蒸发而成的水蒸气;介质为空气、氮气和医用蒸馏水蒸发而成的水蒸气; (七七)设计温度大于或者等于设计温度大于或者等于-20,最高工作温度小于或者等于,最高工作温度小于
18、或者等于150; (八八)非直接火焰的焊接容器。非直接火焰的焊接容器。 (一一)军事装备、核设施、航空航天器、海上设施和船舶军事装备、核设施、航空航天器、海上设施和船舶使用的压力容器;使用的压力容器; (二二)机器上非独立的承压部件(如压缩机缸体等);机器上非独立的承压部件(如压缩机缸体等); (三三)危险化学品包装物;危险化学品包装物; (四四)灭火器;灭火器; (五五)快开门式压力容器;快开门式压力容器; (六六)移动式压力容器。移动式压力容器。TSG R0003-2007 管辖以外规定:管辖以外规定:固定式压力容器安全技术监察规程的规定固定式压力容器安全技术监察规程的规定根据国家质量技术
19、监督局根据国家质量技术监督局2009年年8月颁布,月颁布, 2009年年12月月1日开始日开始实施的固定式压力容器安全技术监察规程(实施的固定式压力容器安全技术监察规程(TSG R0004-2009)规定:规定:固定式压力容器是指固定式压力容器是指安装在固定位置使用安装在固定位置使用的压力容器的压力容器适用范围适用范围同时具备下列条件的压力容器:同时具备下列条件的压力容器:(一一)最高最高工作压力工作压力大于或者者等于大于或者者等于0.1MPa; (二二)设计压力与设计压力与容积容积的乘积大于或者者等于的乘积大于或者者等于2.5MPaL(注注1-3);(三三)盛装介质为气体、液化气体以及最高工
20、作温度高于或者者等盛装介质为气体、液化气体以及最高工作温度高于或者者等于其标准沸点的液体于其标准沸点的液体。对于为了某一特定用途、仅在装置或者者场区内部搬动、使用的压力容器,以对于为了某一特定用途、仅在装置或者者场区内部搬动、使用的压力容器,以及移动式空气压缩机的储气罐按照固定式压力容器进行监督管理。及移动式空气压缩机的储气罐按照固定式压力容器进行监督管理。工作压力是指压力容器在正常工作情况下,其顶部可能达到的最高压力(表压力)。工作压力是指压力容器在正常工作情况下,其顶部可能达到的最高压力(表压力)。 容积,是指压力容器的几何容积,即由设计图样标注的尺寸计算(不考虑制造公差)并容积,是指压力
21、容器的几何容积,即由设计图样标注的尺寸计算(不考虑制造公差)并且圆整。一般应当扣除永久连接在容器内部的内件的体积。且圆整。一般应当扣除永久连接在容器内部的内件的体积。 容器内主要介质为最高工作温度低于其标准沸点的液体时,如果气相空间与工作压力容器内主要介质为最高工作温度低于其标准沸点的液体时,如果气相空间与工作压力的乘积大于等于的乘积大于等于2.5MPaL时时,也属于本规程的适用范围。也属于本规程的适用范围。 不适用范围不适用范围超高压容器应当符合超高压压力容器安全技术监察规程超高压容器应当符合超高压压力容器安全技术监察规程的规定;的规定;非金属压力容器应当符合非金属压力容器安全技术监察非金属
22、压力容器应当符合非金属压力容器安全技术监察规程的规定;规程的规定;简单压力容器应当符合简单压力容器安全技术监察规程简单压力容器应当符合简单压力容器安全技术监察规程的规定。的规定。 (1) 移动式压力容器、气瓶、氧舱;移动式压力容器、气瓶、氧舱;(2) 锅炉安全技术监察规程适用范围内的余热锅炉;锅炉安全技术监察规程适用范围内的余热锅炉;(3) 正常运行工作压力小于正常运行工作压力小于0.1MPa的容器(包括在进料的容器(包括在进料或者出料过程中需要瞬时承受压力大于或者者等于或者出料过程中需要瞬时承受压力大于或者者等于0.1MPa的的容器):容器):(4) 旋转或者往复运动的机械设备中自成整体或者
23、作为旋转或者往复运动的机械设备中自成整体或者作为部件的受压器室(如泵壳、压缩机外壳、涡轮机外壳、液压部件的受压器室(如泵壳、压缩机外壳、涡轮机外壳、液压缸等);缸等);(5) 可拆卸式垫片式板式热交换器(包括半焊式热交换可拆卸式垫片式板式热交换器(包括半焊式热交换器)、空冷式热交换器、冷却排管。器)、空冷式热交换器、冷却排管。 四、压力容器的主要工艺参数四、压力容器的主要工艺参数1、压力、压力2、温度、温度3、介质、介质工工 作作 压压 力力最最 高高 允允许许工工 作作 压压 力力设设 计计 压压 力力计计 算算 压压 力力毒毒 性性 程程 度度 易易 燃燃 易易 爆爆工工 作作 温温 度度
24、设设 计计 温温 度度临临 界界 温温 度度压力压力工作压力工作压力也称为操作压力,是指正常工艺操作情况下,容器顶部也称为操作压力,是指正常工艺操作情况下,容器顶部的最高压力(不包括液体静压力)。的最高压力(不包括液体静压力)。最高允许工作压力是根据容器的有效厚度计算得到的容器实际可最高允许工作压力是根据容器的有效厚度计算得到的容器实际可承受压力。承受压力。设计压力设计压力是指设定的容器顶部的最高压力,与相应的设计温度一是指设定的容器顶部的最高压力,与相应的设计温度一起作为设计载荷条件,其值不低于工作压力起作为设计载荷条件,其值不低于工作压力(即:是指相应的设计温(即:是指相应的设计温度下用以
25、确定容器计算壁厚及其元件尺寸的压力)度下用以确定容器计算壁厚及其元件尺寸的压力) 。设计压力选取方法设计压力选取方法计算压力是计算压力是指在相应设计温度下,用以确定元件厚度的压力,并指在相应设计温度下,用以确定元件厚度的压力,并且应当考虑液柱静压力等附加载荷。且应当考虑液柱静压力等附加载荷。各种压力之间的关系各种压力之间的关系温度温度工作温度:工作温度:容器在正常工作情况下介质温度。容器在正常工作情况下介质温度。设计温度:设计温度:是指压力容器在正常工作情况下,设定的元件金属温度(沿元是指压力容器在正常工作情况下,设定的元件金属温度(沿元件金属截面的温度平均值),设计温度与设计压力一起作为设计
26、载件金属截面的温度平均值),设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。荷条件。 临界温度是指当某气体的温度降低到某一温度以下时,对其施临界温度是指当某气体的温度降低到某一温度以下时,对其施加压力才能使其液化。也就是说临界温度是气体以液态状态出现的加压力才能使其液化。也就是说临界温度是气体以液态状态出现的最高温度。最高温度。各种气体的临界温度是不同的,在此温度以上,它只能处于气体状态,不能单有压缩气体各种气体的临界温度是不同的,在此温度以上,它只能处于气体状态,不能单有压缩气体的方法使其液化。的方法使其液化。气体的临界温度越高,就越容易液化;其温度比临界温度越低,液化所需的压力就越小。气体的临界温
27、度越高,就越容易液化;其温度比临界温度越低,液化所需的压力就越小。对于已经液化的物质,一旦温度升至临界温度时,就必然会由液态迅速转变为气态。对于已经液化的物质,一旦温度升至临界温度时,就必然会由液态迅速转变为气态。介质介质所谓介质是指容器所盛装的,或在容器中参所谓介质是指容器所盛装的,或在容器中参与反应的物质与反应的物质 。介质危害性指压力容器在生产过程中因事故介质危害性指压力容器在生产过程中因事故致使介质与人体大量接触,发生爆炸或者因经常致使介质与人体大量接触,发生爆炸或者因经常泄漏引起职业性慢性危害的严重程度,用介质毒泄漏引起职业性慢性危害的严重程度,用介质毒性程度和爆炸危害程度表示。性程
28、度和爆炸危害程度表示。 工业毒物工业毒物凡对人体产生有害作用,引起机体功能性或器质性病变的物质凡对人体产生有害作用,引起机体功能性或器质性病变的物质称为毒物。在工业生产过程中产生的毒物称为工业毒物。在作业过称为毒物。在工业生产过程中产生的毒物称为工业毒物。在作业过程中工业毒物引起的中毒称为职业中毒。程中工业毒物引起的中毒称为职业中毒。在实际生产过程中,生产性毒物一般以气体、蒸汽、雾、烟、在实际生产过程中,生产性毒物一般以气体、蒸汽、雾、烟、粉尘的形式污染环境,从而对人体产生毒害。粉尘的形式污染环境,从而对人体产生毒害。工业毒物有三个途径侵入人体,即通过呼吸道、皮肤和消化道工业毒物有三个途径侵入
29、人体,即通过呼吸道、皮肤和消化道进入人体。在生产作业过程中,其中最主要的进入途径是呼吸道,进入人体。在生产作业过程中,其中最主要的进入途径是呼吸道,其次是皮肤,较少的是通过消化道。其次是皮肤,较少的是通过消化道。指在常温下呈气指在常温下呈气态的物质态的物质是由液体蒸发是由液体蒸发或固体升华而或固体升华而形成形成是指悬浮在空是指悬浮在空气中的液滴,气中的液滴,多为蒸汽冷凝多为蒸汽冷凝或液体喷散所或液体喷散所形成形成是能较长时间漂浮于是能较长时间漂浮于空气中的固体空气中的固体是指悬浮在空气中烟状是指悬浮在空气中烟状固体微粒固体微粒工业毒物的分类工业毒物的分类工业毒物的分类方法主要有以下几种方法:工
30、业毒物的分类方法主要有以下几种方法:(1)按毒物的化学结构分类,可以分为有机类和无)按毒物的化学结构分类,可以分为有机类和无机类。机类。(2)按毒物的形态分类,可以分为气体类、(如硫)按毒物的形态分类,可以分为气体类、(如硫化氢、二氧化硫等)、液体类(如苯类、硫酸等)、固化氢、二氧化硫等)、液体类(如苯类、硫酸等)、固体类(如矽尘等)、雾状类(如硫酸雾等)。体类(如矽尘等)、雾状类(如硫酸雾等)。(3)按毒物的致毒作用分类,可以分为刺激性(如)按毒物的致毒作用分类,可以分为刺激性(如氯气、氟化氢等)、窒息性(如氮气等)、麻醉性(如氯气、氟化氢等)、窒息性(如氮气等)、麻醉性(如乙醚等)、致热源
31、性(如氧化性)、腐蚀性(如硫酸二乙醚等)、致热源性(如氧化性)、腐蚀性(如硫酸二甲酯)、致敏性(如苯二胺)。甲酯)、致敏性(如苯二胺)。(4)按介质的毒性程度分类,可以分为剧毒、高毒、)按介质的毒性程度分类,可以分为剧毒、高毒、中毒、低毒、微毒、基本无毒六种类型。中毒、低毒、微毒、基本无毒六种类型。国家标准国家标准GB5044按介质的危害程度分类(级)按介质的危害程度分类(级) 指指 标标分分 级级(极度危害)(极度危害)(高度危害)(高度危害)(中度危害)(中度危害)(轻度危害)(轻度危害)急急吸入吸入LC50,mg/m3经皮经皮LD50,mg/kg经经口口D50,mg/kg 200100
32、2000025005000性性毒毒性性急性中毒患病状况急性中毒患病状况生产中易发生中生产中易发生中毒,后果严重毒,后果严重生产中可发生中生产中可发生中毒,预后良好毒,预后良好偶可发生中毒偶可发生中毒迄今未见急性中毒,迄今未见急性中毒,但有急性影响但有急性影响慢性中毒患病状况慢性中毒患病状况患病率高(患病率高(5)患病率较高(患病率较高( 5)或症状发生)或症状发生率高(率高(20)偶有中毒病例发生或偶有中毒病例发生或症状发生率较高症状发生率较高(10)无慢性中毒而有慢无慢性中毒而有慢性影响性影响慢性中毒后果慢性中毒后果脱离接触后,继脱离接触后,继续进展不能治愈续进展不能治愈脱离接触后,可脱离接
33、触后,可基本治愈基本治愈脱离接触后,可恢复,脱离接触后,可恢复,不致严重后果不致严重后果脱离接触后,自行脱离接触后,自行恢复,无不良后果恢复,无不良后果致癌性致癌性人体致癌物人体致癌物可疑人体致癌物可疑人体致癌物实验动物致癌物实验动物致癌物无致癌性无致癌性最高容许浓度(最高容许浓度(mg/m3) 10按毒物毒性程度分类按毒物毒性程度分类 毒性分级毒性分级大鼠大鼠LC5mg/kg大鼠吸入大鼠吸入4小时死亡小时死亡对人可能致死剂量,克对人可能致死剂量,克1/5到到2/3的的浓度,度,ppm剧毒剧毒1或或1100.06高毒高毒150101004中毒中毒50500100100030低毒低毒500500
34、0100010000250微毒微毒500015000100001000001200基本无毒基本无毒15000以上以上1000001200毒性程度毒性程度: 综合考虑急性毒性、最高容许浓度和职业性慢性危害综合考虑急性毒性、最高容许浓度和职业性慢性危害等因素。等因素。具体介质毒性危害程度按具体介质毒性危害程度按GB 50441985 职业性接触毒物危害职业性接触毒物危害程度分级、程度分级、HG 206602000 压力容器中化学介质毒性危害和爆炸压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类两个标准确定。两者不一致时,以危害(危险)程度危险程度分类两个标准确定。两者不一致时,以危害(危险)程度高的为
35、准。无规定时,按下述原则确定介质的毒性程度:高的为准。无规定时,按下述原则确定介质的毒性程度:(a)极度危害(极度危害()最高容许浓度)最高容许浓度0.1 mg/m3;(b)高度危害(高度危害()最高容许浓度)最高容许浓度0.11 mg/m3;(c)中度危害(中度危害()最高容许浓度)最高容许浓度110 mg/m3;最高允许浓度系指操作人员的工作地点空气中,有害物质的上限允许值。最高允许浓度系指操作人员的工作地点空气中,有害物质的上限允许值。工作地点系指操作人员为观察和管理生产过程而经常或停留的地点。工作地点系指操作人员为观察和管理生产过程而经常或停留的地点。有害物质浓度表示方法有两种:有害物
36、质浓度表示方法有两种:重量浓度(重量浓度(mg/L或或mg/m3)体积浓度(体积浓度(V%或或ppm)易爆介质易爆介质易爆介质易爆介质: 指气体或者液体的蒸汽、薄指气体或者液体的蒸汽、薄雾与空气混合形成的爆炸混合物,并且其雾与空气混合形成的爆炸混合物,并且其爆炸下限小于爆炸下限小于10%,或者爆炸上限和爆炸,或者爆炸上限和爆炸下限的差值大于或者等于下限的差值大于或者等于20%的介质。的介质。 介质易燃特性介质易燃特性 燃烧燃烧是指一种放热常伴随发光的化学反应。是化学能转变为热能是指一种放热常伴随发光的化学反应。是化学能转变为热能的过程。的过程。燃烧的发生必须同时具备三个必要条件:燃烧的发生必须
37、同时具备三个必要条件:(1)可燃物。凡是能与空气中的氧或其它氧化剂发生燃烧反应的)可燃物。凡是能与空气中的氧或其它氧化剂发生燃烧反应的物质,均称为可燃物。如汽油、液化石油气、木材等。物质,均称为可燃物。如汽油、液化石油气、木材等。(2)助燃物。凡是能帮助和支持燃烧的物质,均称为助燃物。如)助燃物。凡是能帮助和支持燃烧的物质,均称为助燃物。如氧、氯等。氧、氯等。(3)着火源。凡是能引起可燃物质发生燃烧的热能源,均称为着)着火源。凡是能引起可燃物质发生燃烧的热能源,均称为着火源。如明火、摩擦、撞击、高温发热、化学能、电火花、聚集的日光火源。如明火、摩擦、撞击、高温发热、化学能、电火花、聚集的日光和
38、射线等。和射线等。在某些情况下,还要求可燃物和助燃物达到适当的比例,着火源在某些情况下,还要求可燃物和助燃物达到适当的比例,着火源必须具有一定的能量,否则,即使同时同时具备上述三个条件,燃烧也必须具有一定的能量,否则,即使同时同时具备上述三个条件,燃烧也不能发生。不能发生。爆炸极限爆炸极限可燃气体、可燃液体的蒸汽或可燃粉尘与空气混合达到一定浓度可燃气体、可燃液体的蒸汽或可燃粉尘与空气混合达到一定浓度时,遇到火源就会发生爆炸,这个遇到火源能够发生爆炸的浓度范围,时,遇到火源就会发生爆炸,这个遇到火源能够发生爆炸的浓度范围,称为称为爆炸极限爆炸极限。爆炸极限通常用其在空气中的体积百分比(爆炸极限通
39、常用其在空气中的体积百分比(%)表示,可燃粉尘)表示,可燃粉尘则以毫克则以毫克/升表示。升表示。可燃气体或可燃液体的蒸汽在空气中刚刚达到可以使火焰蔓延的可燃气体或可燃液体的蒸汽在空气中刚刚达到可以使火焰蔓延的最低浓度,称为该介质的最低浓度,称为该介质的爆炸下限爆炸下限;达到可以使火焰蔓延的最高浓度,称为达到可以使火焰蔓延的最高浓度,称为爆炸上限爆炸上限。爆炸上限和下限之间的范围称为爆炸上限和下限之间的范围称为爆炸范围爆炸范围。如果可燃气体在空气中的浓度低于爆炸下限,因含有过量空气,如果可燃气体在空气中的浓度低于爆炸下限,因含有过量空气,即使遇到火源也不会发生爆炸;即使遇到火源也不会发生爆炸;同
40、样,如果可燃气体在空气中的浓度高于爆炸上限,因空气不足,同样,如果可燃气体在空气中的浓度高于爆炸上限,因空气不足,也不会发生爆炸。只有当空气增多到足以将可燃气体稀释为爆炸范围也不会发生爆炸。只有当空气增多到足以将可燃气体稀释为爆炸范围时,才能燃烧爆炸。时,才能燃烧爆炸。具体介质爆炸危险程度按具体介质爆炸危险程度按GB 50441985 职业性接触毒物危害程度分级、职业性接触毒物危害程度分级、HG 206602000 压力容器中化学介质毒压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类两个标准确性危害和爆炸危险程度分类两个标准确定。两者不一致时,以危害(危险)程度定。两者不一致时,以危害(危险)程度
41、高的为准。高的为准。 防止介质燃烧爆炸的措施防止介质燃烧爆炸的措施 (1)火源控制:)火源控制:存在着火源是引起压力容器着火爆炸的直接原因。存在着火源是引起压力容器着火爆炸的直接原因。(a)明火控制。)明火控制。(b)摩擦与撞击火花控制。)摩擦与撞击火花控制。(c)高温表面火源控制。)高温表面火源控制。(d)电器火花控制。)电器火花控制。(2)防止介质泄漏)防止介质泄漏(a)加强压力容器周围环境的通风。)加强压力容器周围环境的通风。(b)对易燃易爆介质的压力容器,要按照压力容器的)对易燃易爆介质的压力容器,要按照压力容器的管理规定,投用前应严格进行气密性试验,按规定进行管理规定,投用前应严格进
42、行气密性试验,按规定进行定期检验,并制定应急救援措施。定期检验,并制定应急救援措施。(c)易燃易爆介质的压力容器,在安装检修方便的前)易燃易爆介质的压力容器,在安装检修方便的前提下,应尽量减少法兰连接。提下,应尽量减少法兰连接。五、压力容器的分类五、压力容器的分类按设计压力分类(或按压力等级分类)按设计压力分类(或按压力等级分类)(1)低压容器:)低压容器: 0.1MPaP1.6MPa(2)中压容器:)中压容器: 1.6MPaP10MPa(3)高压容器:)高压容器: 10MPaP100MPa(4)超高压容器:)超高压容器: P100MPa这种分类方法是出这种分类方法是出于安全管理的角度划分于安
43、全管理的角度划分的,实际上还将压力低的,实际上还将压力低于于0.1MPa容器称为常压容器称为常压容器(容器(P1.2按压力容器使用的位置分类,可分为:按压力容器使用的位置分类,可分为: 固定式压力容器固定式压力容器 移动式压力容器移动式压力容器固定式压力固定式压力容器是指固定安容器是指固定安装在使用地点不装在使用地点不能移动使用的压能移动使用的压力容器。其特点力容器。其特点是有固定的使用是有固定的使用和安装地点,工和安装地点,工艺操作条件和操艺操作条件和操作人员比较固定。作人员比较固定。移动式压力容器移动式压力容器是指无固定的安装和是指无固定的安装和使用地点,可以移动使用地点,可以移动使用的压
44、力容器(包使用的压力容器(包括各类气瓶、罐车等括各类气瓶、罐车等),其流动范围大,其流动范围大,环境变化大,往往没环境变化大,往往没有固定操作人员,管有固定操作人员,管理比较复杂,容易发理比较复杂,容易发生碰撞和火灾危险等生碰撞和火灾危险等事故,事故的危害性事故,事故的危害性也较严重。也较严重。压力容器按其在生产过程中的作用和原理分为:压力容器按其在生产过程中的作用和原理分为:(1)反应容器(容器代号)反应容器(容器代号R):):主要是用于完成介质的物理、化学反应的压力容器。主要是用于完成介质的物理、化学反应的压力容器。(2)换热容器(容器代号)换热容器(容器代号E):):主要是用于完成介质的
45、热量交换的压力容器。主要是用于完成介质的热量交换的压力容器。(3)分离容器(容器代号)分离容器(容器代号S):):主要是用于完成介质的流体压力平衡和气体净化分离等的压力容器。主要是用于完成介质的流体压力平衡和气体净化分离等的压力容器。(4)储存容器(容器代号为)储存容器(容器代号为C,其中球罐代号为,其中球罐代号为B):):主要是用于盛装生产或生活中使用的原料气体、液体、液化气体等主要是用于盛装生产或生活中使用的原料气体、液体、液化气体等的压力容器。的压力容器。包括反应器、反应釜、聚合包括反应器、反应釜、聚合釜、合成塔、变换炉等。釜、合成塔、变换炉等。如热交换器、蒸发器、硫化如热交换器、蒸发器
46、、硫化锅、废热锅炉、蒸压釜等。锅、废热锅炉、蒸压釜等。如分离器、过滤器、洗涤器、如分离器、过滤器、洗涤器、吸收塔、干燥塔等。吸收塔、干燥塔等。如各种型式的如各种型式的储罐、罐车等。储罐、罐车等。按压力容器的制造材料分类,可分为:按压力容器的制造材料分类,可分为:钢制容器钢制容器铸铁容器铸铁容器有色金属容器(如铝制容器、钛制容器、铜制容器等)有色金属容器(如铝制容器、钛制容器、铜制容器等)非金属容器(如非金属容器(如玻玻璃钢容器、搪瓷容器、石磨容器、工程塑璃钢容器、搪瓷容器、石磨容器、工程塑料容器等)料容器等)按压力容器安装的方式分类按压力容器安装的方式分类立式容器立式容器卧式容器卧式容器按容器
47、的形状分类按容器的形状分类球形容器球形容器圆筒形容器圆筒形容器箱形容器箱形容器按安全监察管理分类按安全监察管理分类根据压力容器在生产过程中的重要性,容规按根据压力容器在生产过程中的重要性,容规按压力容器工作的介质、压力大小、介质危害程度、容器压力容器工作的介质、压力大小、介质危害程度、容器的容积、发生事故的可能性和事故的严重性进行分类。的容积、发生事故的可能性和事故的严重性进行分类。将其监察范围内的压力容器分为三类;将其监察范围内的压力容器分为三类;一类容器一类容器二类容器二类容器三类容器三类容器其中三类容器为最重要的压力容器。其中三类容器为最重要的压力容器。 三类容器三类容器,属于下列情况之
48、一者:,属于下列情况之一者:高压容器;高压容器;中压容器(仅限毒性程度为极度或高度危害介质);中压容器(仅限毒性程度为极度或高度危害介质);中压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度剧毒介质,且容器的设计压中压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度剧毒介质,且容器的设计压力与容器的容积的乘积力与容器的容积的乘积pV大于等于大于等于10MPaM3););中压反应容器(仅限易燃或毒性程度为中度剧毒介质,且容器的设计压中压反应容器(仅限易燃或毒性程度为中度剧毒介质,且容器的设计压力与容器的容积的乘积力与容器的容积的乘积pV大于等于大于等于0.5MPaM3););低压容器(仅限毒性程度为极度或高度危害介质,且
49、容器的设计压力与低压容器(仅限毒性程度为极度或高度危害介质,且容器的设计压力与容器的容积的乘积容器的容积的乘积pV大于等于大于等于0.2MPaM3););高压、中压管壳式余热锅炉;高压、中压管壳式余热锅炉;中压搪玻璃压力容器;中压搪玻璃压力容器;使用强度级别特别高材料制造的压力容器(指相应标准中抗拉强度规定使用强度级别特别高材料制造的压力容器(指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于值下限大于等于540MPa的材料);的材料);移动式压力容器,包括铁路罐车(介质为液化气体、低温液体)、罐式移动式压力容器,包括铁路罐车(介质为液化气体、低温液体)、罐式汽车汽车液化气体运输(半挂)车、低温液体运输(
50、半挂)车、永久气体运输液化气体运输(半挂)车、低温液体运输(半挂)车、永久气体运输(半挂)车(半挂)车和介质为液化气体、低温液体的罐式集装箱等;和介质为液化气体、低温液体的罐式集装箱等;容积大于等于容积大于等于50M3的球形储罐;的球形储罐;容积大于等于容积大于等于5M3的低温液体储存容器;的低温液体储存容器; 二类容器二类容器,属于下列情况之一者:,属于下列情况之一者: 中压容器;中压容器; 毒性程度为极度或高度危害介质的低压容器;毒性程度为极度或高度危害介质的低压容器;易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压储存容器和反应容器;易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压储存容器和反应容器; 低管
51、壳式余热锅炉;低管壳式余热锅炉;低压搪玻璃压力容器;低压搪玻璃压力容器;一类容器一类容器,属于下列情况之一者:,属于下列情况之一者: 除去第三类、第二类中的低压容器以外的所有低压容器除去第三类、第二类中的低压容器以外的所有低压容器固定式压力容器安全技术监察规程固定式压力容器安全技术监察规程对压力容器类别划分对压力容器类别划分1 介质分组介质分组 压力容器的介质分为以下两组,包括气体、液化气体以及最高压力容器的介质分为以下两组,包括气体、液化气体以及最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体:工作温度高于或者等于标准沸点的液体:(1)第一组介质,毒性程度为极度危害、高度危害的化学介质,第一组介质,毒
52、性程度为极度危害、高度危害的化学介质,易爆介质,液化气体。易爆介质,液化气体。(2)第二组介质,除第一组以外的介质。第二组介质,除第一组以外的介质。2 压力容器类别划分方法压力容器类别划分方法1 ) 基本划分基本划分压力容器类别的划分应当根据介质特性,按照以下要求选择类压力容器类别的划分应当根据介质特性,按照以下要求选择类别划分图,再根据设计压力别划分图,再根据设计压力p(单位(单位MPa)和容积)和容积V(单位(单位L),标),标出坐标点,确定压力容器类别:出坐标点,确定压力容器类别:(1)第一组介质,压力容器类别的划分见图第一组介质,压力容器类别的划分见图A-1;(2)第二组介质,压力容器
53、类别的划分见图第二组介质,压力容器类别的划分见图A-2。图图A-1 压力容器类别划分图压力容器类别划分图第一组介质第一组介质图图A-2 压力容器类别划分图压力容器类别划分图第二组介质第二组介质2 )多腔压力容器分类)多腔压力容器分类多腔压力容器(如换热器的管程和壳程、夹套容器等)按照类多腔压力容器(如换热器的管程和壳程、夹套容器等)按照类别高的压力腔作为该容器的类别并且按该类别进行使用管理。但应别高的压力腔作为该容器的类别并且按该类别进行使用管理。但应当按照每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求。对各当按照每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求。对各压力腔进行类别划定时,设计压
54、力取本压力腔的设计压力,容积取压力腔进行类别划定时,设计压力取本压力腔的设计压力,容积取本压力腔的几何容积。本压力腔的几何容积。3 )同腔多种介质容器分类)同腔多种介质容器分类一个压力腔内有多种介质时,按组别高的介质分类。一个压力腔内有多种介质时,按组别高的介质分类。4 ) 介质含量极小容器分类介质含量极小容器分类当某一危害性物质在介质中含量极小时,应当按其危害程度及当某一危害性物质在介质中含量极小时,应当按其危害程度及其含量综合考虑,由压力容器设计单位决定介质组别。其含量综合考虑,由压力容器设计单位决定介质组别。5 ) 特殊情况分类特殊情况分类(1)坐标点位于图坐标点位于图A-1或者图或者图
55、A-2的分类线上时,按较高的类别划的分类线上时,按较高的类别划分其类别。分其类别。(2)对于对于GB 5044和和HG 20660两个标准中没有明确规定的介质,两个标准中没有明确规定的介质,应当按化学性质、危害程度及其含量综合考虑,由压力容器设计单应当按化学性质、危害程度及其含量综合考虑,由压力容器设计单位决定介质组别。位决定介质组别。(3)本规程本规程1.4条范围内的压力容器统一划分为第条范围内的压力容器统一划分为第类压力容器。类压力容器。A.本规程适用范围内,容积大于或者者等于本规程适用范围内,容积大于或者者等于25L的下列压力容器的下列压力容器(1)简单压力容器安全技术监察规程不适用的移
56、动式空气压缩机的储气罐;简单压力容器安全技术监察规程不适用的移动式空气压缩机的储气罐;(2)深冷装置中非独立的压力容器、直燃型吸收式制冷装置中的压力容器、铝制板翅式热交换器、空分装置中深冷装置中非独立的压力容器、直燃型吸收式制冷装置中的压力容器、铝制板翅式热交换器、空分装置中冷箱内的压力容器;冷箱内的压力容器;(3)无壳体的套管热交换器、螺旋板换热器、钎焊板式热交换器;无壳体的套管热交换器、螺旋板换热器、钎焊板式热交换器;(4)水力自动补气气压给水(无塔上水)装置中的气压罐,消防装置中的气体或者者气压给水(泡沫)压力罐;水力自动补气气压给水(无塔上水)装置中的气压罐,消防装置中的气体或者者气压
57、给水(泡沫)压力罐;水上有气,气压水水上有气,气压水(5)水处理设备中的离子交换或者者过滤用压力容器、热水锅炉用膨胀水箱;水处理设备中的离子交换或者者过滤用压力容器、热水锅炉用膨胀水箱;(6)电力行业专用的全封闭式组合电器(电容压力容器);电力行业专用的全封闭式组合电器(电容压力容器);(7)橡胶行业使用的轮胎硫化机及承压的橡胶模具;橡胶行业使用的轮胎硫化机及承压的橡胶模具;(8)机器设备上附属的蓄能器。机器设备上附属的蓄能器。B.容积大于容积大于1L并且小于并且小于25L,或者者内直径(对非圆形截面,指截面内边界的最大几何尺寸,例如矩形为对角,或者者内直径(对非圆形截面,指截面内边界的最大几
58、何尺寸,例如矩形为对角线,椭圆为长轴)小于线,椭圆为长轴)小于150mm的压力容器。的压力容器。C.容积小于或者者等于容积小于或者者等于1L的压力容器。的压力容器。六、压力容器常用的材料六、压力容器常用的材料压力容器用钢的要求:压力容器用钢的要求:为保证压力容器用钢材能适应压力容器的温度、压力、介质等操作条件,应综合考虑钢材的下列性能力学性能强度工艺性能耐腐蚀性同时为经济发展和节能减排等要求,还应考虑材料的同时为经济发展和节能减排等要求,还应考虑材料的经济性经济性。延性韧性成形性焊接性热处理性能腐蚀速率强度强度单位面积上所承受的内力单位面积上所承受的内力 内力内力固有内力固有内力由于物体是由无
59、数质点所组成的,因此,在由于物体是由无数质点所组成的,因此,在未受外力作用时,内部各质点间就已存在着相未受外力作用时,内部各质点间就已存在着相互作用的力,它使各质点处于相对平衡状态,互作用的力,它使各质点处于相对平衡状态,从而物体才能保持一定的形状。从而物体才能保持一定的形状。附加内力附加内力当物体收到外力作用时,其内部各质点的当物体收到外力作用时,其内部各质点的相对位置就发生了变化,他们的相互作用力也相对位置就发生了变化,他们的相互作用力也就会发生改变,这种内力的改变量称为附加内就会发生改变,这种内力的改变量称为附加内力。附加内力阻止物体继续变形并力图恢复其力。附加内力阻止物体继续变形并力图
60、恢复其原来的形状。原来的形状。是同一物体内部之间的相互作用力是同一物体内部之间的相互作用力应力在GB/T10623-2008金属材料 力学性能试验术语中的表述:“试样上通过某点给定平面上作用的力或在该点的强度。”强度强度强强 度度常温常温高温高温抗拉强度抗拉强度屈服强度屈服强度蠕变强度蠕变强度持久强度极限持久强度极限金属材料抵抗金属材料抵抗永久变形和断裂的永久变形和断裂的能力能力与最大力相对应的力。与最大力相对应的力。最大力是指:最大力是指:(材料呈现连续屈服特性)试样在试验中(材料呈现连续屈服特性)试样在试验中承受的最大的力值;承受的最大的力值; (材料不呈现连续屈服特性)试样在应(材料不呈
61、现连续屈服特性)试样在应变硬化开始后中承受的最大力。变硬化开始后中承受的最大力。当金属材料呈现屈服现象时,在试验期间当金属材料呈现屈服现象时,在试验期间发生塑性变形而力不增加时的应力。发生塑性变形而力不增加时的应力。蠕变:在规定的温度及恒定力作用下,蠕变:在规定的温度及恒定力作用下,材料塑性变形随时间而增加的现象。材料塑性变形随时间而增加的现象。蠕变试验中在规定的恒定温度和时间内,蠕变试验中在规定的恒定温度和时间内,引起规定应变的应力引起规定应变的应力在规定温度下,试样达到规定时在规定温度下,试样达到规定时间而不断裂的最大应力。间而不断裂的最大应力。延性延性延性延性指材料在断裂前指材料在断裂前
62、塑性塑性变形的能力。变形的能力。断裂前材料发生不断裂前材料发生不可逆永久变形的能力。可逆永久变形的能力。伸长率伸长率断面收缩率断面收缩率原始标距原始标距LO(或(或参考长度参考长度Lr)的伸长与原的伸长与原始标距(或始标距(或参考长度参考长度Lr)之比的百分率之比的百分率断裂后试样横截面积的最大缩减量(断裂后试样横截面积的最大缩减量()与原始横截面积()与原始横截面积()之比的百分率)之比的百分率用以计算伸长的基础长度用以计算伸长的基础长度韧性韧性韧性韧性金属在断裂前吸收变形能量的能力。金属在断裂前吸收变形能量的能力。金属的韧性通常随加载速度提高、温度降低、应力集中程度金属的韧性通常随加载速度
63、提高、温度降低、应力集中程度加剧而减少。加剧而减少。工艺性能工艺性能成形性材料冲压成形到所需要的形状而没有断裂、局部减薄或起材料冲压成形到所需要的形状而没有断裂、局部减薄或起邹出现的能力。邹出现的能力。焊接性材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件,材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件,并满足预定服役要求的能力(即:能否得到质量优良的焊接接并满足预定服役要求的能力(即:能否得到质量优良的焊接接头的性质)。焊接性受头的性质)。焊接性受材料材料、焊接方法、构件类型及使用要求、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素的影响。四个因素的影响。含碳量:含碳量:当碳钢内的含碳量小于当碳钢内
64、的含碳量小于0.3% ;普通低合;普通低合金钢含碳量小于金钢含碳量小于0.25%时,钢材具有良好的焊接性时,钢材具有良好的焊接性 碳当量:碳当量:把钢中合金元素把钢中合金元素(包括碳包括碳)的含量按其作用换算成碳的相当含量。可作为评定钢材焊接的含量按其作用换算成碳的相当含量。可作为评定钢材焊接性的一种参考指标。碳当量法用于对碳钢和低合金钢淬硬及冷裂倾向的估算。常用碳当量的计算公性的一种参考指标。碳当量法用于对碳钢和低合金钢淬硬及冷裂倾向的估算。常用碳当量的计算公式:式: 式中元素符号表示它们在钢中所占的百分含量,若含量为一范围时,取上限。当式中元素符号表示它们在钢中所占的百分含量,若含量为一范
65、围时,取上限。当CE0.6含碳量为含碳量为0.250.6含碳量含碳量0.25合金钢合金钢为了改善钢材的性能,在碳素钢的基础上加入某些金属元素炼制成的钢称为合金钢。为了改善钢材的性能,在碳素钢的基础上加入某些金属元素炼制成的钢称为合金钢。低合金钢低合金钢中合金钢中合金钢高合金钢高合金钢合金元素总含量合金元素总含量10合金元素总含量合金元素总含量0.510合金元素总含量合金元素总含量5常用钢材常用钢材耐热钢耐热钢在高温条件下,具有抗氧化性和足够的高温强度以及良好的在高温条件下,具有抗氧化性和足够的高温强度以及良好的耐热性能。耐热性能。指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性指耐空气、
66、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢,又称不锈耐酸钢。介质腐蚀的钢,又称不锈耐酸钢。实际应用中,常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢,而将耐实际应用中,常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢,而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异,前化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异,前者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。适于在适于在-20以下应用的合金钢以下应用的合金钢能在能在-196以下使用的,称为深冷钢或超
67、低温钢。以下使用的,称为深冷钢或超低温钢。低温钢主要应具有如下的性能:低温钢主要应具有如下的性能:韧性脆性转变温度低于韧性脆性转变温度低于使用温度;使用温度;满足设计要求的强度;满足设计要求的强度;在使用温度下组织结构稳在使用温度下组织结构稳定;定;良好的焊接性和加工成型性;良好的焊接性和加工成型性;某些特殊用途还要求极低某些特殊用途还要求极低的磁导率、冷收缩率等。的磁导率、冷收缩率等。低温钢低温钢不锈钢不锈钢七、应力对压力容器安全的影响七、应力对压力容器安全的影响载载 荷荷压力压力重力重力风力风力温度温度地震地震拉伸应力拉伸应力(或称薄膜应力)(或称薄膜应力)弯曲应力弯曲应力迎风面:拉伸应力迎风面:拉伸应力背风面:压缩应力背风面:压缩应力温差应力温差应力相应应力相应应力失效方式失效方式过量的弹性变形过量的弹性变形过量的塑性变形过量的塑性变形应力腐蚀应力腐蚀疲劳破坏疲劳破坏塑性垮塌塑性垮塌蠕变变形蠕变变形脆性断裂脆性断裂复合型破坏复合型破坏谢谢各位 祝大家取得好的成绩顺利通过本次培训考试