化工設(shè)備系列講座

1、本文由djt122貢獻(xiàn)pdf文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。化工設(shè)備基礎(chǔ)目錄1筒體結(jié)構(gòu)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(zhì)量要求解釋5焊縫余高6熱處理7不銹鋼力學(xué)性能8常壓容器的應(yīng)力腐蝕9氫腐蝕10固溶熱處理和穩(wěn)定化處理11設(shè)計(jì)使用壽命12耐壓試驗(yàn)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(yīng)力腐蝕17金屬熱處理基本知識11筒體結(jié)構(gòu)的分

2、類大家在進(jìn)行設(shè)計(jì)時筒體大多是卷焊或鍛焊結(jié)構(gòu)，其實(shí)筒體的結(jié)構(gòu)有很多種，由于有些結(jié)構(gòu)應(yīng)用不是很廣泛或其它原因，所以沒能納入GB150中?，F(xiàn)就筒體結(jié)構(gòu)闡述如下，僅供參考！1筒體結(jié)構(gòu)的分類1.1整體結(jié)構(gòu)1.1.1定義：為滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性要求所需要的厚度（不包括為防腐而設(shè)置的襯層）是由一整塊連續(xù)鋼制成的結(jié)構(gòu)。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(shè)備；b)單層卷焊（※）：應(yīng)用普遍；c)鍛焊結(jié)構(gòu)（※）

3、：總結(jié)了整體鍛造和單層卷焊容器的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)行了有機(jī)的結(jié)合。質(zhì)量好，適用于重要場合，如核工業(yè)、加氫反應(yīng)器等；d)無縫鋼管（※）：公稱直徑較小容器；e)復(fù)合板結(jié)構(gòu)（※）：在一定厚度下很經(jīng)濟(jì)。注：帶※為GB1501998所管轄。1.2組合式結(jié)構(gòu)1.2.1定義：為滿足強(qiáng)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(jié)構(gòu)。內(nèi)筒是板式結(jié)構(gòu)。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(jī)已研制成功。但此類設(shè)備制造工藝太復(fù)雜，生產(chǎn)工期長；b)熱套結(jié)構(gòu)（※）：內(nèi)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(nèi)筒結(jié)合在一起。適用于超大容器，有時分3層或更多層進(jìn)行套合；1c)繞板結(jié)構(gòu)：是日本人發(fā)明的。自動化程度很高，先做內(nèi)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(jìn)行承壓爆破試驗(yàn)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(rèn)其可靠性。內(nèi)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(zhuǎn)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(chǎn)裝置中有一些應(yīng)用；e)鋼板對鋼絲：內(nèi)筒單層卷焊，外層用高強(qiáng)度的不銹鋼絲纏繞，同時給內(nèi)筒一定的壓應(yīng)力，承受的外壓甚至等于設(shè)計(jì)壓力，使設(shè)備在操作工況時壓力趨于0。世界上設(shè)計(jì)壓力最高的設(shè)備1000Mpa就是采用此種結(jié)構(gòu)；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(yàn)及

6、驗(yàn)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(zhǔn)確的運(yùn)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(qiáng)度原則。但由于在焊接時焊逢區(qū)有些化學(xué)元素會被燒損，為補(bǔ)充燒損的化學(xué)元素，所以根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相應(yīng)的焊接材料會添加一些化學(xué)元素，也就是說焊料要比母

7、材品質(zhì)好。焊逢的化學(xué)成分能得到補(bǔ)償，而熱影響區(qū)卻沒有得到補(bǔ)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(yīng)力集中。另外余高肯定有缺陷，這種缺陷很可能是產(chǎn)生疲勞裂紋的核。裂紋源→疲勞擴(kuò)展→斷裂。中國和日本曾經(jīng)聯(lián)合做過試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有余高的設(shè)備比打磨后沒有余高的設(shè)備使用壽命短2.0～2.5倍。3標(biāo)準(zhǔn)對余高的要求JB47

8、32對疲勞設(shè)備要求打磨，其它設(shè)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(zhì)量好是國外產(chǎn)品暢銷的原因之一，另外打磨之后能防環(huán)境腐蝕、避免產(chǎn)生過大的應(yīng)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(shí)好。標(biāo)準(zhǔn)是最低要求，所以建議對重要設(shè)備或投資較大的設(shè)備進(jìn)行打磨，對投資小的設(shè)備就沒有必要進(jìn)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(yīng)力熱處理、恢復(fù)材料力學(xué)性能熱處理、改善

9、材料力學(xué)性能熱處理和消氫熱處理。2焊后消除應(yīng)力熱處理2.1熱處理的目的：消除過大的焊接應(yīng)力，細(xì)化組織。2.2應(yīng)力產(chǎn)生的原因：變形不協(xié)調(diào)時產(chǎn)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(chǎn)生了應(yīng)力。2.3應(yīng)力的特點(diǎn)：a)量質(zhì)高?？梢越咏虺^材料的屈服點(diǎn)；b)焊接后就存在；c)是一種內(nèi)應(yīng)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(shè)備也破壞了，不適用?？捎脁光

10、衍射法或鉆小孔法。2.4應(yīng)力的危害：是多方面的，最主要的是應(yīng)力腐蝕。而應(yīng)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(yù)熱溫度決定。厚度達(dá)到一定程度時是強(qiáng)強(qiáng)相碰，產(chǎn)生了應(yīng)力；材料的可焊性好，產(chǎn)生的應(yīng)力小，反之產(chǎn)生的應(yīng)力大；預(yù)熱到一定的溫度能緩解應(yīng)力。一定的應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)（環(huán)境）存在就會發(fā)生應(yīng)力腐蝕，應(yīng)力產(chǎn)生于焊縫部位和近焊縫部位。當(dāng)應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)中有具

11、體的規(guī)定。62.5.2特殊條件：a)圖樣注明有應(yīng)力腐蝕傾向要做熱處理；b)介質(zhì)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(chǔ)，是出于不怕一萬就怕萬一的原則。一經(jīng)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(shù)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?yàn)轫g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(xué)性能不銹鋼的力學(xué)性能（一）一、強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度

12、、屈服強(qiáng)度）不銹鋼的強(qiáng)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(xué)元素，主要是金屬元素。不同類型的不銹鋼由于其化學(xué)成分的差異，就有不同的強(qiáng)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(shí)現(xiàn)硬化的特性，因此可通過選擇牌號及熱處理?xiàng)l件來得到較大范圍的不同的力學(xué)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(jìn)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(qiáng)度的變化趨勢和在馬氏體鉻鎳系不銹鋼中添加鎳的強(qiáng)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(qiáng)度。低碳馬氏體鉻不銹鋼在退火條件下，當(dāng)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(qiáng)度、硬度及二次硬化效果。在進(jìn)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