化工過程機(jī)械專業(yè)研究生專業(yè)英語講座-預(yù)覽頁
【正文】 ? 壓縮機(jī)、真空泵 = 圓筒氣缸 + 活塞 ? 透平機(jī)、泵 = 蝸殼 + 葉輪 ? ? 應(yīng)用的廣泛性 1. 概述 壓力容器的特點(diǎn) 8 化學(xué)工業(yè) —— 反應(yīng)釜，換熱器，儲(chǔ)罐 石油工業(yè) —— 精餾塔，換熱器，儲(chǔ)罐 航天 ———— 飛機(jī)，火箭，宇宙飛船 機(jī)械 ———— 水壓機(jī)，儲(chǔ)能器，壓縮機(jī)，液壓缸 食品 ———— 殺菌鍋，發(fā)酵罐 印染 ———— 高壓染缸 造紙 ———— 烘缸 動(dòng)力 ———— 鍋爐，核電站核容器 民用 ———— 液化石油氣罐 1. 概述 壓力容器的應(yīng)用 9 容器應(yīng)用的廣泛性 壓力容器不僅廣泛用于化學(xué)、石油化工、 醫(yī)藥、冶金、機(jī)械、采礦、電力、航天航空、交通運(yùn)輸?shù)裙I(yè)生產(chǎn)部門，在農(nóng)業(yè)、民用和軍工部門也頗常見，其中尤以石油化學(xué)工業(yè)應(yīng)用最為普遍，石油化工企業(yè)中的塔、器、釜、槽、罐無一不是貯器或作為設(shè)備的外殼，而且絕大多數(shù)是在壓力溫度下運(yùn)行，如一個(gè)年產(chǎn)30萬噸的乙烯裝置，約有 793臺(tái)設(shè)備，其中壓力容器281臺(tái)，占了 %。 1. 概述 壓力容器的應(yīng)用 11 （ 2） 操作條件的復(fù)雜性 壓力容器的操作條件十分復(fù)雜，甚至于苛刻。 ? 因此，對壓力容器要求很高的安全可靠性。 2） 二類容器 ，屬于下列情況之一者： 中壓容器； 劇毒介質(zhì)的低壓容器； 易燃或有毒介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器和貯運(yùn)容器； 內(nèi)徑小于 1米的低壓廢熱鍋爐。V≥ 中壓廢熱鍋爐或內(nèi)徑大于 1米的低壓廢熱鍋爐。容器的長期安全運(yùn)行，就是最大的經(jīng)濟(jì)。下圖所示的壓力容器是分別按照美國機(jī)械工程師學(xué)會(huì)（ ASME）鍋爐與壓力容器規(guī)范第 VIII篇，第 1分篇和第 2分篇設(shè)計(jì)，可以看出 “ 按分析設(shè)計(jì) ” 不僅降低了重量，并且使壁厚減薄，有利于提高制造質(zhì)量。 ? 2. 壓力容器基礎(chǔ) 壓力容器的安全 30 國內(nèi) 1998年共發(fā)生鍋爐 、 壓力容器 、 氣瓶爆炸事故132起 ， 嚴(yán)重事故 274起 ， 共死亡 104人 ， 受傷 371人 ， 直接經(jīng)濟(jì)損失 。 2. 壓力容器基礎(chǔ) 壓力容器的安全 32 1986年 4月 28日前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站壓力殼發(fā)生核泄漏，31人死亡， 20個(gè)國家 4億人受害。焊接方法包括其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、焊接材料及焊條或焊絲焊劑的選用等。焊后熱處理的作用有：消除或部分消除焊接殘余內(nèi)應(yīng)力，消除焊接區(qū)的脆化等。 2. 壓力容器基礎(chǔ) 壓力容器的檢驗(yàn)和監(jiān)控 37 容器各部分在組焊之前必須通過各種檢驗(yàn)，其中最重要的是焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)，方法主要是以射線探傷與超聲波探傷，輔以磁粉法和著色法以檢查是否存在表面裂紋。裂紋的萌生與擴(kuò)張的原因可能是由于疲勞、應(yīng)力腐蝕高溫下應(yīng)力的長期作用等等。 2. 壓力容器基礎(chǔ) 壓力容器的檢驗(yàn)和監(jiān)控 40 (2)在役檢驗(yàn)與監(jiān)控 還有一個(gè)問題是材料在服役過程中的退化，包括金相組織的變化，晶界空穴或微裂紋的形成，氫侵襲及輻射脆化等等，最好在容器內(nèi)放置掛片。 2. 壓力容器基礎(chǔ) 壓力容器的檢驗(yàn)和監(jiān)控 42 安全性 經(jīng)濟(jì)性 足夠的強(qiáng)度 經(jīng)濟(jì)可靠的材料 足夠的剛度（或穩(wěn)定性） 經(jīng)濟(jì)的制造方法 可靠的密封性能 低的操作和維護(hù)費(fèi)用 一定的使用壽命 長周期的安全運(yùn)行 安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu) 原則：充分保證安全的前提下盡可能做到經(jīng)濟(jì) 2. 壓力容器基礎(chǔ) 壓力容器的設(shè)計(jì)方法 43 設(shè)計(jì)是一臺(tái)壓力容器誕生的第一步，也是質(zhì)量保證的第一個(gè)環(huán)節(jié)。根據(jù)規(guī)范的要求，容器的各部分進(jìn)行應(yīng)力分析。 ? 這三部分與材料的選用，制造，檢驗(yàn)等質(zhì)量保證成為統(tǒng)一整體。 ?不同的是，以極限強(qiáng)度為基準(zhǔn)的安全系數(shù) nb，我國取 nb=3， ASMEVIII1取 nb =4。如考慮設(shè)計(jì)安全裕度，則限制在材料的許用應(yīng)力以下 。 壓力容器用鋼板比一般鋼板的求嚴(yán)，體現(xiàn)在：對化學(xué)成分的控制較嚴(yán)格，抽樣檢驗(yàn)率較高，力學(xué)性能檢驗(yàn)增加了沖擊性能的要求等。大部分容器都要焊接，因此材料要有 良好的可焊性。 ? 微量元素的含量必須嚴(yán)加控制，否則會(huì)加劇回火脆性。這些性能指標(biāo)常常被誤認(rèn)為是材料的一種屬性。通常用拉伸試樣測得抗拉強(qiáng)度和屈服極限，這兩個(gè)指標(biāo)可表征材料的強(qiáng)度。時(shí)不裂不斷。因而韌性是材料強(qiáng)度和塑性的綜合反映。 2. 壓力容器基礎(chǔ) 壓力容器材料 66 韌性指標(biāo)的重要性： 強(qiáng)度、塑性、韌性之間的關(guān)系 ? 強(qiáng)度高的材料，塑性 (δ5)及韌性 (KIC、 JIC)下降。 ? 高強(qiáng)鋼的 Akv要求值高于低強(qiáng)鋼的，但并不以為高強(qiáng)鋼的
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