【正文】 形:凡是在再結晶溫度以上進行的塑性變形特點：熱變形時加工硬化和再結晶現(xiàn)象同時出現(xiàn)，但加工硬化被再結晶消除，變形后具有再結晶組織，因而無加工硬化現(xiàn)象。這種現(xiàn)象叫做加工硬化或應變硬化，冷做硬化經(jīng)退火，可消失。（5）、材料質量證明書的內容是什么？ 材料制造標準、材料牌號及規(guī)格、爐（批）號、國家安全監(jiān)察機構認可標志、材料生產(chǎn)單位名稱及檢驗印鑒標志、化學成分、力學性能等。材料代用有什么規(guī)定？ 壓力容器制造單位對主要受壓元件的材料代用，原則上應事先取得原設計單位出具的設計更改批準文件，對改動部位在竣工圖上做詳細記載。缺點：大多數(shù)材料耐熱性不高，對溫度波動比較敏感，與金屬相比強度較低(除玻璃鋼外)。用途：它既可以單獨用作結構材料，也可用作金屬材料保護襯里或涂層,還可以用作設備的密封材料、保溫材料和耐火材料。應用：由于價格高，一般只用于制造特殊要求的壓力容器。應用：可用來制作壓力較低的貯罐、塔、熱交換器，防止污染產(chǎn)品的設備及深冷設備。應用：是制造深冷設備的良好材料。壓力容器常用有色金屬：銅及其合金 鋁及其合金 鎳和鎳合金 鈦和鈦合金（1）銅及其合金特性：在沒有氧存在的情況下，銅在許多非氧化性酸中都是比較耐腐蝕的。 一般應根據(jù)待連接件的化學成分、力學性能、焊接性能，結合壓力容器的結構特點和使用條件綜合考慮選用焊接材料，必要時還應通過試驗確定。②復合板的焊接比一般鋼板復雜，焊接接頭往往是耐腐蝕的薄弱環(huán)節(jié)，因此壁厚較薄、直徑小的壓力容器最好不用復合板。復層：與介質直接接觸，要求與介質有良好的相容性，通常為不銹鋼、鈦等耐腐蝕材料，其厚度一般為基層厚度的1/10~1/3。◆采用低合金鋼，不僅可以減薄容器的壁厚，減輕重量，節(jié)約鋼材，而且能解決大型壓力容器在制造、檢驗、運 輸、安裝中因壁厚太厚所帶來的各種困難。 壓力容器專用鋼板，Q245R的特點和應用場合強度低，塑性和可焊性較好，價格低廉；常用于常壓或中、低壓容器；也做墊板、支座等零部件材料。 壓力容器常用鋼材碳素鋼（工業(yè)純鐵，低碳鋼，中碳鋼，高碳鋼）低合金鋼：含合金總量≤3%高合金鋼（高 碳，低 碳，超低碳，超 純）碳素鋼%～%（％）的鐵碳合金。壓力容器用鋼主要是板、管材和鍛件（1）鋼板主要用途：殼體、封頭、板狀構件等 加工要求：下料、卷板、焊接、熱處理性能要求：較高的強度、良好的塑性、韌性、冷彎性能和焊接性能（2）鋼管主要用途：接管、換熱管等 主要來源：無縫鋼管、卷制加工要求：下料、焊接、熱處理 性能要求：較高的強度、塑性和良好的焊接性能（3）鍛件主要用途：高壓容器的平蓋、端部法蘭與接管法蘭等分級：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個級別。在壓力容器制造過程中，由于制造工藝和具體操作等原因，可能在容器中留下氣孔、夾渣、未焊透等缺陷，這些缺陷會造成較高的局部應力，應盡量避免。長圓筒臨界壓力：長圓筒臨界應力：受均布周向外壓的短圓筒的臨界壓力:形狀缺陷對圓筒穩(wěn)定性的影響圓筒形狀缺陷:(1)不圓度,(2)局部區(qū)域中的折皺、鼓脹、凹陷影響:(1)內壓下，有消除不圓度的趨勢(2)外壓下，在缺陷處產(chǎn)生附加的彎曲應力導致圓筒中的壓縮應力增加臨界壓力降低故實際失穩(wěn)壓力與理論計算結果不很好吻合的主要原因之一對圓筒的初始不圓度嚴格限制降低局部應力的措施方法:合理的結構設計,減少附件傳遞的局部載荷,盡量減少結構中的缺陷:（1）減少兩連接件的剛度差 （2）盡量采用圓弧過渡（3）局部區(qū)域補強 （4）選擇合適的開孔方位 如果對與殼體相連的附件采取一定的措施，就可以減少附件所傳遞的局部載荷對殼體的影響，從而降低局部應力。 短圓筒:L/Do 和Do/t 較小時——短而粗的薄壁圓筒體，殼體兩端的約束或剛性構件對圓柱殼的支持作用較為明顯，殼體剛性較大，失穩(wěn)時呈現(xiàn)兩個以上波紋，n≥3。對應的殼體中的應力，稱為臨界應力.影響Pcr的因素：非彈性失穩(wěn)的Pcr還與材料的屈服點有關。 彈塑性失穩(wěn):當回轉殼體厚度增大時，殼體中的應力超過材料屈服點才發(fā)生失穩(wěn)，這種失穩(wěn)稱為彈塑性失穩(wěn)或非彈性失穩(wěn)。③ 殼體的邊界處的約束可沿經(jīng)線的切線方向，不得限制邊界處的轉角與撓度。制造安裝，正常操作，開停工，壓力試驗，檢修等等（正常操作工況，意外載荷工況，特殊載荷工況）三. 無力矩理論應用條件① 殼體的厚度、中面曲率和載荷連續(xù)，沒有突變，且構成殼 體的材料的物理性能相同。作用于容器局部區(qū)域上的載荷，如管系載荷、支座反力和吊裝力等?！b有液體的容器，液體重量將產(chǎn)生壓力。，液體膨脹或汽化后使容器內壓力升高，如人造水晶釜?！笃渌缃庸?、人孔、手孔等承壓封頭、平蓋及其緊固件， 以及非受壓元件與受壓元件的焊接接頭，直接連在容器上 的超壓泄放裝置均應符合GB150的有關規(guī)定。Ⅲ. 盛裝介質為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于等于標 準沸點的液體。對于壓力容器用鋼鋼板應逐張超聲檢測， 100%射線或超聲檢測 ，氣密性試驗易燃介質對壓力容器的選材、設計、制造和管理等提出了較高的要求，易燃介質容器均采用全焊透結構壓力容器的分類：承壓方式（內壓容器，外壓容器）[當容器的內壓力小于一個絕對大氣壓（）時又稱為真空容器]（按照設計 壓力p分）低壓(L)容器 MPa≤p＜ Mpa，中壓(M)容器 MPa≤p＜ MPa高壓(H)容器 10 MPa≤p＜100 Mpa，超高壓(U)容器 p≥100Mpa六．規(guī)章制度：法律，行政法規(guī)，部門規(guī)章，安全技術規(guī)范，引用標準特種裝備：鍋爐、壓力容器、壓力管道、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設施、場（廠）內專用機動車輛8種《容規(guī)》對壓力容器的材料、設計、制造、使用，檢驗、修理、改造等七個環(huán)節(jié)中的主要問題提出了基本安全要求。不必開設檢查孔的條件：容器若符合下列條件之一,則可不必開設檢查孔: ≤300mm 的壓力容器、蓋板或其它能夠開關的蓋子， 其尺寸不小于所規(guī)定檢查孔的尺寸。，容器內部應根據(jù)需要設置梯子或踏步。 、手孔應設于頂蓋上,較大 立式容器人 孔可設于筒體上。壓力容器的開發(fā)與應用設計方案 第一章一．壓力容器的基本組成：1. 二．開孔與接管(1)開孔目的： (2)開孔結果：。(3)破壞形式：疲勞破壞 三．開孔位置：滿足工藝要求考慮操作方便，避開應力集中區(qū)域，邊緣應力區(qū)，焊縫處(人孔、手孔等)的裝設位置應便于檢查、清理,對人孔 還應考慮進出方便。，其位置一般分別設在頂蓋和筒體上。、觸媒的手孔允許斜置。，無需做內部檢查和清理的壓力容器。檢查壓力容器在使用單元中是否有裂紋、變形、腐蝕等缺陷產(chǎn)生四．壓力容器零部件間的焊接焊接結構設計，接頭的形式（如對接、搭接、角接）坡口形式和尺寸，焊接方法（如手工焊、自動焊等）檢驗要求（表面探傷、透射探傷等）五．介質危害性指介質的毒性、易燃性、腐蝕性、氧化性等其中影響壓力容器分類的主要是毒性和易燃性介質毒性程度愈高，壓力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈嚴重，對材料選用、制造、檢驗和管理的要求愈高?！?《容規(guī)》適用于同時具備下列條件的壓力容器:Ⅰ. (不含液體靜壓力）；Ⅱ. ?！度菀?guī)》是政府對壓力容器實施安全技術監(jiān)督和管理 的依據(jù)，屬技術法規(guī)范疇.◆GB150只適用于固定的承受恒定載荷的壓力容器GB150管轄的范圍除殼體本體外，還包括：◇容器與外部管道焊接連接的第一道環(huán)向接頭坡口端面、 螺紋連接的第一個螺紋接頭端面、法蘭連接的第一個法蘭密封面，以及專用連接件或管件連接的第一個密封面。七．思考題1．壓力容器主要由哪幾部分組成？分別起什么作用？2．介質的毒性程度和易燃特性對壓力容器的設計、制造、使用和管理有何影響？3．《容規(guī)》在確定壓力容器類別時，為什么不僅要根據(jù)壓力高低，還要視壓力與容積的乘積pV大小進行分類？4. 《容規(guī)》與GB150的適用范圍是否相同？為什么？測驗題一壓力容器按承壓分類，分為外壓容器和內壓容器，內壓容器按設計壓力分為幾類，如何劃分？壓力容器按安全技術管理分類，分為幾類？分類的依據(jù)是什么？《容規(guī)》在確定壓力容器類別時，為什么不僅要根據(jù)壓力高低，還要視壓力與容積的乘積pV大小進行分類？我國壓力容器設計、制造、檢驗的標準是什么？壓力容器安全技術法規(guī)是什么？ 第二章一．壓力容器中的壓力來源，通過與容器相連接的管道，輸入容器內而產(chǎn)生壓力，如氨合成塔、尿素儲罐等。，如液氨儲罐、液化天然氣儲罐等，其壓力為液體的飽和蒸氣壓。二．非壓力載荷整體載荷，局部載荷作用于整臺容器上的載荷，如重力、風、地震、運輸?shù)纫鸬妮d荷。交變載荷：大小和/或方向隨時間變化靜載荷：大小和方向基本上不隨時間變化 載荷工況定義——在工程上，容器受到不同載荷的情況。② 殼體的邊界處不受橫向剪力、彎矩和轉矩作用。四. 失穩(wěn)現(xiàn)象: 承受外壓殼體失效形式強度不足而發(fā)生壓縮屈服失效剛度不足而發(fā)生失穩(wěn)破壞即承受外壓載荷的殼體，當外壓載荷增大到某一值時，（1）殼體會突然失去原來的形狀，被壓扁或出現(xiàn)波紋；（2）載荷卸去后，殼體不能恢復原狀彈性失穩(wěn):t與D比很小的薄壁回轉殼，失穩(wěn)時，器壁的壓縮應力通常低于材料的比例極限，稱為彈性失穩(wěn)。臨界壓力:殼體失穩(wěn)時所承受的相應壓力，稱為臨界壓力，用Pcr表示。對于給定外直徑Do和厚度t(1)Pcr與L有關；L指圓柱殼端部約束之間距離和圓柱殼上兩個剛性元件之間距離；(2)Pcr與材料有關；Pcr隨著殼體材料的彈性模量E、泊松比μ的增大而增加；長圓筒:L/Do 和Do/t 較大時——細而長的薄壁圓筒體，其中間部分將不受兩端約束或剛性構件的支承作用，殼體自身剛性較差，失穩(wěn)時n=2。剛性圓筒:L/Do 和Do/t 很小時——短而粗的厚壁圓筒體，殼體的剛性很大，此時圓柱殼體的失效形式已經(jīng)不是失穩(wěn)，而是壓縮強度破壞。例：對管道、閥門等設備附件設置支承或支架，可降低這些附件的重量對殼體的影響；對接管等附件加設熱補償元件可降低因熱脹冷縮所產(chǎn)生的熱載荷。 第三章 壓力容器常用鋼材一、鋼材形狀鋼材的形狀包括板、管、棒、鍛件、鑄件等。級別越高， 要求檢驗項目越多，越嚴格，價格越高。以及少量的硫、磷、硅、氧、氮等元素。：◆是一種低碳低合金鋼，合金元素含量較少（總量一般不超 過3%），具有優(yōu)良的綜合力學性能，其強度、韌性、耐 腐蝕性、低溫和高溫性能等均優(yōu)于相同含碳量的碳素鋼。Q345R◆屈服點 為340MPa 級的壓力容器專用鋼板◆我國壓力容器行業(yè)使用量最大的鋼板◆具有良好的綜合力學性能、制造工藝性能◆主要用于制造中低壓壓力容器和多層高壓容器基層：與介質不接觸，主要起承載作用， 通常為碳素鋼和低合金鋼。復合板應用特點：①用復合板制造耐腐蝕壓力容器，可大量節(jié)省昂貴的耐腐蝕材料，從而降低壓力容器的制造成本。焊接材料：壓力容器零部件間焊接還需要焊條、焊絲、焊劑、電極和襯墊等焊接材料。 壓力容器用鋼的焊接材料可參閱有關標準使用狀態(tài)在退火狀態(tài)下的強度比較穩(wěn)定，一般都在退火狀態(tài)下使用，選用時應注意選擇同類有色金屬中的合適牌號。但銅最有價值的性能是在低溫下保持較高的塑性及沖擊韌性。（2）鋁及其合金特性：◆鋁很輕（密度約為鋼的三分之一），耐濃硝酸、醋酸、碳酸、氫銨、尿素等，不耐堿；◆在低溫下具有良好的塑性和韌性 ◆有良好的成型和焊接性能。（3）鎳和鎳合金特性：在強腐蝕介質中比不銹鋼有更好的耐腐蝕性，比耐熱鋼有更好的抗高溫強度，最高使用溫度可達900℃。（4）鈦及鈦合金特性：◆對中性、氧化性、弱還原性介質耐腐蝕， 如濕氯氣、氯化鈉和次氯酸鹽等氯化物溶液；◆具有密度小（=4510kg/m3）、強度高（相當于20R）、低溫性能好、粘附力小等優(yōu)點；◆但單位質量價格高，比一般鋼材高20倍左右； ◆使用溫度僅限于350℃以內應用：在介質腐蝕性強、壽命長的設備中應用，可獲得較好的綜合經(jīng)濟效果。壓力容器用非金屬材料要求：除要求有良好的耐腐蝕性外，還應有足夠的強度，好的熱穩(wěn)定性，良好的加工制造性能。是否可以使用國外壓力容器材料？ 可以，但國外應有使用實例，其使用范圍應符合材料生產(chǎn)國相應規(guī)范和標準的規(guī)定，并有材料質量證明書，技術要求不得低于國內相應材料的技術指標。 代用材料的性能應由于被代用材料，如Q345R、Q245R、Q235系列鋼板；16Mn、20鍛件或鋼管的代用等什么是壓力容器主要受壓元件？ 壓力容器的筒體、封頭（端蓋）、人孔蓋、人孔法蘭、人孔接管、膨脹節(jié)、開孔補強圈、設備法蘭；球罐的球殼板；換熱器的管板和換熱管；M36以上的設備主螺栓；公稱直徑大于等于250mm的接管和管法蘭。在常溫下把材料拉伸到塑性變形，然后卸載，當再次加載時，將使材料的比例極限提高，而塑性減低。加工硬化可提高材料的抗變形能力，但塑性降低。冷加工或冷變形: 在再結晶溫度以下進行的塑性變形特點：冷變形中無再結晶出現(xiàn)，因而有加工硬化現(xiàn)象。 從金屬學的觀點來區(qū)分，冷、熱加工的分界線是金屬的再結晶溫度。應變時效危害：發(fā)生應變時效的鋼材，不但沖擊吸收功大幅度下降，而且韌脆轉變溫度大幅度上升，表現(xiàn)出常溫下的脆化。減少碳、氮含量，加入鋁、鈦、釩等元素，使它們與碳、氮形成穩(wěn)定化合物，可顯著減弱鋼的應變時效敏感性。因結晶是從熔池邊緣的半熔化區(qū)開始的，低熔點的硫磷雜質和氧化鐵等易偏析集中在焊縫中心區(qū)，