全面详解压力容器docWord文档格式.docx
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容积V（单位为L）
综合划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。
具体分类查表确定。
3.4按压力容器设计、制造许可证分类
A、B、C、D、SAD五个大级别。
A级
（1）A1级：
超高压容器、高压容器；
（2）A2级：
第Ⅲ类低、中压容器；
（3）A3级：
球形储罐；
（4）A4级：
非金属压力容器
B级：
气瓶
C级：
（1）C1级：
铁路罐车；
（2）C2级：
汽车罐车、长管拖车；
（3）C3级：
罐式集装箱。
D级
（1）D1级：
第Ⅰ类压力容器；
（2）D2级：
第Ⅱ类压力容器。
SAD级。
应力分析设计压力容器。
3.5按温度分类
GB150规定，设计温度低于-20℃的碳素钢、低合金钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢制容器，以及设计温度低于-196℃的奥氏体不锈钢制容器，属于低温容器。
特殊要求:
材料、设计、结构、制造、检验
3.6其它分类方法
按容器主体材料分有：
钢制（碳素钢、低合金钢、高合金钢）、铝制、钛制、其它有色金属等。
按结构形式分有：
单层、锻焊、多层包扎、绕带、绕板、热套、无缝。
按容器截面形状分有：
圆形截面、非圆形截面。
按主轴线方向分有：
立式、卧式。
按容器壁厚分有：
薄壁、厚壁。
压力容器的结构和主要零部件
2.封头
也是压力容器最主要的组成部分；
通常有椭圆封头、碟形封头、半球形封头、锥形封头、平盖封头、球冠封头等
封头已标准化，最新标准为GB/T25198-2010《压力容器用封头》。
2.1椭圆形封头
长短半径比例为2：
1的标准椭圆的一半，带25或40mm直边。
2.2.碟形封头
由半径为R的球面，半径为r的连接球面与高度为h的直边三部分组成。
2.3.半球形封头
一般为标准半球形状，一般不带直边。
应力状态好，但加工制造困难，仅用于高压或直径大的容器。
2.4.锥形封头：
角度可变，两端分别可带圆弧和直边。
2.7钢制封头冲压后的壁厚变化
4设备法兰是容器与介质输送管道或仪表、安全附件管道等进行连接的附件。
又称压力容器法兰，用于连接壳体与壳体、壳体与平盖、壳体与管板。
标准：
JB/T4700~4707-2000
分甲型平焊法兰、乙型平焊法兰和长颈对焊法兰三种类型。
密封面分突面（RF）、凹凸面（MFM）和榫槽面（TG）三种密封面。
5支座
压力容器的支撑结构。
JB/T4712-2007
分鞍式支座、耳式支座、腿式支座和支撑式支座四种类型。
还有非标的裙式支座，简称裙座。
7压力容器视镜
简称视镜，最新标准：
HG21619-1986
视镜玻璃为钢化硼硅玻璃。
根据结构分带颈和不带颈两种，用于特材容器时有衬里或衬垫结构。
8压力容器膨胀节
简称膨胀节，最新标准：
GB16749-1997
作用：
用于压力容器、换热器、常压容器及管道，能实现短距离伸缩，缓解温度差和材料热膨胀系数不同等造成的轴向应力。
类型主要分ZX、ZD、HF、HZ四种，常用的是HF型和ZD型：
9检查孔（人孔与手孔）
最新标准：
HG21514~21535-95和HG21594~21604-99。
人孔规格：
DN400-DN600,手孔规格：
DN100-DN250.
人孔结构、法兰型式、密封面类型、垫片类型和材料及标准件材料配套选用。
常用的人孔结构有：
回转盖式、水平吊盖式和垂直吊盖式。
法兰型式包括PL型、SO型和WN型。
密封面主要有RF，MFM和TG三种，高压下可能用到RJ型。
垫片主要有石棉橡胶板，柔性石墨复合垫和聚四氟乙烯包覆垫三种，在压力较高的设备中,可用到缠绕垫和金属环垫。
连接标准件是螺柱/螺母或螺栓/螺母，材料主要是8.8/8级和35CrMoa/30CrMo。
10补强圈
JB/T4736-2002。
用于弥补开孔处壳体的强度.
被补强圈覆盖的焊接接头，要打磨平齐，并100%RT,级别按壳体。
安装补强圈时，应将螺孔放在壳体最低的位置。
安装后由螺孔通入0.4-0.5MPa的空气进行检漏，检查焊缝质量。
11垫片
相关标准：
HG/T20606～20613-2009，HG/T20627～20633-2009，JB/T4705～4706-2000，JB/T4718/4719/4720-1992等。
用于各种法兰之间的密封，根据介质、设计压力和设计温度可选择非金属平垫片、聚四氟乙烯包覆垫片、柔性石墨复合垫片、金属包垫片、金属缠绕垫片、齿形组合垫片、金属环垫片等各种类型。
制造压力容器的主要材料
1.钢材
（1）机械性能
1、材料的强度
2、材料的塑性
3、材料的韧性
4、材料的硬度
5、温度对钢的机械性能的影响
（2）钢材的耐蚀性能
注意：
耐蚀性不是材料的固有特性，它随材料的工作条件而改变。
例如：
铁、碳钢、不锈钢、铜不同条件下的耐蚀性。
工程应用意义：
选材硫酸—碳钢；
尿素—S31603
（3）钢材的化学成份与钢材牌号
1、钢材的常用合金元素及其作用（铁、碳之外）
元素名称
作用
Mn
抑制FeS生成，防止热脆；
细化珠光体组织；
提高淬透性。
Si
提高淬透性和抗回火性；
增强在大气环境中的耐蚀性。
Cr
增加淬透性；
提高高温抗氧化性；
增加热强性。
Ni
细化铁素体提高塑性和韧性；
改善耐蚀性；
提高热强性。
Mo
提高淬透性；
增加热强性；
增强耐蚀性（有机酸及还原性介质）。
Ti
固溶强化；
增加回火稳定性；
提高抗晶间和应力腐蚀能力。
V
增加回火稳定性；
细化晶粒提高韧性；
提高σn和σD；
抗氢腐蚀。
Nb
改善焊接性。
Al
细化晶粒；
改善抗高温氧化性和对H2S气体耐蚀性。
2、钢材牌号
1）碳钢的编号
A以钢材的屈服点及质量等级进行编号，如：
Q235A.F，各字符含义如下：
Q—钢材屈服点“屈”字汉语拼音首位字母；
235表示钢材的屈服强度为235MPa。
A、B、C、D—分别为质量等级；
F—沸腾钢“沸”字汉语首位字母；
B—半镇静钢“半”字汉语拼音首位字母；
Z—镇静钢“镇”字汉语拼音首位字母；
TZ—特殊镇静钢“特镇”两字汉语拼音首位字母；
在牌号组成表示方法中，“Z”与“TZ”符号予以省略。
B碳钢编号除按屈服强度编号外，还有一种编号方法，以钢材的含碳量的万分之几表示：
如10#钢、20#钢等，其碳含量分别为0.1%和0.2%。
（详见南社百科）
2）合金钢的编号
数字＋化学元素符号＋数字表示，第一个数字表示钢材的碳含量，以万分之几表示，后面的数字表示合金元素的含量，以百分之几表示，中间的化学元素符号表示合金元素的种类，当合金元素含量≤1.5%时，一般省略中间的数字。
如：
16Mn表示碳含量为0.16%，Mn含量≤1.5%
3）特殊钢的编号
A体不锈钢，含碳量≯0.1%（晶间腐蚀）---低碳、超低碳
当含碳量≤0.08%及0.04%时分别用0（08）以及00（03）表示。
如:
0Cr18Ni9（S30408）、00Cr17Ni14Mo2（S31603）。
3压力容器用钢的一般要求
1、化学成分（C、P、S限制）
1）用于焊接的碳素钢和低合金钢
C≤0.25％、P≤0.035％、S≤0.035％。
2）压力容器专用钢中碳素钢和低合金钢
（钢板、钢管和钢锻件）的磷、硫含量应当符合下列要求：
a碳素钢和低合金钢钢材基本要求，P≤0.030％、S≤0.020％；
bRm大于等于540MPa的钢材，P≤0.025％、S≤0.015％；
c用于设计温度低于-20℃，并且Rm小于540MPa的钢材，P≤0.025％、S≤0.012％。
d用于设计温度低于-20℃，且Rm大于等于540MPa的钢材，P≤0.020％、S≤0.010％。
2、机械性能：
足够高的强度、良好的韧性和塑性、足够的断裂韧性、低的无塑性转变温度（NDT）。
3、制造工艺性能：
良好的塑性、可焊性（C、Ceq、Pcm、焊接接头硬度）。
4、特殊性能：
耐高温、耐低温和耐腐蚀性。
二、钢板
常用钢号：
Q235-B，Q235-C，GB/T3274-2007《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》Q245R，GB713-2014《锅炉和压力容器用钢板》。
2）化学成分与力学性能
碳素结构钢钢板化学成分见下表
3）使用限制：
钢号
标准
钢板状态
容器设计压力（MPa）
钢板使用温度（℃）
容器壳体用钢板厚度（mm）
容器中的介质
Q235-B
GB/T3274-2007
热轧
≤1.6
20~300
≤16
不得用于毒性为高度和极度介质
Q235-C
0~300
同上
Q245R
GB713-2014
热轧、正火
≤35
20~475
≤100
无限制
GB150，对Q235-B，Q235-C的使用，还做了特别限制
AP≤0.035％、S≤0.035％
B厚度大于等于6要做冲击试验，
C钢板应进行冷弯试验。
制造、供应麻烦，趋向淘汰。
4）使用场合
（1）机械性能：
较高的强度和硬度，较好的塑性和韧性。
（2）加工工艺性能：
具有良好的加工性。
可铸、锻、切削和各种冷热加工，低碳钢具有良好的焊接性能。
（3）耐腐蚀性能：
耐腐蚀性较差。
但对农硫酸和温度不高的稀碱液具有耐蚀性。
使用限制：
①与合金钢相比强度较低，只能用于压力不很高的中小型容器；
②耐腐蚀性差，不能用于腐蚀性介质；
③使用温度范围较窄，不能用于高温或低温场合。
1.3低温用钢钢板
（同时具备高强度和良好的低温韧性。
适用于在-20℃低温工况下运行的压力容器）
1）钢板牌号：
16MnDR、15MnNiDR、09MnNiDR，GB3531-2014《低温压力容器用低合金钢板》；
07MnNiVDR、07MnNiMoVDR，GB19189-2011《压力容器用调质高强度钢板》；
2）使用与限制：
冲击试验温度（℃）
16MnDR
GB3531-2014
正火、
正火加回火
通常≤35
-40～350
6～100
-40
15MnNiDR
-45～100
6～60
-45
09MnNiDR
-70～350
-70
07MnNiMoVDR
GB19189-2011
调质
16～60
1.4中温抗氢钢（耐热钢）钢板
（具有较高的高温强度（400～600℃）和良好的抗氢腐蚀性能（≥200℃）。
15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、12Cr1MoVR，GB713-2014《锅炉和压力容器用钢板》。
10万小时断裂强度（℃）/MPa
15CrMoR
GB713-2008
20～550
56
14Cr1MoR
6～120
12Cr2Mo1R
20～575
69
12Cr1Mo1VR
1.5高合金钢钢板－不锈耐酸（热）钢钢板（合金>
10％）
（优质低合金钢加入12％～14％铬即称为不锈钢，能耐弱腐蚀性介质；
加入16～18％及更多铬称为耐酸不锈钢；
统称不锈钢）具有较高的高温强度（400～700℃）、低温韧性和良好的耐腐蚀性。
）。
1）钢板牌号代表（25个）：
F:
06Cr13Al（S11348）、06Cr13（S11306）、
A:
06Cr19Ni10（S30408）、06Cr18Ni11Ti（S32168）、06Cr17Ni12Mo2（S31608）、06Cr17Ni12Mo2Ti（S31668）、06Cr19Ni13Mo3（S31708）、022Cr19Ni10（S30403）、022Cr17Ni12Mo2（S31603）、022Cr19Ni13Mo3（S31708）
A+F:
022Cr19Ni5Mo3Si2N（S21953）、022Cr22Ni5Mo3N（S2253）
GB24511-2009承压设备用不锈钢钢板及钢带
加入16～18％及更多铬称为耐酸不锈钢；
统称不锈钢）
固态相
含碳量%
强度
耐蚀性
06Cr13Al
GB24511-2009
退火
铁素体
≤0.08
好
差
06Cr13
06Cr19Ni10
固溶
奥氏体
≤0.07
一般
06Cr17Ni12Mo2
022Cr19NI10
≤0.03
良好
022Cr17Ni12Mo2
022Cr19NI5Mo3Si2N
铁素体+奥氏体（双相钢）
钢管
碳素结构钢管
1）钢管牌号：
10、20
GB/T8163-2008《输送流体用无缝钢管》
GB9948-2013《石油裂化用无缝钢管》
GB6479-2013《化肥设备用高压无缝钢管》
2）使用及限制
钢管状态
适用壁厚
（mm）
适用温度（℃）
其它限制
10
GB/T8163
≤10
-10~475
P≯4.0MPa，不用于换热管，不用毒性极度、高度
正火
≤30
0~475
GB9948
20
-20~475
GB6479
≤40
低合金高强度钢管
Q345D、16Mn
Q345D
16Mn
低温钢管
16Mn、09MnD、09MnNiD
GB150.2附录A
-40~475
P≤0.025％、S≤0.012％,低冲-40℃
09MnD
≤8
-50~400
低冲-50℃
09MnNiD
-70~400
低冲-70℃
中温抗氢钢管
12CrMo、15CrMo、12Cr2Mo1、1Cr5Mo、12Cr1MoVG
GB5310-2008《高压锅炉用无缝钢管》GB150.2附录A
适用壁厚（mm）
12CrMo
GB9948
正火+回火
0~525
15CrMo
≤50
12Cr2Mo1
GB150附录A
0~575
1Cr5Mo
0~600
12Cr1MoVG
GB5310
不锈钢管
1）钢管牌号代表（36个）：
06Cr19Ni10（S30408）、06Cr18Ni11Ti（S32168）、06Cr17Ni12Mo2（S31608）、06Cr17Ni12Mo2Ti（S31668）、06Cr19Ni13Mo3（S
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