过程装备基础.pdf

1，金属材料的主要性能密封面：平面密封面、凹凸密封面、榫槽密封面和环密封面（1）力学性能：外力下表现出来的性能按断面形状分类：圆形法兰（制造方便，最常用）、方型法兰（便于管道①机械强度：材料抵抗外力作用避免引起破坏的能力排列紧凑）、腰圆形法兰（阀门，小直径高压管道）②弹性、塑形：弹性是指材料发生弹性变形的能力（弹性模量E和剪7，容器支座切弹性模量G），塑性是指材料在断裂前发生不可逆永久变形的能卧式容器的支座：鞍座、圈座和支腿力。鞍座：常见的卧室容器和大型卧室储槽、换热器等③韧性：对缺口或裂纹敏感程度的反映圈座：大直径薄壁容器和真空操作的容器或多于两个支承的长容器④硬度：指材料抵抗其他物体压入的能力，是衡量材料软硬的判据支腿：一般只适用于小直径的容器立式容器的支座：悬挂式支座、支承式支座（小型直立设备）、腿式支座（2）耐腐蚀性能：是材料在使用工艺条件下抵抗腐蚀性介质侵蚀的能力和裙式支座（高大的塔设备）（3）加工工艺性能：反映在保证加工质量的前提下，加工的难易程度8，容器开孔补强2，钢的热处理管口：容器上设置的管口，是为了便于在该容器上安装测量、控制仪表将钢材通过适当的加热、保温和冷却过程，或通过在其表面渗入某些合或连接各种输送气、液相物料的接管。法兰管口（安装接管）、螺纹管口金元素，使刚才内部组织按照一定的规律变化，改变其部分或全部的组（检测仪表）两种形式织形态，以获得预期的力学性能和加工性能，这种工艺过程就称为钢的人孔和手孔：便于安装、检修其内部构件，有时也可以作为容器间歇作热处理。业时，液、固相物料投放和输出的出入口热处理方法：退火、正火、淬火、回火、化学热处理补强连接形式：局部补强和整体补强形式3，钢的分类①局部补强：补强圈结构和接管补强优质碳素钢按碳含量分类：低碳钢≦0.25%（强度较低，但塑性好，补强圈：中低压容器使用最多的补强结构，结构简单，制作方便，有一焊接性能好）；优质中碳钢0.30%～0.60%（强度较高，韧性较好，但塑性定的补强效果，但补强金属分散、补强效果不好。和焊接性能较差，不适合做过程装备的壳体）；优质高碳钢＞0.60%（强接管补强：在容器开孔处焊上一加厚的接管，由于用作补强的金属都直度与硬度较高，65钢→弹簧，70、80钢→钢丝绳）接处在开孔峰值应力区域，所以补强效果好，尤其适用于低压合金高强钢可分为碳素钢和合金钢，含有合金元素（总量不超过5%）的钢为合金度钢容器的开孔补强②整体补强：用增加整个容器的壁厚方法或将接管与容器连接部分连同钢，优点是强度高，焊接性能好，并且具有良好的耐腐蚀性能和耐高温、加强部分作为一个整体锻件，再与接管和容器以全焊透方法相焊，以达低温的性能。把钢和铸铁都称为铁碳合金，含碳0.02%～2%的为钢，大与到所需补强要求（一般适用于重要容器开孔直径大的补强设计上。对容2%的为铸铁。器上开排孔或多孔时，采用器壁整体补强结构也是较经济的）4，压力容器9,金属腐蚀：金属在周围介质的作用下所引起的破坏压力分类：①常压容器p＜0.1Mp；②低压0.1Mp≦p＜1.6Mp；③中压化学腐蚀：金属表面与周围介质直接发生纯化学作用而引起的腐蚀，其1.6Mp≦p＜10Mp；④高压10Mp≦p＜100Mp；⑤超高压p≥100Mp特点是在腐蚀进行过程中不产生电流，其腐蚀后的产物能形成一层膜覆内压封头：原则上根据封头的几何形状和尺寸，除考虑由内压引起的盖在金属表面。薄膜应力外，还应考虑连接边缘的不连续应力。但实际上由于按照应力电化学腐蚀：金属在周围介质中因发生电化学作用而产生的腐蚀，在腐分析进行设计甚为复杂，故封头设计中采用了比较简单的方法。对承受蚀过程中有点流产生，即所谓为电池作用。静载荷的一般封头，仅以远离边缘区域的薄膜应力或弯曲应力进行分析（提高电极电位、使金属呈单一相组织、设计合理的设备结构）并加以限制，对于由于各种原因引起的边缘应力，仅在结构形式上定性杆受力分析地加以限制，或在设计公式中引入形状系数或应力增强系数，把薄膜应力或弯曲应力求得的壁厚适当予以放大。外压封头：结构形式与内压容器的封头相同。设计除了满足强度条件外，还须满足稳定性要求封头包括：凸形（包括半球形、椭圆形、蝶形、球冠形）、锥（为泊松比）形、平板（内压封头）5，压力容器的失效形式：其中为杆的轴向线应变，N为轴向拉力，为杆横截面上的正①强度失效：容器在确定的压力或其他载荷的作用下，发生过量塑性变形或断裂应力，E为材料的弹性模量，ε’为横向应变②刚度失效：指容器由于变形大到足以影响其工作而引起的失效应力计算③失稳失效：容器在压力应力作用下突然失去其原有的规则几何形状而不能正常工作的失效+=(微体平衡方程)④泄漏失效：由于容器泄漏而引起的失效6，法兰连接连接形式：焊接法兰、活套法兰和螺纹法兰封头：=（区域平衡方程）①半球形封头其中Q为轴向