第6章化工设备材料及其选择.pptVIP

Nanjing University of Technology;第六章 化工设备材料及选择;化工设备的使用环境： 压力：真空—低压—中压— 高压—超高压 温度：低温—常温—中温—高温 介质：腐蚀性；有毒；易燃；剧毒。 氨合成的压力有的达到32MPa 高压聚乙烯生产压力为300MPa 乙烯生产工艺中裂解炉温度高达1200℃ 乙烯深冷分离温度需降到-167℃ ;6.1 碳钢; 3) 磷(P) 来源——矿石。 作用——溶于铁素体，使钢材常温下脆性增加，塑性、韧性下降，即所谓“冷脆性”。 有害元素！ 4）氢(H) 来源——钢由高温奥氏体冷至常温时，氢的溶解度降低，来不及到钢的表面逸出而积聚，并产生高压力，在钢材内产生“白点”。 “白点”——裂纹源,有害元素！;二.碳钢的分类、牌号; （2）优质碳素钢 特点：含硫、磷等杂质较少，均≤0.04%，杂质少，组织均匀， 表面质量好。常用有：08,10,15,20,20g,20R,30Mn,40Mn等。 式中 数字--含C量的万分数; g --锅炉钢； R --容器钢； Mn ---含锰元素约1%。 （3）高级优质钢 特点：磷硫杂质极少 P,S含量≤0.03%。 表示法：如20A ;6.2 低合金钢及特殊性能钢; 1.成分特点： ※由碳素钢+Si、Mn、Cu、Ti、V、Nb等元素组成； ※含碳量均较低，≤0.2%； ※合金元素总含量＜5% 。 2. 相对于碳素钢，其性能特点： ※强度提高； ※耐腐蚀性能提高； ※低温性能提高。;3.常用材料：板，管，圆钢等型材。 4.用途： 广泛用于造船，压力容器，桥梁，高压锅炉，汽车，矿山机械，农业机械等。 5.常用材料： 16MnR，15MnVR,18MnMoNbR, 16MnDR,15CrMoR,14Cr1MoR….; 碳素钢与低合金钢比较 ;锅炉钢和容器钢;3.常用的材料： 锅炉钢—— 20g；12Mng,16Mng,15MnVg,18MnMoNbg。 容器钢——（GB150-1998 《钢制压力容器》推荐） Q235-B，Q235-C; 20R; 16MnR，15MnVR，15MnVNbR，18MnMoNbR。 ;7月20日上午天水方大建材有限公司某生产车间内的4个压力容器中一个不明原因脱离阀门，巨大的冲击力将该容器弹射出十余米，撞向生产车间后墙并将墙撞了个窟窿后才停了下来。由于“肇事”容器射出时磨擦力擦出火花，加之巨大的冲击力将电源震坏，因此事故现场上空???光一片。经查，事发时，生产车间有13名工人，其中4人不幸遇难，5人受伤。;山西嘉宝酒业锅炉爆炸 压力容器事故 二;压力容器事故 三 宁波北仑港电厂锅炉爆炸; 不锈耐酸钢;◎“不锈”的原因： 在氧化性介质中，铬能生成一层稳定而致密的氧化膜，对钢材起保护作用。; 铬的作用： ——能提高耐腐蚀性能。实际铬不锈钢的平均含铬量≥13%。 ——能提高钢的淬透性，显著提高钢的强度、硬度和耐磨性，而塑性、韧性降低。 用作受载荷大的耐蚀零件，如轴类，活塞杆、螺栓、浮阀等。;铬镍不锈钢; 性能特点: ①耐腐蚀性好 ※Cr含量≥13%，表面形成氧化膜； ※组织为单一的奥氏体，在电解液中不能形成微 电池，避免了电化学腐蚀。 ②力学性能优异。 ③在400～850℃期间，碳生成碳化铬在晶界析出，使晶 界附近贫铬（铬含量低于12%）导致晶间腐蚀。 ！不能反复施焊，否则必须进行热处理。 ④不耐氯离子腐蚀。; 耐热钢; 高温设备对材料的要求： ①化学稳定性。——抵抗高温气体（O2、H2S、SO2 等)腐蚀的能力。加入Cr、Al、Si等合金元素，钢的表面能生成致密的氧化膜，保护钢的表面。 Cr13SiAl, Cr25Ti, Cr25Ni12等。 ②热强性——抗高温蠕变能力 热强钢——抗蠕变，有一定抗氧化能力 12CrMo,Cr5Mo,1Cr18Ni9Ti,Cr25Ni20等;低温用钢;6.3.有色金属;;铜及其合金;2.黄铜 ——铜与锌的合金。 特性：铸造性能好；较高的力学性能；易切削加工；可焊接；耐蚀性较好；有应力腐蚀开裂倾向。 用途：深冷设备的筒体、管板、法兰及螺母等。 化工常用材料：H80,H68,H62等。;3.青铜 常用材料：锡青铜（铜锡合金） ——铸造青铜用场较多。 特点：良好的耐腐蚀性，耐磨性。 用场：泵壳，轴承，涡轮，阀门等。;钛及其合金;6.4 非金属材料;2.化