化工设备设计概述.ppt

* 7 概 述（续） （2）标准化为组织专业化生产提供了有利条件，有利于合理地利用国家资源，节省原材料，能够有效地保障人民的安全与健康。 （3）采用国际性的标准化，可以消除贸易障碍，提高国际竞争能力。 * 7 概 述（续） 2、容器零部件标准化的基本参数 压力容器的直径和操作压力是由工艺条件确定。 压力容器及其零部件标准化的基本参数 公称直径（又称公称通径）DN 公称压力 PN。 * 7 概 述（续） 公称直径，也称为公称通径，用“DN”表示 ——为使用方便将容器及管子标准化以后的标准直径 对用钢板卷制的圆筒公称直径——指其内径 对用无缝钢管制作的圆筒公称直径——指钢管外径 对管法兰公称直径——指与其相连接的管子的名义直径，也就是管件的公称通径，它既不是管子的内径，也不是管子的外径，而是接近内外径的某个整数。 压力容器法兰的公称直径——指与法兰相配套的容器或封头的公称直径。 * 7 概 述（续） * 7 概 述（续） 4分、6分、1寸是英制说法即英寸。 普通4分管1\2---管内径15mm；外径21.3mm ，壁厚2.75mm 普通6分管3\4---管内径20mm ;外径26.8mm，壁厚2.75mm 普通1吋管1---管内径25.4mm；外径33.5mm，壁厚3.25mm 壁厚误差+12%；-15%，外径偏差正负0.5mm * 7 概 述（续） 法兰的公称压力 ——指某种材料制造的法兰，在一定的温度下所能承受的最大工作压力，用“PN”表示，是法兰承载能力的标志。压力容器法兰的公称压力是指在规定的螺栓材料和垫片的基础上，16MnR材料制造的法兰，在200℃时所允许的最大工作压力。 * 7 概 述（续） 7.4 化工容器常用金属材料的基本性能 化学工业是多品种的基础工业，为了适应化工生产的多种需要，化工设备的种类很多，设备的操作条件也比较复杂。 ——按操作压力，有真空、常压、低压、中压、高压和超高压； ——按操作温度，有低温、常温、中温和高温； ——处理的介质大多数具有腐蚀性，或为易燃、易爆、剧毒等。 对于某种具体设备来说，往往既有温度、压力要求，又有耐腐蚀要求，而且这些要求有时还是互相矛盾的，有时某些条件又经常变化。 * 7 概 述（续） 选择材料的一般要求： （1）供货情况好（如符合中国资源和供应情况）较易获得； （2）材质稳定性好，能保证使用寿命； （3）要有足够的强度、一定的塑性和韧性，对腐蚀性强介质能耐腐蚀，且须满足不同使用场合的特殊要求； （4）便于制造加工，焊接性能良好； （5）经济上合算。 * 7 概 述（续） 1、力学性能 ——材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。 压力容器用材料的常规力学性能指标主要包括强度、硬度、塑性、刚性和冲击韧性等。 * 7 概 述（续） （1）强度 ——固体材料在外力作用下抵抗产生塑性变形和断裂的特征。 常用的强度指标 ——屈服极限 σS （或σ0.2）和强度极限 σb ，在交变载荷作用下的持久极限σr，这是容器设计计算中用以确定需用应力的主要依据。 * 7 概 述（续） 屈强比 ——屈服极限σS与强度极限σb之比，反映材料屈服后强化能力的高低。 屈强比愈低表示屈服后仍有较大的强度裕量，高强度钢的屈强比数值较高，可达0.8 以上，而低强度钢的屈强比可低到0.6 以下。 持久强度 ——指钢材在设计温度下经10 万小时断裂的持久强度的平均值。 * 7 概 述（续） 延伸率：试样在拉断后的总伸长量与试件原长之比值的百分率。标距是直径的5倍δ5和10倍δ10。 断面收缩率：试样在拉断后的断口面积的缩小同原断面面积之比的百分率。 （2） 塑性 ——金属在外力作用下产生塑性变形而不被破坏的能力。 常用的塑性指标：断后伸长率δ和断面收缩率Ψ。 表明钢材被拉断时的拉长程度 表明钢材被拉断时的拉细程度 * 7 概 述（续） （3）韧性 ——材料对缺口或裂纹敏感程度的反映。 韧性好的材料即使存在宏观裂纹或缺口而造成应力 集中时，也具有相当好的防止发生脆性断裂和裂纹 快速失稳扩展的能力。 常用韧性指标： ——冲击韧性、脆性转变温度、断裂韧性 * 7 概 述（续） 冲击韧性——衡量材料韧性的指标之一，可用带V 形缺口的冲击试样在冲击试验机中所吸收的能量αk 作为冲击韧性值，其单位为焦耳每平方米（J/m2）。 （标准一般直接采用冲击功AKV,而较少采用αk值。） * 7 概 述（续） 脆性转变温度 —