化机基础(盘锦)一 容器材料

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1、化工设备机械基础大连理工大学化工机械学院1课程名称解析化工设备--指主要作用部件是静止的或者只有很少运动的机械，如各种容器（槽、罐、釜等）、普通窑、塔器、反应器、换热器、普通干燥器、蒸发器，反应炉、电解槽、结晶设备、传质设备、吸附设备、流态化设备、普通分离设备以及离子交换设备等。2设备特点化学工厂中必不可少的生产装备，有别于其他机械的显著特点是：（1）涉及的能量形式多种多样，相互间转换过程也较复杂，最常见的能量形式有热能、机械能、化学能、电磁能等；（2）工质性质多变，如其介质有腐蚀，组成、组分及其相态的多变，介质易燃易爆等；（3）运行工况域十分宽阔，操作参数特殊，如高低压、高低温、高低

2、粘度等；（4）具有较高的危险性，事故危害性大。3机械基础内容包括：理论力学、金属材料学、机械原理、金属加工工艺学、机械设计、材料力学、机械制图、公差与互换性、密封、液压与气压传动等等。课程是一门复合课程4一、课程的性质、特点1.性质——技术基础课必修课国家精品课、国家精品资源共享课2.特点（1）多学科、覆盖知识面广（2）工程实践性强、适用性强5压力容器在10种典型成套装置中的应用■炼油■化工乙烯常减压蒸馏催化裂化合成氨✓核能✓清洁动力成套装置催化重整尿素✓冶金✓轻工聚丙烯✓制药加氢裂化延迟焦化芳烃(BPX)✓建材6讨论按照规范要求材料的强、韧性、可焊、加工减少不连结构正确设计续应力正确

3、选材压力容器安全正确制造保证焊缝质量正确使用合理管理严格检验与评估减少内应力操作参数日常维护定期检验无损探伤安全附件正常检修7二.学习本课程所达到的目的1.掌握化工设备常用材料的性能、用途和选材方法；2.掌握常用压力容器和典型化工设备的结构特点和机械设计方法；3.掌握化工设备零部件标准的选用。最终——能制定压力容器设计条件保障压力设备的安全具备化工容器及设备设计的初步能力89三.课程内容第一部分化工设备常用材料及其选择6学时第二部分化工容器设计24学时第三部分典型化工设备的机械设计10学时四.教学环节和安排1.课堂讲授（40学时）2.课程设计（两周）10五.教材及主要参考书1

4、、教材《化工设备机械基础》（第七版）喻健良，刁玉玮，王立业，大连理工大学出版社，20132.主要参考书《工程材料》闫康平化学工业出版社2001《压力容器材料实用手册》潘家祯化学工业出版社2000《化工容器及设备》卓震中国石化出版社1998《化工设备设计》聂清德化学工业出版社1991《压力容器》GB150-201111第一篇化工设备材料第一章化工设备材料及其选择第一节概述一.材料科学是现代科技的重要组成部分金属材料——工业用最多非金属材料——如高分子材料特殊性能材料——如超导材料、吸光材料、发光材料、膜材料等12二.化工生产过程条件的复杂性、苛刻性，对材料提出了多方面的高要求1.温度——

5、从低温到高温（-270℃到1000℃）要求材料具有良好的塑性、高温下的热强度2.压力——从真空到高压、超高压（-0.1到100MPa）要求材料具有良好的强度3.介质——腐蚀性、毒性、易燃、易爆性要求材料具有良好的抗腐蚀性能13第二节材料的性能力学性能物理性能材料性能体现在四个方面：化学性能加工工艺性能14一.力学性能❖材料的力学性能：材料抵抗外力而不产生超过允许的变形或不被破坏的能力。强度❖主要性能指标：塑性韧性可焊性151.强度拉伸试验◆弹性变形阶段（ob）：Fp比例极限=pSoFe弹性极限e=Soσ◆屈服阶段（c点附近）Fd.s屈服强度R()R=eLseLSob...c◆强化

6、阶段（cd段）a(R)bm(ReL)pse（2）抗拉强度R()mbFboεRm=低碳钢拉伸曲线S16ot蠕变强度R（MPa）:n❖材料在高温条件下，抵抗发生缓慢塑性变形的能力。❖材料在某一温度条件下，单位时间的蠕变变形量（即蠕变速度）不超过规定值时的应力值。➢规定：1万小时（104h）内产生1%应变时的应力值-6相应的蠕变速度为：10mm/mm.h10万小时（105h）内产生1%应变时的应力值-7相应的蠕变速度为：10mm/mm.h17t持久强度R（MPa）:D❖在某一温度下，经历一规定时间，材料产生断裂时的应力。➢规定的时间:十万小时(105h)因为，化工设备设计寿命一般为

7、十万小时，所以用试件在十万小时断裂时的应力作为持久强度。➢持久强度是一定温度和一定载荷下，材料抵抗断裂的能力。材料抵抗断裂的能力越大，在相同的条件下，能支持的时间越久。18疲劳强度R（MPa）:-1➢疲劳现象：构件在交变载荷作用下的破坏。❖疲劳强度：材料经历无限次交变载荷作用而不产生疲劳破坏的最大应力。➢疲劳试验次数：106~108次192.塑性❖常用的塑性指标：L−LL（1）延伸率u0u=100%=100%Ll00L—试件断裂后的标距