最新低温压力容器ppt幻灯片.ppt

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1、低温压力容器ppt低温压力容器的低温界限1、按常规设计的压力容器规范多采用经验的总结，包括失效、破坏的经验总结。所以各国根据各自的使用经验，人为划分低温界线。我国压力容器规范多年来习惯把小于或等于-20℃作为低温界线。实践表明这样划分具有足够的安全性。目前世界各国按常规设计的压力容器规范，对低温压力容器划分的温度界限各不相同，如表2所示。2、按应力分析法设计的压力容器规范要求容器在整个使用（包括制造）过程中，无论在常温或低温下使用，都应具有一致的韧性要求，以防止在各个使用环节上发生脆性断裂。因此，按应力分析法进行设计的压力容器规范，如ASMEⅧ-2，中国

2、的JB4732都不划分低温与常温的温度界限。表2各国按常规设计钢制容器规范的低温界线10/4/20212低温压力容器和管道的典型结构⑴⑴液氧、液氮和液氩压力容器图115L杜瓦容器10/4/20213低温压力容器和管道的典型结构⑸⑵液氢和液氦压力容器图5液氮保护的液氢容器10/4/20217低温压力容器和管道的典型结构⑹⑵液氢和液氦压力容器图6100L多屏绝热液氦容器10/4/20218低温压力容器和管道的典型结构⑺⑶液化天然气储存容器图7东京煤气公司130000M3地下液化天然气储罐10/4/20219低温压力容器和管道的典型结构⑻⑷低温液体输送压力管道

3、及设备图8低温阀门1、摆动杆；2、可拆卸的罩；3、阀。10/4/202110低温压力容器的结构材料低温压力容器内胆常采用奥氏体不锈钢、铝合金、铜合金（钛）；液化天然气的内胆也可用9%Ni镍钢和36%Ni钢（镍合金）；液氟容器内胆多用蒙乃尔合金或不锈钢。低温压力容器外壳常用碳钢（如Q235、16MnR等）。内胆与外壳连接管道和构件常用奥氏体不锈钢、蒙乃尔合金。10/4/202111低温钢制压力容器（标准规范）国内：1GB150-1998《钢制压力容器》；2《压力容器安全技术监察规程》；3JB4732《钢制压力容器分析设计标准》。国外：1美国ASME锅炉压力

4、容器规范Ⅷ-1、Ⅷ-2；2英国BS5500-1997《非直接受火熔焊压力容器规范》；3德国AD《压力容器规范》；4日本JISB8270-1993《压力容器基础标准》；5日本JISB8240-1993《制冷用压力容器结构》；6法国CODAP-1995《压力容器构造》。10/4/202112低温钢制压力容器（低温用钢）19世纪末以来，在严寒地带的铁轨、桥梁和结构件曾发生一系列低温脆性断裂事故。钢的冷脆是压力容器材料脆化最重要的类型。所谓冷脆性是指金属材料在低温下呈现韧性降低，脆性增大的现象。对于在低温下工作的受压元件，考虑钢材冷脆性是选用钢材的基本要求。对于

5、高温下工作的承压设备，虽然在运行状态下塑性良好，但在室温下进行水压试验时，仍有可能发生脆性破坏，这也属于冷脆问题。本世纪纪40年代以来，许多压力容器、管道、化工设备及大型结构等焊接结构，多次发生脆性破坏，造成了巨大的损失。为了避免发生破坏，在水压试验时规定了不同的最低温度值。当温度逐渐降低时，材料的破坏型式将由延性断裂转变为脆性断裂，其转变点的温度称为韧脆转变温度。这是材料低温韧性的重要指标。10/4/202113低温钢制压力容器-影响低温韧性因素1、晶体结构因素：体心立方结构的铁素体钢脆性转变温度较高，脆性断裂倾向较大；面心立方结构金属如铜、铝、镍和奥

6、氏体钢则没有这种温度效应，即不产生低应力脆断。2、化学成分的影响：对低温压力容器而言，增加含碳量将增大材料的脆性，提高脆性转变温度，低温用钢含碳量不超过0.2%。锰、镍改善钢材低温韧性，少量V、Ti、Nb、Al弥散析出碳化物和氮化物，进行沉淀强化改善钢材低温韧性。3、晶粒度的影响：晶粒尺寸是影响钢低应力脆断重要因素。细晶粒使金属有较高断裂强度，且使脆性转变温度降低。4、夹杂物的影响：磷易产生晶界偏析，钢中的氧以各种氧化物的形式在晶界析出，显著提高钢的脆性转变温度，导致低应力脆断。5、热处理和显微组织影响：对钢的低应力脆断有很大影响。调质处理可以改善钢材低

7、温韧性，但回火温度不应过高；正火处理用得最多；退火处理组织粗大，一般不采用。6、冷变形的影响：冷变形使钢的韧性降低，应变时效使低温韧性恶化，脆性转变温度升高。7、应力状态的影响：焊接接头中有裂纹存在又具有残余应力时，低应力脆断性质更为明显。10/4/202114低温压力容器用钢的韧性要求大部分国家将低温容器设计重点放在选材上，并在制造、结构上加以某些限制。早期的ASME规范，对于低碳钢及某些低合金钢制成的容器，在低温工作时要求其材料的夏比（V形缺口）冲击试验冲击功不小于20J。该规定是建立在大量的破坏事故及其材料试验基础上的，对当时规范所推荐钢板的大量夏

8、比（V形缺口）冲击试验结构中，发现起裂型钢板的最大冲击功约为14J，传裂型钢板最