壓力容器鋼材選用的案例
壓力容器鋼材選用原則
在壓力容器設計中，正確選用結構材料對于保證容器結構合理，操作安全以及合理的經濟性是至關重要的。
鋼材的選用應根據設備的設計壓力，設計溫度以及介質特性。所選用的材料在設計條件下應具有好的機械性能，耐腐蝕性能，良好的焊接性能以及冷熱加工性能。除此之外，還應選用最經濟的材料，以降低設備成本。
一、化工和石油化工裝置中常用鋼材按它的化學成分和金相組織分類定義如下:
1. 碳素鋼
含錳量小于等于1.2%，含碳量小于等于2.0%，不有意加其它合金元素的鐵碳合金。其中低碳鋼一般是指含碳量小于等于0.25%的碳素鋼。從鋼材可焊性考慮，用于焊接結構受壓元件用鋼的含碳量不應大于0.25%。也就是說，焊接壓力容器用碳素鋼均是低碳鋼。本選材原則中所指碳素鋼均為低碳鋼。
2. 低合金鋼
低合金鋼是低合金高強度鋼和珠光體耐熱鋼的總稱。其中低合金高強度鋼是指以提高鋼材強度和改善綜合性能為主要目的合金含量小3.0%的合金鋼。例如:16MnR，15MnV等。
3. 珠光體耐熱鋼
指以改善鋼材耐熱及抗氫性能為主要目的，加入鉻Cr≤10%，鉬等合金元素的低碳珠光體耐熱鋼。例如: 18MnMoNb ，15CrMo等鋼。
4. 奧氏體不銹鋼
常溫下金相組織大部分為奧氏體的不銹鋼。例如:Cr18Ni9，Cr17Ni12Mo2。
5. 鐵素體不銹鋼
常溫下金相組織大部分為鐵素體的不銹鋼。例如:Cr13A1。
6. 馬氏體不銹鋼
常溫下金相組織大部分為馬氏體的不銹鋼。例如:Cr13。
制造壓力容器的材料應符合GBT 150《鋼制壓力容器》的規定，具體鋼號的使用溫度上限是許用應力表中提供具體許用應力值的最高溫度。國內鋼號和ASME-II相近鋼號的化學成分，常溫機械性能，供貨狀態等見相關標準。
展開 原創——汽車模常用鋼材及選用 原創——汽車模常用鋼材及選用
2.2.模架鋼材的選用：
模架材料參照相關標準，一般選用進口 S50C，要求硬度均勻為HB150-170,且內應力小，不易變
形。
收藏——汽車保險杠模具鋼材選用大全
收藏——汽車保險杠模具鋼材選用大全
夾套壓力容器設計壓力的選取
題目：夾套內介質為蒸汽，設計壓力0.5Mpa，內筒及夾套材料均為Q245R，設計溫度150℃。設計溫度下的許用應力為140Mpa，常溫下許用應力為148Mpa。該設備的液壓試驗壓力PT正確的是（ ）。
A.0.66Mpa(內筒)，0.75Mpa (夾套)
B.0.75Mpa(內筒)，0.66Mpa(夾套)
C.0.66Mpa(內筒)，0.66Mpa夾套)
D.0.75Mpa(內筒)，0.75Mpa(夾套)
針對上面的題目，我們來進行延伸講解。
GB/T 150中明確了確定公用元件的計算壓力時，應考慮相鄰室之間的最大壓力差。
中間受壓元件的設計壓力參數，根據以下不同的工況進行選取：
1、內筒常壓，夾套正壓
內筒以夾套設計壓力作為外壓計算的計算壓力；以夾套水壓試驗壓力作為外壓校核的計算壓力。
2、內筒正壓，夾套正壓
非壓差法設計：不能保證任何時候兩側同時受壓
以內筒設計壓力作為計算壓力并確定壁厚；按夾套設計壓力作為外壓計算的計算壓力；以夾套水壓試驗壓力作為外壓校核的計算壓力。
壓差法設計：能保證任何工況下兩側同時受壓
以設計壓差作為中間受壓元件計算壓力并確定壁厚，當內筒壓力比夾套壓力大時，按內壓計算；當內筒壓力比夾套壓力小時，按外壓計算；以夾套水壓試驗壓力作為中間受壓元件外壓校核的計算壓力。
3、內筒真空，夾套正壓
以設計壓差作為中間受壓元件的計算壓力并確定壁厚；按夾套水壓試驗壓力作為外壓校核的計算壓力。
展開 
壓力容器怎樣選擇壓力表？
一般壓力表以大氣壓力為基準，絕對壓力表以絕對壓力零位為基準，差壓表測量兩個被測壓力之差。
3.壓力表按其測量范圍，分為真空表、壓力真空表、微壓表、低壓表、中壓表及高壓表。
真空表用于測量小于大氣壓力的壓力值，壓力真空表用于測量小于和大于大氣壓力的壓力值，微壓表用于測量小于60000Pa的壓力值，低壓表用于測量0~6MPa壓力值，中壓表用于測量10~60MPa壓力值，高壓表用于測量100MPa以上壓力值。
4.壓力表按其顯示方式分，可分為指針壓力表和數字壓力表。
此外，還有一些特殊用途的壓力表，如：
1)隔膜表所使用的隔離器（化學密封）能通過隔離膜片，將被測介質與儀表隔離，以便測量強腐蝕、高溫、易結晶介質的壓力，如下圖所示：
2)耐振壓力表的殼體制成全密封結構，且在殼體內填充阻尼油（現在大部分用硅油填充），由于其阻尼作用可以使用在工作環境振動或介質壓力（載荷）脈動的測量場所。
3)帶有電觸點控制開關的壓力表可以實現發信號報警或控制功能。
4)帶有遠傳機構的壓力表可以提供工業工程中所需要的電信號（如電阻信號或標準直流電流信號）。
安裝與使用
安裝壓力表時，為便于操作人員觀察，應將壓力表安裝在最醒目的地方，并要有充足的照明，同時要注意避免受輻射熱、低溫及振動的影響。
裝在高處的壓力表應稍微向前傾斜，但傾斜角不要超過30°。壓力表接管應直接與容器本體相接。為了便于卸換和校驗壓力表，壓力表與容器之間應裝設三通旋塞。旋塞應裝在垂直的管段上，并要有開啟標志，以便核對與更換。
蒸汽容器在壓力表與容器之間應裝有存水彎管。盛裝高溫、強腐蝕及凝結性介質的容器，壓力表與容器之間應裝有隔離緩沖裝置。
展開 什么是外壓容器的穩定性和臨界壓力？內壓容器是否存在穩定性問題？
什么是外壓容器的穩定性和臨界壓力？內壓容器是否存在穩定性問題？
承受外壓載荷的殼體，當外壓載荷增大到某一值時，殼體會突然失去原來的形狀，或出現波紋，載荷卸去后，殼體不能恢復原狀，這種現象稱為外壓殼體的屈曲或失穩。
其實質是壁內壓應力由失穩前單純的壓應力狀態突然躍變為失穩時主要是彎曲應力狀態。
容器失去穩定性時的最小外壓力稱為臨界壓力pr，其值越大，表明容器抗失穩能力越強。
對于薄壁容器，只要壁內存在壓應力，就有先穩的可能。穩定問題不僅僅限于外壓容器，內壓容器有時也有穩定問題。例如受重量載荷和風彎矩作用產生軸向壓應力的直立內壓設備及有局部壓應力產生的內壓封頭，以及內壓臥式容器的鞍座處等，均有穩定性問題存在。
展開 壓力容器泄露數值仿真 ￥1000
<p><strong>壓力容器是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設備，是工業生產中的重要組成環節。容器運行期間應定時、定點檢查宜腐蝕部位和“跑、冒、滴、漏”的情況并及時采取妥善措施如實做好記錄。檢查的內容包括工藝條件、設備狀況和安全附件等。</strong></p><p>為了更有效地實施科學管理和安全監檢，我國《壓力容器安全監察規程》中根據工作壓力、介質危害性及其在生產中的作用將壓力容器分為三類，并對每個類別的壓力容器在設計、制造過程，以及檢驗項目、內容和方式做出了不同的規定。</p><p><strong>壓力容器泄露的原因有很多，在工藝氣體生產或使用的現場，有時會因管線交錯、接頭和閥門密集 ，氣體泄漏點非常難以在短時間內準確排查出來，甚至還會出現錯誤判斷。</strong></p><p>當壓力容器出現氣體泄漏時，怎樣才能快速發現真的泄漏點，解決問題避免出現安全事故呢？
展開 壓力容器
做一個容器的壓力測試
用plane 42 軸對稱單元類型分析
如果不定義任何的位移約束 只加載壓力載荷
得出的位移變化很大毫米量級的
如果在一個邊加一個方向上的位移約束
得出的結果看似比較正確
但是這樣對整個容器就不對稱了
不符合事實啊
應該怎么去設置呢
不銹鋼壓力容器的焊接技術
二、 壓力容器用不銹鋼焊材選用
1. 奧氏體不銹鋼焊材選用
奧氏體不銹鋼焊材的選擇原則是在無裂紋的條件下，保證焊縫金屬的耐蝕性能及力學性能與母材基本相當，或高于母材，一般要求其合金成分大致與母材成分匹配。對于耐蝕的奧氏體不銹鋼，一般希看含一定量的鐵素體，這樣既能保證良好的抗裂性能，又能有很好的抗腐蝕性能。但在某些特殊介質中，如尿素設備的焊縫金屬是不答應有鐵素體存在的，否則就會降低其耐蝕性。對耐熱用奧氏體鋼，應考慮對焊縫金屬內鐵素體含量的控制。對于長期在高溫運行的奧氏體鋼焊件，焊縫金屬內鐵素體含量不應超過5％。讀者可根據Schaeffler圖，按焊縫金屬中的鉻當量和鎳當量估計出相應的鐵素體含量。
2. 鐵素體不銹鋼焊材選用
鐵素體不銹鋼焊材基本上有三類：1)成分基本與母材匹配的焊材；2)奧氏體焊材；3)鎳基合金焊材，由于其價格較高，故很少選用。
鐵素體不銹鋼焊材可采用與母材相當的材料，但在拘束度大時，很輕易產生裂紋，焊后可采用熱處理，恢復耐蝕性能，并改善接頭塑性。采用奧氏體焊材可免除預熱和焊后熱處理，但對于不含穩定元素的各種鋼，熱影響區的敏化仍然存在，常用309型和310型鉻鎳奧氏體焊材。對于Cr17鋼，也可用308型焊材，合金含量高的焊材有利于進步焊接接頭塑性。奧氏體或奧氏體一鐵素體焊縫金屬基本與鐵素體母材等強，但在某些腐蝕介質中，焊縫的耐蝕性可能與母材有很大的不同，這一點在選擇焊材時要留意。
3.
展開 壓力容器焊工證符號的意義
鍋爐壓力容器壓力管道焊工證
（特種設備作業人員證）項目代號含義
焊工考試項目代號，應按每個焊工、每種焊接方法分別表示。
(一) 手工焊焊工考試項目表示方法為：①-②-③-④-⑤-⑥-⑦，其中：
① 表示焊接方法代號，見表1，耐蝕堆焊代號加：(N及試件母材厚度)。
②表示試件鋼號分類代號，見表2，有色金屬材料按相應標準規定的代號。異種鋼號用X／X表示。
③表示試件形式代號，見表3，帶襯墊代號加：(K)。
④試件焊縫金屬厚度。
⑤試件外徑。
⑥焊條類別代號，見表4。
⑦焊接要素代號，見表5。
考試項目中不出現某項時，則不填。
表1 焊接方法及代號
焊接方法
代 號
焊條電弧焊
SMAW
氣焊
OFW
鎢極氣體保護焊
GTAW
熔化極氣體保護焊
GMAW(含藥芯焊絲電弧焊FCAW)
埋弧焊
SAW
電渣焊
ESW
摩擦焊
FRW
螺柱焊
SW
表2試件鋼號分類及代號表
類別
代號
典型鋼號示例
碳 素 鋼
I
Q195 lO HP245 U75 S205．
展開 ANSYS workbench 壓力容器分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習壓力容器的三維模型處理
2、學習壓力容器相關的接觸設置
3、學習非線性靜結構分析步的建立
4、學習壓力容器分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 壓力容器分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
?
ANSYS workbench 循環對稱壓力容器靜力分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習壓力容器的三維模型處理
2、學習線性靜結構分析步的建立
3、學習壓力容器分析的載荷施加
4、學習壓力容器對稱循環約束的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 壓力容器分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
?
復合材料終端市場：壓力容器領域
MIKROSAM 公司則聲稱，其客戶即俄羅斯的JSC DPO Plastik公司已將全球最大的生產線用于CNG容器和儲氫罐的生產，每年能夠纏繞6萬個容器。
德國Cevotec公司表示，通過在壓力容器的圓頂區域使用其纖維貼片鋪放（FPP）系統，可以節省20% 的材料和20%的循環時間。Cevotec的CEO 解釋說，為儲存1kg的氫氣，容器中的工作壓力高達700 bar，意味著需要大約10 kg的碳纖維，這是一個非常高的比率。而FPP系統能夠將精心設計的碳纖維貼片精確地應用到在纏繞過程中有時會出現問題的區域，據說，一個FPP系統就能對來自多臺纏繞機的容器進行補強加固。
雖然用于壓縮氣體儲存的大多數IV型壓力容器采用碳纖維作為結構增強，外層采用玻璃纖維來防止損壞，但挪威的Umoe Advanced Composites公司（簡稱UAC）卻在其IV型容器上只使用玻璃纖維。UAC面向天然氣運輸市場而非汽車市場提供200～350bar的容器，并將于2022年將產品組合擴展到含450～500bar的容器。正如UAC的CEO ?yvind Hamre所說，玻璃纖維增強聚合物（GFRP）的容器具有與鋼容器一樣的成本支出，但重量卻降低了70%。而與CFRP 容器相比，雖然GFRP容器要重一些，但卻降低了50%的成本支出。
由玻纖增強復合材料制成的IV型容器要比碳纖維復合材料制成的容器成本更低，比鋼容器更輕質（圖片來自Umoe Advanced Composites）
在眾多市場大展拳腳的儲氫罐
對于挪威的Hexagon Purus公司以及荷蘭的NPROXX 公司（是康明斯公司與美國Cimmaron Composites公司50:50的合資企業，現已被韓國的韓華公司收購。
展開 壓力容器基本結構及制造過程
對于儲存用的容器，這一外殼即為容器本身；對于用于化學反應、傳熱、分離等工藝過程的容器，則須在外殼內裝入工藝所要求的內件，才能構成一個完整的產品。
壓力容器零部件間的焊接
上面介紹了壓力容器外殼的六大組成部件，而各部件間的連接大多需要經過焊接，因而對焊接進行質量控制是整個容器質量體系中極為重要的一環。雖然焊接質量控制還涉及許多焊接工藝過程問題，但設計環節的主要任務是焊接結構設計和確定無損檢測方法、比例及要求。
焊接結構設計涉及接頭的形式 (如對接、搭接、角接)、接頭的坡口形式、幾何尺寸等。由于壓力容器的特殊性，可以說它對焊接質量的要求是所有焊接設備中要求最高的一種。因此，壓力容器設計工程師必須懂得容器中的焊接結構設計的特點及對焊接質量進行檢驗的基本要求。
文章來源：阿斯米
展開 復材壓力容器試驗研究
（ii）從最大應力和應變準則獲得的爆破壓力更保守（更少）， 而從 Hashin 損傷準則獲得的則更自由。
（iii）爆裂壓力對復合材料層厚度和纏繞角度非常敏感。
（iv）爆破壓力隨環向角和極角的增大而增大。
（v）在爆裂測試期間，就在應變變為非線性之前，觀察到的最高應變為 1.63%。
其它研究得出的結論
之前的研究表明，襯墊可以減少加壓過程中的應力發展。
當受到工作壓力時，容器頭部出現基體裂紋損傷，而圓柱體中部出現纖維拉伸損傷。自應力對應力幅值的影響很小，但對平均應力的影響很大。
有限元分析預測復合材料壓力容器具有較高的應力承載能力。
分析表明，對于一定的疊層結構，壓力容器的厚度取決于纖維取材料類型。與不銹鋼壓力容器相比，復合材料壓力容器具有更高的重量節省。有限元解與解析解吻合較好。
他們預測爆裂壓力是各種纖維方位角的函數。他們得出的結論是，在所有分析的纖維取向角中，±45°的取向角是最佳的。
展開 