化工設(shè)備簡介化工設(shè)備簡介11.1化工生產(chǎn)對化工設(shè)備的基本要求1.1.1化工生產(chǎn)的特點

1、生產(chǎn)的連續(xù)性性強為了提高生產(chǎn)效率，節(jié)約成本，化工生產(chǎn)過程一般采用連續(xù)的工藝流程。

2、生產(chǎn)條件的苛刻性化工生產(chǎn)的特點：高溫、高壓、易燃、易爆、劇毒、強腐蝕性等。

3、生產(chǎn)原理的多樣性

4、生產(chǎn)技術(shù)含量高專業(yè)復合，化、機、電一體化的發(fā)展勢態(tài)。1.1化工生產(chǎn)對化工設(shè)備的基本要求21.1.2化工生產(chǎn)對化工設(shè)備的基本要求1.安全性能要求足夠的強度——抵抗破壞能力

良好的韌性——斷裂前吸收變形能量的能力

足夠的剛度和抗失穩(wěn)能力——抵抗變形能力和保持原有平衡狀態(tài)的能力

良好的抗腐蝕性——金屬與周圍介質(zhì)發(fā)生化學或電化學作用而引起的破壞

可靠的密封性——防止介質(zhì)泄漏的能力。

1.1.2化工生產(chǎn)對化工設(shè)備的基本要求32.工藝性能要求工藝指標如儲罐的儲存量、換熱器的傳熱量、反應器的反應速率、塔設(shè)備的傳質(zhì)效率等。生產(chǎn)效率高、消耗低化工設(shè)備的生產(chǎn)效率用單位時間內(nèi)單位體積（或面積）所完成的生產(chǎn)任務來衡量。消耗是指生產(chǎn)單位質(zhì)量或體積產(chǎn)品所需要的資源（如原料、燃料、電能等）。2.工藝性能要求43.使用性能要求結(jié)構(gòu)合理、制造簡單運輸與安裝方便操作、控制、維護簡便4.經(jīng)濟性能要求

在滿足安全性、工藝性、使用性的前提下，應盡量減少化工設(shè)備的基建投資和日常維護、操作費用，并使設(shè)備在使用期內(nèi)安全運行，以獲得較好的經(jīng)濟效益。簡單地說既安全又經(jīng)濟3.使用性能要求4.經(jīng)濟性能要求簡5

1.2化工容器結(jié)構(gòu)與分類

1.2.1化工容器的基本結(jié)構(gòu)1.2化工容器結(jié)構(gòu)與分類1.2.1化工容器的基本結(jié)構(gòu)6化工設(shè)備簡介課件7化工設(shè)備簡介課件8化工設(shè)備簡介課件9

1.2.2化工容器與設(shè)備的分類

1.按壓力等級分按承壓方式分類，化工容器可分為內(nèi)壓容器（）外壓容器（）；內(nèi)壓容器又可按設(shè)計壓力大小分為四個壓力等級低壓（代號L）容器0.1MPa≤p＜1.6MPa；中壓（代號M）容器1.6MPa≤p＜10MPa；高壓（代號H）容器10MPa≤p＜100MPa；超高壓（代號U）容器p≥100MPa。外壓容器中，當容器的內(nèi)壓小于一個絕對大氣壓（約0．IMPa）時又稱為真空容器。1.2.2化工容器與設(shè)備的分類10

2.按原理與作用分①反應容器（代號R）主要是用于完成介質(zhì)的物理、化學反應的容器。如反應器、反應釜、聚合釜、合成塔、蒸壓釜、煤氣發(fā)生爐等。②換熱容器（代號E）主要是用于完成介質(zhì)熱量交換的容器。如管殼式余熱鍋爐、熱交換器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、加熱器等。③分離容器（代號S）主要是用于完成介質(zhì)流體壓力平衡緩沖和氣體凈化分離的容器。如分離器。過濾器、蒸發(fā)器、集油器、緩沖器、干燥塔等。④儲存容器（代號C，其中球罐代號B）主要是用于儲存、盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)的容器。如液氨儲罐、液化石油氣儲罐等。

2.按原理與作用分113.按相對壁厚分按容器的壁厚可分為薄壁容器和厚壁容器，稱為薄壁容器或稱厚壁容器

4.按支承形式分當容器采用立式支座支承時叫立式容器；用臥式支座支承時叫臥式容器。

3.按相對壁厚分125.按材料分當容器由金屬材料制成時叫金屬容器；用非金屬材料制成時，叫非金屬容器。

6.按幾何形狀分按容器幾何形狀，可分為圓柱形、球形、橢圓形、錐形、矩形、方形等容器。

5.按材料分137.按安全技術(shù)管理分

《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》采用既考慮容器壓力與容積乘積大小，又考慮介質(zhì)危害程度以及容器品種的綜合分類方法，有利于安全技術(shù)監(jiān)督和管理。該方法將壓力容器分為三類。（1）第三類壓力容器具有下列情況之一的為第三類壓力容器。①高壓容器；②中壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)）；③中壓儲存容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且pV乘積大于等于10MPa·m3；④中壓反應容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且PV乘積大于等于0．5MPa·m3；⑤低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)，且pV乘積大于等于0．2MPa·m3。7.按安全技術(shù)管理分14⑥高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；⑦中壓搪玻璃壓力容器；⑧使用強度級別較高（指相應標準中抗拉強度規(guī)定值下限大于等于540MPa）的材料制造的壓力容器；⑨移動式壓力容器，包括鐵路罐車、罐式汽車車、低溫液體運輸車、永久氣體運輸車和罐式集裝箱等；⑩球形儲罐（容積大于等于50m3）；⑾低溫液體儲存容器（容積大于5m3

）。⑥高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；15

（2）第二類壓力容器具有下列情況之一的為第二類壓力容器。①中壓容器；②低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)）；③低壓反應容器和低壓儲存容器（僅限易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)）；④低壓管殼式余熱鍋爐；⑤低壓搪玻璃壓力容器。

3．第一類壓力容器除上述規(guī)定以外的低壓容器為第一類壓力容器。（2）第二類壓力容器16上述內(nèi)容中提到的毒性程度是參照GB5044《職業(yè)性毒物危害程度分級》的規(guī)定，按介質(zhì)毒性最高允許的濃度值分為4級。（1）極度危害（I級）最高允許濃度小于0.1mg/m3

，如氟、氫氟酸、光氣等介質(zhì)．（2）高度危害（Ⅱ級）最高允許濃度為0.1～1.0mg/m3

，如氟化氫、氯等介質(zhì)。（3）中度危害（Ⅲ級）最高允許濃度為1.0～10mg/m3

，如二氧化硫、氨、一氧化碳、甲醇等。（4）輕度危害（Ⅳ級）最高允許濃度大于或等于10mg/m3，如氫氧化鈉、四氟乙烯、丙酮等介質(zhì)。易燃介質(zhì)是指與空氣混合的爆炸下限小于10%，或爆炸上限、下限之差大于或等于20％的氣休，如一甲胺、乙烯、乙烷、丙烷、丁烷、環(huán)氧乙烷、三甲胺、丁二烯等。上述內(nèi)容中提到的毒性程度是參照GB5044《職業(yè)性毒17

1.3化工容器與設(shè)備有關(guān)標準規(guī)范簡介1.3.1常用材料標準

1．鋼板⑴碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶（GB912—89）⑵碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板和鋼帶（GB3274—88）1.3化工容器與設(shè)備有關(guān)標準規(guī)范簡介1.3.1常用材料18(3)不銹鋼熱軋鋼板（GB4237—92）

(4)壓力容器用鋼板（GB6654—1996）

2.鋼管

(1)輸送流體用無縫鋼管（GB8163—87）

(2)石油裂化用無縫鋼管（GB9948—88）(3)化肥設(shè)備用高壓無縫鋼管（GB6479－86）（4）高壓鍋爐用無縫鋼管（GB5310—85）(3)不銹鋼熱軋鋼板（GB4237—92）191.3.2壓力容器規(guī)范簡介美國機械工程協(xié)會制訂的《鍋爐和受壓容器規(guī)范》（簡稱ASME規(guī)范）等。美國ASME規(guī)范是世界上制訂最早（1915）、最完備的壓力容器規(guī)范。1989年制訂了有關(guān)壓力容器的第一部國家標準《鋼制壓力容器》（簡稱GB150）。

1.3.2壓力容器規(guī)范簡介美國機械工程協(xié)會制訂的《鍋爐和受20l.美國ASME規(guī)范

ASME規(guī)范共有11卷22冊。第Ⅷ篇《壓力容器》共有3個分篇：第1分篇《壓力容器》，屬于常規(guī)設(shè)計標準；第2分篇《壓力容器一另一規(guī)則》，采用的是分析設(shè)計標準；第3分篇《高壓容器另一規(guī)則》主要適用于設(shè)計壓力不小于70MPa的高壓容器。l.美國ASME規(guī)范21

2.GB150《鋼制壓力容器》GB150《鋼制壓力容器》是中國第一部壓力容器國家標準。它包括10章正文、8個附錄補充件和3個附錄參考件。

3.JB4732《鋼制壓力容器—分析設(shè)計標準》4.《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)查規(guī)程》5.壓力容器設(shè)計與制造的有關(guān)規(guī)則（1）《壓力容器設(shè)計單位資格管理與監(jiān)督規(guī)程》

（2）《壓力容器制造單位資格認可與管理規(guī)程》

2.GB150《鋼制壓力容器》22

1.4化工設(shè)備常用材料

1.4.1材料常用性能

1.機械性能強度、塑性、硬度、沖擊韌性及疲勞極限等。

2.物理性能比重、熔點、導熱性、熱膨脹性等。1.4化工設(shè)備常用材料1.4.1材料常用性能23強度：材料抵抗破壞的能力塑性：產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力硬度：材料抵抗其它物體壓入的能力HBSHBWHRC韌性：材料抵抗沖擊的能力疲勞強度：材料抵抗交變載荷的能力

強度：材料抵抗破壞的能力243.耐腐蝕性能腐蝕分均勻腐蝕和非均勻腐蝕。腐蝕速度表示材料的耐腐蝕性。良好材料

尚可材料不好材料4.制造性能（工藝性能）鑄造性、鍛造性、焊接性和切削性等。

3.耐腐蝕性能25

1.4.2鋼的熱處理過程：加熱、保溫和冷卻三個階段。目的：改善金屬材料的性能，滿足使用要求。分類：分為普通熱處理和表面熱處理兩大類。普通熱處理包括退火、正火、淬火、回火等；表面熱處理包括表面淬火、化學熱處理等。一般零件的生產(chǎn)工藝過程為：鍛造→預先熱處理→機械加工（粗加工）→最終熱處理→機械加工（精加工）

1.4.2鋼的熱處理26

1．退火和正火退火是將鋼加熱，保溫，緩慢冷卻（爐冷、坑冷）的熱處理工藝。正火是將鋼加熱，保溫，空冷的熱處理工藝。目的是：軟化鋼材以利于切削加工；消除內(nèi)應力以防止工件變形；細化晶粒，改善組織，為零件的最終熱處理做好準備。1．退火和正火27

2．淬火和回火淬火是將鋼加熱，保溫，快速冷卻（水冷或油冷）的熱處理工藝。淬火后必須回火。按照溫度范圍不同，回火分為三類：（1）低溫回火的回火溫度范圍為150～250℃，回火后的鋼具有高硬度和高耐磨性，主要用于各種工具、滾動軸承、滲碳件和表面淬火件；（2）中溫回火的回火溫度范圍為350～500℃，回火后的鋼具有較高的彈性極限和屈服強度，一定的韌性和硬度，主要用于各種彈簧和模具等；（3）高溫回火的回火溫度范圍為500～650℃，回火后的鋼具有強度、硬度、塑性和韌性都較好的綜合力學性能如各種軸、齒輪、連桿、高強度螺栓等。通常將淬火和高溫回火相結(jié)合的熱處理工藝稱為調(diào)質(zhì)。2．淬火和回火28化工設(shè)備簡介課件29

3．表面熱處理具有‘外硬內(nèi)韌”的性能。（1）表面淬火將鋼的表面快速加熱至淬火溫度，快速冷卻。表面淬火后一般進行低溫回火。（2）化學熱處理向工件表層滲入某種元素的熱處理工藝。按照滲入元素的不同，化學熱處理分為滲碳、滲氮（氨化）、碳氮共滲（氰化）、滲金屬等。3．表面熱處理30

1.4.3金屬材料黑色金屬：如鋼、鑄鐵和鐵合金等；非鐵合金（舊稱有色金屬）:如銅及其合金、鋁及其合金、鉛及其合金等。鋼分為非合金鋼（舊稱碳鋼）、低合金鋼和合金鋼三類。1.4.3金屬材料31

1．碳鋼碳鋼是含碳量小于2．11％的鐵碳合金（1）碳素結(jié)構(gòu)鋼這類鋼的牌號由代表屈服極限的字母“Q”、屈服極限的數(shù)值（單位MPa）、質(zhì)量等級符號、脫氧方法符號四個部分順序組成。質(zhì)量等級按由低到高分為A、B、C、D四級；脫氧方法符號F、b．Z、TZ分別表示沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼、特殊鎮(zhèn)靜鋼，表示鎮(zhèn)靜鋼的Z一般省略不標。1．碳鋼32例如，Q235A表示碳素結(jié)構(gòu)鋼，屈服極限為235MPa，A級質(zhì)量，鎮(zhèn)靜鋼。碳素結(jié)構(gòu)鋼有Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五個鋼種，其中Q235A鋼在化工設(shè)備制造中應用廣泛。例如，Q235A表示碳素結(jié)構(gòu)鋼，屈服極限為235MPa，A級33

（2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號以鋼中平均含碳量的萬分數(shù)（兩位數(shù)字）表示。如45表示優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，平均含碳量為萬分之四十五，即0.45％。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼有10、15、20、25、30、35．40、45、55、65、70等，常按含碳量不同分為三類。（1）低碳鋼，含碳量C＜0.25％，常用鋼號有10、15、20、25等。（2）中碳鋼，含碳量C＝0.25％～0.60％，。常用牌號有30、35、40、45、50、55、60等，其中以45鋼應用最廣。（3）高碳鋼，含碳量C＞0.60％，鋼的強度和硬度均較高，塑性差，常用來制造彈簧。常用的牌號有60、65、70鋼。（2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼34

2．低合金鋼低合金鋼與合金鋼是指在碳鋼基礎(chǔ)上有目的地加入某些元素所形成的鋼種。常加人的元素有Si、Mn、Cr、B、W、V、Ni、Ti、Nb、AI等。目的：為了改善鋼的性能，滿足使用要求。“低合金”是指鋼中含有合金元素總量＜5％.

有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460.

最常用的是Q345鋼.2．低合金鋼35化工設(shè)備簡介課件36

3．合金鋼

合金鋼的牌號通常是由含碳量數(shù)字、合金元素符號、合金元素含量數(shù)字順序組成。含碳量數(shù)字為兩位數(shù)時表示平均含碳量的萬分數(shù)，為一位數(shù)時表示平均含碳量的千分數(shù)；合金元素含量數(shù)字位于合金元素符號之后，通常表示合金元素平均含量的百分數(shù)，當合金元素平均含量＜1．5％時不標數(shù)字.3．合金鋼37例如40Cr鋼平均含碳量為萬分之四十，即0．4％、平均含Cr＜1.5％；

ICr18Ni9Ti鋼平均含碳量為千分之一，即0.1％、平均含Cr18％、Ni9％。Ti＜1.5％。例如40Cr鋼平均含碳量為萬分之四十，即0．4％、平均含38（l）合金滲碳鋼滲碳鋼的含碳量為低碳。滲碳鋼分為碳素滲碳鋼和合金滲碳鋼兩類。碳素滲碳鋼為低碳鋼，常用牌號有15、20等;

合金滲碳鋼的常用牌號有20Cr、20CrMnTi、20MnVB等，其中20CrMnTi應用最為廣泛。（l）合金滲碳鋼39（2）合金調(diào)質(zhì)鋼調(diào)質(zhì)鋼的含碳量為中碳。它是機械零件用鋼的主體。調(diào)質(zhì)鋼分為碳素調(diào)質(zhì)鋼和合金調(diào)質(zhì)鋼兩類。

40、45．50是常用而廉價的碳素調(diào)質(zhì)鋼。合金調(diào)質(zhì)鋼的常用牌號有40Cr、35SIMn、35CrMO、40MnB等，最典型的鋼種是40Cr，用于制造一般尺寸的重要零件。（2）合金調(diào)質(zhì)鋼40（3）滾動軸承鋼滾動軸承鋼的牌號以字母“G”后附鉻元素符號Cr及其含量的千分數(shù)表示，碳的含量不標出。例如GCr15表示含Cr千分之十五，即1.5％的滾動軸承鋼。滾動軸承鋼的常用牌號有GCr9、GCr15、GCr15SiMn等，最有代表性的是GCr15。（3）滾動軸承鋼41（4）不銹鋼

Cr是不銹鋼獲得耐蝕性的基本合金元素，一般不銹鋼含Cr11.7％以上；大多數(shù)不銹鋼的含C量為0.1％～0.2％。鉻不銹鋼的常用牌號有ICr13、2Cr13、3Cr134Cr13、ICrl7、8Crl7等。鉻鎳不銹鋼的常用牌號有OCr19Ni9、ICr19Ni9、ICrl8Ni9Ti等。（4）不銹鋼42（5）耐熱鋼耐熱鋼分為抗氧化鋼和熱強鋼兩類。在高溫下有較好的抗氧化性又有一定強度的鋼稱為抗氧化鋼，常用牌號有OCrl9Ni93Cr18Mn12Si2N等。高溫下有一定抗氧化能力和較高強度以及良好組織穩(wěn)定性的鋼稱為熱強鋼，常用牌號有1Cr13、1Cr18Ni9Ti、1Cr5M。1CrllMoV等。（5）耐熱鋼43

4．有色金屬（1）鋁及其合金工業(yè)純鋁的牌號有1070、1060、1050等（對應的原牌號為LI、L2、L3），數(shù)字越小則純度越低。鋁合金分為形變鋁合金和鑄造鋁合金兩類。其牌號由四位數(shù)字組成。如5A02、3A21、ZAlSi12等。鋁的耐腐蝕性好，鋁的導熱性能好，不易產(chǎn)生火花，鋁不污染物品和不改變物品顏色等。4．有色金屬44（2）銅及其合金工業(yè)純銅按雜質(zhì)含量可分為T1、T2、T3、T4四個牌號，純度依次降低。銅合金按主要合金元素的種類分為黃銅、青銅等，黃銅是以鋅為主要合金元素的銅合鋅金；青銅是以鋅以外的其他元素為主要合金元素的銅合金。以錫為主要合金元素的青銅稱為錫青銅，以錫以外的其他元素為主要合金元素的青銅稱為無錫青銅。（2）銅及其合金45銅合金分為壓力加工銅合金和鑄造銅合金兩類。如H80表示平均含銅80％、其余為鋅的黃銅；如ZCuZn38表示平均含Sn38％、其余為銅的鑄造黃銅；如ZCuSn10Zn2表示平均含Sn10％、Zn2％、其余銅的鑄造錫青銅。工業(yè)純銅和黃銅具有極好的導熱性，優(yōu)越的低溫力學性能和耐腐蝕性能；青銅具有良好的耐腐蝕性和耐磨性。銅合金分為壓力加工銅合金和鑄造銅合金兩類。46（3）鉛及其合金鉛在許多介質(zhì)中，特別是在硫酸中，具有很高的耐腐蝕性。鉛強度和硬度都低、不耐磨、非常軟、比重大等，不適宜單獨做化工設(shè)備。鉛與銻的合金稱為硬鉛，強度和硬度都比純鉛高。（3）鉛及其合金47

（4）滑動軸承合金滑動軸承合金用來制造滑動軸承的軸瓦及其內(nèi)襯（稱為軸承襯）。錫基軸承合金是以錫為基體，再加入銻及銅等合金元素的合金。例如ZSnSb11Cu6表示平均含Sb11％Cu6％其余為錫的錫基軸承合金。鉛基軸承合金是以鉛為基體，再加人銻、錫及銅等合金元素的合金。例如ZPbSb16Sn16Cu2表示平均含Sb16％、Sn16％、Cu2％、余為鉛的鉛基軸承合金。銅基軸承合金有ZCuPb30、ZCuSn10Pbl、ZCuAl10Fe3等。常用的鋁基軸承合金為ZAlSn6CuNi1.（4）滑動軸承合金481.4.4非金屬材料分無機材料和有機材料如陶瓷、搪瓷、玻璃；塑料、橡膠、涂料等非金屬材料具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，資源豐富，成形工藝簡單，應用廣泛。還可單獨用作結(jié)構(gòu)材料或作密封、保溫材料。1.4.4非金屬材料491.4.5壓力容器用鋼的選用原則選用材料時，應綜合考慮設(shè)備的使用和操作條件、材料的焊接和冷（熱）加工性能、化工設(shè)備的功能及制造工藝、材料的來源及經(jīng)濟合理性等。1.4.5壓力容器用鋼的選用原則選用材料時，應綜合考慮設(shè)備501．考慮設(shè)備使用和操作條件使用和操作條件是指設(shè)備的操作壓力、操作溫度、介質(zhì)特性和工作特點，選用材料時，首先就要考慮這些使用條件對沒備的影響。例如，對一臺操作壓力很高的設(shè)備，就需要選擇高或超高強度鋼，同時注意強度和韌性的匹配，在滿足強度要求的前提下，盡缺選用塑性和韌性較好的材料：對于高溫、高壓、有氫介質(zhì)作用的沒備，選材時除了滿足高溫下的熱強性（考慮蠕變和持久極限）和抗高溫氧化性能外，還要考慮抗氫腐蝕及氫脆性能．通常應選用抗氫腐蝕的鋼材，如12CrMoV、15CrMnR等。1．考慮設(shè)備使用和操作條件使用和操作條件是指設(shè)備的操作壓力512．考慮材料的焊接和冷熱加工性由于壓力容器絕大多數(shù)是焊接結(jié)構(gòu)，制造中避免不了要進行冷（熱）卷、冷（熱）沖和焊接等加工。在滿足操作條件的基礎(chǔ)上，應盡量選用具有良好冷熱加工成型性能和塑性的材料，并保證伸長率δ在15%~20%以上。另外，在一定焊接工藝條件下，為獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭，還需要考慮鋼材中含碳量的形響。2．考慮材料的焊接和冷熱加工性由于壓力容器絕大多數(shù)是焊接結(jié)523．考慮設(shè)備的使用功能和制造工藝根據(jù)設(shè)備不同的使用功能和結(jié)構(gòu)特點，需要選擇不同性能要求的材料。例如，壓力容器的殼體，其主要功能是構(gòu)成化學或物理反應所需的空間，由于它直接與介質(zhì)接觸，并承受一定的壓力，故選用耐腐蝕的壓力容器專用鋼板．對換熱設(shè)備，選擇材料不僅要考慮耐蝕性能，還應考慮有良好的導熱性能；而支座的主要功能是支撐和固定設(shè)備，屬非受壓元件．并且不與介質(zhì)接觸，所以，可以考慮選擇一般的鋼材，如普通碳素鋼中的Q235-A、Q235-B等。選材除了要明確設(shè)備的功能特點外，還應考慮其制造工藝的影響。如用于強腐蝕環(huán)境的搪玻璃容器，在沸騰鋼上搪玻璃的效果要比鎮(zhèn)靜鋼好，因此，在這種情況下，可選擇Q235–A.F沸騰鋼。3．考慮設(shè)備的使用功能和制造工藝根據(jù)設(shè)備不同的使用功能和結(jié)534．考慮材料的來源與價格選用的材料應考慮有較多的生產(chǎn)廠家，供貨應比較方便，并有成功的材料使用實例。另外，還要分析形響材料價格的因素，選用材料的性價比應較高。例如，不銹鋼、低合金鋼和普通碳素鋼具有不同的價格，為了滿足一定生產(chǎn)工藝過程，當所需不銹鋼的厚度較大時，應盡可能選用復合鋼板、襯里或堆焊結(jié)構(gòu)，即基材使用一般壓力容器用鋼，而與介質(zhì)直接接觸的復層、襯里或堆焊層則可采用耐腐蝕材料。除此而外，選用的材料應符合相應的國家標準或行業(yè)標準的規(guī)定，特別是有使用限制的材料，要認真考慮其適用條件。如前提到的Q235一A·F、Q235一A、Q235一B、Q235一C等普通鋼板，應按GB150一1998的有關(guān)規(guī)定選作壓力容器殼體材料。4．考慮材料的來源與價格選用的材料應考慮有較多的生產(chǎn)廠家，541.5金屬材料的腐蝕與防護1.5.1腐蝕基本概念金屬材料在周圍介質(zhì)的作用下所發(fā)生的破壞稱為腐蝕。鐵生銹、銅發(fā)綠銹、鋁生白斑點等是常見的腐蝕現(xiàn)象。在化工生產(chǎn)中，由于物料（如酸、堿、鹽和腐蝕性氣體等）往往具有強烈的腐蝕性，而化工設(shè)備被腐蝕將造成嚴重的后果：引起設(shè)備事故影響生產(chǎn)的連續(xù)性；造成跑冒滴漏，損失物料，增加原材料消耗，惡化勞動條件，提高產(chǎn)品成本，影響產(chǎn)品質(zhì)量等。因此，化工設(shè)備的腐蝕與防腐問題必須認真對待。1.5金屬材料的腐蝕與防護1.5.1腐蝕基本概念551.5.2腐蝕類型及機理腐蝕的分類方法很多，其中按破壞特征分為均勻腐蝕和局部腐蝕；按腐蝕機理分為化學腐蝕和電化學腐蝕。1．均勻腐蝕

2．局部腐蝕1.5.2腐蝕類型及機理腐蝕的分類方法很多，其中按破壞特征分563．化學腐蝕化學腐蝕是指金屬與干燥的氣體或非電解質(zhì)溶液產(chǎn)生化學作用引起的腐蝕。各種管式爐的爐管受高溫氧化，金屬在鑄造、鍛造、熱處理過程中發(fā)生的高溫氧化以及金屬在苯、含硫石油、乙醇等非電解質(zhì)溶液中的腐蝕均屬化學腐蝕。化學腐蝕的特點是腐蝕過程中無電流產(chǎn)生，且溫度越高，腐蝕介質(zhì)濃度越大，腐蝕速度越快。化學腐蝕后若形成致密、牢固的表面膜，則可阻止外部介質(zhì)繼續(xù)滲入，起到保護金屬的作用。例如，鉻與氧形成Cr2O3

，鋁與氧形成Al2O3等都屬于這種表面膜。3．化學腐蝕574．電化學腐蝕電化學腐蝕是指金屬與電解質(zhì)溶液產(chǎn)生電化學作用引起的腐蝕。金屬在酸、堿、鹽溶液、土壤、海水中的腐蝕屬于電化學腐蝕。電化學腐蝕的特點是腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。通常電化學腐蝕比化學腐蝕強烈得多，金屬的破壞大多是由電化學腐蝕引起的。4．電化學腐蝕581.5.3防腐措施為了防止和減輕化工設(shè)備的腐蝕，除應選擇合適的材料制造設(shè)備外，還可采取多種措施，如隔離腐蝕介質(zhì)、電化學保護及緩蝕劑保護等。1．隔離腐蝕介質(zhì)用耐蝕性良好的隔離材料覆蓋在耐蝕性較差的被保護材料表面，將被保護材料與腐蝕性介質(zhì)隔開，以達到控制腐蝕的目的。隔離材料有金屬材料和非金屬材料兩大類。非金屬隔離材料主要有涂料（如涂刷酚醛樹脂）、塊狀材料襯里（如襯耐酸磚）、塑料或橡膠襯里（如碳鋼內(nèi)襯氟橡膠）等。金屬隔離材料有銅（如鍍銅）、鎳（如化學鍍鎳）、鋁（如噴鋁）、雙金屬（如碳鋼上壓上不銹鋼板）、金屬襯里（碳鋼上襯鉛）等。1.5.3防腐措施為了防止和減輕化工設(shè)備的腐蝕，除應選擇合592．電化學保護用于腐蝕介質(zhì)為電解質(zhì)溶液、發(fā)生電化學腐蝕的場合，通過改變金屬在電解質(zhì)溶液中的電極電位，以實現(xiàn)防腐。有陽極保護和陰極保護兩種方法。陰極保護是將被保護的金屬作為腐蝕電池的陰極，從而使其不遭受腐蝕。方法有：犧牲陽極保護法，它是將被保護的金屬與另一電極電位較低的金屬連接起來，形成一個原電池，使被保護金屬作為原電池的陰極而免遭腐蝕，電極電位較低的金屬作為原電池的陽極而被腐蝕圖1－4(a）所示。另一方法是外加電流保護法，它是將被保護的金屬與一直流電源的陰極相連，而將另一金屬片與被保護的金屬隔絕，并與直流電源的陽極相連，從而達到防腐的目的圖1一4(b)所示。2．電化學保護60化工設(shè)備簡介課件61陽極保護是把被保護設(shè)備接直流電源的陽極，讓金屬表面生成鈍化膜起保護作用。陽極保護只有當金屬在介質(zhì)中能鈍化時才能應用，且技術(shù)復雜，使用的不多。但從有限的幾個應用實例（表1一3）看，這是一種保護效果好的防腐方法。陽極保護是把被保護設(shè)備接直流電源的陽極，讓金屬表面生成鈍化膜62（2）陰極型緩蝕劑這類緩蝕劑主要阻滯陰極過程。例如，鋅、錳和鈣的鹽類如ZnSO4、MnSO4、Ca(HCO3）等，能與陰極反應產(chǎn)物OH一作用生成難溶性的化合物，它們沉積在陰極表面上，使陰極面積減小而降低腐蝕速度。（3）混合型緩蝕劑這類緩蝕劑既能阻滯陰極過程，又能阻滯陽極過程，從而使腐蝕得到緩解。常用的有胺鹽類、醛（酮）類、雜環(huán)化合物、有機硫化物等。目前在酸洗操作和循環(huán)冷卻水的水質(zhì)處理中，緩蝕劑用得最普遍。而在化學工業(yè)中緩蝕劑的應用還不多。（2）陰極型緩蝕劑63小結(jié)化工生產(chǎn)對化工設(shè)備的基本要求化工容器結(jié)構(gòu)與分類壓力容器規(guī)范簡介材料的性能鋼的熱處理金屬材料非金屬材料小結(jié)化工生產(chǎn)對化工設(shè)備的基本要求64作業(yè)

1－1三類壓力容器劃分方法的依據(jù)是什么？

1－2什么是機械性能？機械性能包括哪些？

1－3GB150采用了什么設(shè)計準則？其適應范圍是什么？

1－4什么是退火？什么是正火？說明退火和正火的目的與區(qū)別。

1－5說明下列碳鋼、合金鋼牌號的含義及用途：Q235A、40、Q345、20Cr、40Cr、GCr15、1Cr18Ni9Ti。

1－17化工設(shè)備的選材原則是什么？

作業(yè)1－1三類壓力容器劃分方法的依據(jù)是什么？65謝謝合作謝謝合作66化工設(shè)備簡介化工設(shè)備簡介671.1化工生產(chǎn)對化工設(shè)備的基本要求1.1.1化工生產(chǎn)的特點

1、生產(chǎn)的連續(xù)性性強為了提高生產(chǎn)效率，節(jié)約成本，化工生產(chǎn)過程一般采用連續(xù)的工藝流程。

2、生產(chǎn)條件的苛刻性化工生產(chǎn)的特點：高溫、高壓、易燃、易爆、劇毒、強腐蝕性等。

3、生產(chǎn)原理的多樣性

4、生產(chǎn)技術(shù)含量高專業(yè)復合，化、機、電一體化的發(fā)展勢態(tài)。1.1化工生產(chǎn)對化工設(shè)備的基本要求681.1.2化工生產(chǎn)對化工設(shè)備的基本要求1.安全性能要求足夠的強度——抵抗破壞能力

良好的韌性——斷裂前吸收變形能量的能力

足夠的剛度和抗失穩(wěn)能力——抵抗變形能力和保持原有平衡狀態(tài)的能力

良好的抗腐蝕性——金屬與周圍介質(zhì)發(fā)生化學或電化學作用而引起的破壞

可靠的密封性——防止介質(zhì)泄漏的能力。

1.1.2化工生產(chǎn)對化工設(shè)備的基本要求692.工藝性能要求工藝指標如儲罐的儲存量、換熱器的傳熱量、反應器的反應速率、塔設(shè)備的傳質(zhì)效率等。生產(chǎn)效率高、消耗低化工設(shè)備的生產(chǎn)效率用單位時間內(nèi)單位體積（或面積）所完成的生產(chǎn)任務來衡量。消耗是指生產(chǎn)單位質(zhì)量或體積產(chǎn)品所需要的資源（如原料、燃料、電能等）。2.工藝性能要求703.使用性能要求結(jié)構(gòu)合理、制造簡單運輸與安裝方便操作、控制、維護簡便4.經(jīng)濟性能要求

在滿足安全性、工藝性、使用性的前提下，應盡量減少化工設(shè)備的基建投資和日常維護、操作費用，并使設(shè)備在使用期內(nèi)安全運行，以獲得較好的經(jīng)濟效益。簡單地說既安全又經(jīng)濟3.使用性能要求4.經(jīng)濟性能要求簡71

1.2化工容器結(jié)構(gòu)與分類

1.2.1化工容器的基本結(jié)構(gòu)1.2化工容器結(jié)構(gòu)與分類1.2.1化工容器的基本結(jié)構(gòu)72化工設(shè)備簡介課件73化工設(shè)備簡介課件74化工設(shè)備簡介課件75

1.2.2化工容器與設(shè)備的分類

1.按壓力等級分按承壓方式分類，化工容器可分為內(nèi)壓容器（）外壓容器（）；內(nèi)壓容器又可按設(shè)計壓力大小分為四個壓力等級低壓（代號L）容器0.1MPa≤p＜1.6MPa；中壓（代號M）容器1.6MPa≤p＜10MPa；高壓（代號H）容器10MPa≤p＜100MPa；超高壓（代號U）容器p≥100MPa。外壓容器中，當容器的內(nèi)壓小于一個絕對大氣壓（約0．IMPa）時又稱為真空容器。1.2.2化工容器與設(shè)備的分類76

2.按原理與作用分①反應容器（代號R）主要是用于完成介質(zhì)的物理、化學反應的容器。如反應器、反應釜、聚合釜、合成塔、蒸壓釜、煤氣發(fā)生爐等。②換熱容器（代號E）主要是用于完成介質(zhì)熱量交換的容器。如管殼式余熱鍋爐、熱交換器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、加熱器等。③分離容器（代號S）主要是用于完成介質(zhì)流體壓力平衡緩沖和氣體凈化分離的容器。如分離器。過濾器、蒸發(fā)器、集油器、緩沖器、干燥塔等。④儲存容器（代號C，其中球罐代號B）主要是用于儲存、盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)的容器。如液氨儲罐、液化石油氣儲罐等。

2.按原理與作用分773.按相對壁厚分按容器的壁厚可分為薄壁容器和厚壁容器，稱為薄壁容器或稱厚壁容器

4.按支承形式分當容器采用立式支座支承時叫立式容器；用臥式支座支承時叫臥式容器。

3.按相對壁厚分785.按材料分當容器由金屬材料制成時叫金屬容器；用非金屬材料制成時，叫非金屬容器。

6.按幾何形狀分按容器幾何形狀，可分為圓柱形、球形、橢圓形、錐形、矩形、方形等容器。

5.按材料分797.按安全技術(shù)管理分

《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》采用既考慮容器壓力與容積乘積大小，又考慮介質(zhì)危害程度以及容器品種的綜合分類方法，有利于安全技術(shù)監(jiān)督和管理。該方法將壓力容器分為三類。（1）第三類壓力容器具有下列情況之一的為第三類壓力容器。①高壓容器；②中壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)）；③中壓儲存容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且pV乘積大于等于10MPa·m3；④中壓反應容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且PV乘積大于等于0．5MPa·m3；⑤低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)，且pV乘積大于等于0．2MPa·m3。7.按安全技術(shù)管理分80⑥高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；⑦中壓搪玻璃壓力容器；⑧使用強度級別較高（指相應標準中抗拉強度規(guī)定值下限大于等于540MPa）的材料制造的壓力容器；⑨移動式壓力容器，包括鐵路罐車、罐式汽車車、低溫液體運輸車、永久氣體運輸車和罐式集裝箱等；⑩球形儲罐（容積大于等于50m3）；⑾低溫液體儲存容器（容積大于5m3

）。⑥高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；81

（2）第二類壓力容器具有下列情況之一的為第二類壓力容器。①中壓容器；②低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)）；③低壓反應容器和低壓儲存容器（僅限易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)）；④低壓管殼式余熱鍋爐；⑤低壓搪玻璃壓力容器。

3．第一類壓力容器除上述規(guī)定以外的低壓容器為第一類壓力容器。（2）第二類壓力容器82上述內(nèi)容中提到的毒性程度是參照GB5044《職業(yè)性毒物危害程度分級》的規(guī)定，按介質(zhì)毒性最高允許的濃度值分為4級。（1）極度危害（I級）最高允許濃度小于0.1mg/m3

，如氟、氫氟酸、光氣等介質(zhì)．（2）高度危害（Ⅱ級）最高允許濃度為0.1～1.0mg/m3

，如氟化氫、氯等介質(zhì)。（3）中度危害（Ⅲ級）最高允許濃度為1.0～10mg/m3

，如二氧化硫、氨、一氧化碳、甲醇等。（4）輕度危害（Ⅳ級）最高允許濃度大于或等于10mg/m3，如氫氧化鈉、四氟乙烯、丙酮等介質(zhì)。易燃介質(zhì)是指與空氣混合的爆炸下限小于10%，或爆炸上限、下限之差大于或等于20％的氣休，如一甲胺、乙烯、乙烷、丙烷、丁烷、環(huán)氧乙烷、三甲胺、丁二烯等。上述內(nèi)容中提到的毒性程度是參照GB5044《職業(yè)性毒83

1.3化工容器與設(shè)備有關(guān)標準規(guī)范簡介1.3.1常用材料標準

1．鋼板⑴碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶（GB912—89）⑵碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板和鋼帶（GB3274—88）1.3化工容器與設(shè)備有關(guān)標準規(guī)范簡介1.3.1常用材料84(3)不銹鋼熱軋鋼板（GB4237—92）

(4)壓力容器用鋼板（GB6654—1996）

2.鋼管

(1)輸送流體用無縫鋼管（GB8163—87）

(2)石油裂化用無縫鋼管（GB9948—88）(3)化肥設(shè)備用高壓無縫鋼管（GB6479－86）（4）高壓鍋爐用無縫鋼管（GB5310—85）(3)不銹鋼熱軋鋼板（GB4237—92）851.3.2壓力容器規(guī)范簡介美國機械工程協(xié)會制訂的《鍋爐和受壓容器規(guī)范》（簡稱ASME規(guī)范）等。美國ASME規(guī)范是世界上制訂最早（1915）、最完備的壓力容器規(guī)范。1989年制訂了有關(guān)壓力容器的第一部國家標準《鋼制壓力容器》（簡稱GB150）。

1.3.2壓力容器規(guī)范簡介美國機械工程協(xié)會制訂的《鍋爐和受86l.美國ASME規(guī)范

ASME規(guī)范共有11卷22冊。第Ⅷ篇《壓力容器》共有3個分篇：第1分篇《壓力容器》，屬于常規(guī)設(shè)計標準；第2分篇《壓力容器一另一規(guī)則》，采用的是分析設(shè)計標準；第3分篇《高壓容器另一規(guī)則》主要適用于設(shè)計壓力不小于70MPa的高壓容器。l.美國ASME規(guī)范87

2.GB150《鋼制壓力容器》GB150《鋼制壓力容器》是中國第一部壓力容器國家標準。它包括10章正文、8個附錄補充件和3個附錄參考件。

3.JB4732《鋼制壓力容器—分析設(shè)計標準》4.《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)查規(guī)程》5.壓力容器設(shè)計與制造的有關(guān)規(guī)則（1）《壓力容器設(shè)計單位資格管理與監(jiān)督規(guī)程》

（2）《壓力容器制造單位資格認可與管理規(guī)程》

2.GB150《鋼制壓力容器》88

1.4化工設(shè)備常用材料

1.4.1材料常用性能

1.機械性能強度、塑性、硬度、沖擊韌性及疲勞極限等。

2.物理性能比重、熔點、導熱性、熱膨脹性等。1.4化工設(shè)備常用材料1.4.1材料常用性能89強度：材料抵抗破壞的能力塑性：產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力硬度：材料抵抗其它物體壓入的能力HBSHBWHRC韌性：材料抵抗沖擊的能力疲勞強度：材料抵抗交變載荷的能力

強度：材料抵抗破壞的能力903.耐腐蝕性能腐蝕分均勻腐蝕和非均勻腐蝕。腐蝕速度表示材料的耐腐蝕性。良好材料

尚可材料不好材料4.制造性能（工藝性能）鑄造性、鍛造性、焊接性和切削性等。

3.耐腐蝕性能91

1.4.2鋼的熱處理過程：加熱、保溫和冷卻三個階段。目的：改善金屬材料的性能，滿足使用要求。分類：分為普通熱處理和表面熱處理兩大類。普通熱處理包括退火、正火、淬火、回火等；表面熱處理包括表面淬火、化學熱處理等。一般零件的生產(chǎn)工藝過程為：鍛造→預先熱處理→機械加工（粗加工）→最終熱處理→機械加工（精加工）

1.4.2鋼的熱處理92

1．退火和正火退火是將鋼加熱，保溫，緩慢冷卻（爐冷、坑冷）的熱處理工藝。正火是將鋼加熱，保溫，空冷的熱處理工藝。目的是：軟化鋼材以利于切削加工；消除內(nèi)應力以防止工件變形；細化晶粒，改善組織，為零件的最終熱處理做好準備。1．退火和正火93

2．淬火和回火淬火是將鋼加熱，保溫，快速冷卻（水冷或油冷）的熱處理工藝。淬火后必須回火。按照溫度范圍不同，回火分為三類：（1）低溫回火的回火溫度范圍為150～250℃，回火后的鋼具有高硬度和高耐磨性，主要用于各種工具、滾動軸承、滲碳件和表面淬火件；（2）中溫回火的回火溫度范圍為350～500℃，回火后的鋼具有較高的彈性極限和屈服強度，一定的韌性和硬度，主要用于各種彈簧和模具等；（3）高溫回火的回火溫度范圍為500～650℃，回火后的鋼具有強度、硬度、塑性和韌性都較好的綜合力學性能如各種軸、齒輪、連桿、高強度螺栓等。通常將淬火和高溫回火相結(jié)合的熱處理工藝稱為調(diào)質(zhì)。2．淬火和回火94化工設(shè)備簡介課件95

3．表面熱處理具有‘外硬內(nèi)韌”的性能。（1）表面淬火將鋼的表面快速加熱至淬火溫度，快速冷卻。表面淬火后一般進行低溫回火。（2）化學熱處理向工件表層滲入某種元素的熱處理工藝。按照滲入元素的不同，化學熱處理分為滲碳、滲氮（氨化）、碳氮共滲（氰化）、滲金屬等。3．表面熱處理96

1.4.3金屬材料黑色金屬：如鋼、鑄鐵和鐵合金等；非鐵合金（舊稱有色金屬）:如銅及其合金、鋁及其合金、鉛及其合金等。鋼分為非合金鋼（舊稱碳鋼）、低合金鋼和合金鋼三類。1.4.3金屬材料97

1．碳鋼碳鋼是含碳量小于2．11％的鐵碳合金（1）碳素結(jié)構(gòu)鋼這類鋼的牌號由代表屈服極限的字母“Q”、屈服極限的數(shù)值（單位MPa）、質(zhì)量等級符號、脫氧方法符號四個部分順序組成。質(zhì)量等級按由低到高分為A、B、C、D四級；脫氧方法符號F、b．Z、TZ分別表示沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼、特殊鎮(zhèn)靜鋼，表示鎮(zhèn)靜鋼的Z一般省略不標。1．碳鋼98例如，Q235A表示碳素結(jié)構(gòu)鋼，屈服極限為235MPa，A級質(zhì)量，鎮(zhèn)靜鋼。碳素結(jié)構(gòu)鋼有Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五個鋼種，其中Q235A鋼在化工設(shè)備制造中應用廣泛。例如，Q235A表示碳素結(jié)構(gòu)鋼，屈服極限為235MPa，A級99

（2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號以鋼中平均含碳量的萬分數(shù)（兩位數(shù)字）表示。如45表示優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，平均含碳量為萬分之四十五，即0.45％。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼有10、15、20、25、30、35．40、45、55、65、70等，常按含碳量不同分為三類。（1）低碳鋼，含碳量C＜0.25％，常用鋼號有10、15、20、25等。（2）中碳鋼，含碳量C＝0.25％～0.60％，。常用牌號有30、35、40、45、50、55、60等，其中以45鋼應用最廣。（3）高碳鋼，含碳量C＞0.60％，鋼的強度和硬度均較高，塑性差，常用來制造彈簧。常用的牌號有60、65、70鋼。（2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼100

2．低合金鋼低合金鋼與合金鋼是指在碳鋼基礎(chǔ)上有目的地加入某些元素所形成的鋼種。常加人的元素有Si、Mn、Cr、B、W、V、Ni、Ti、Nb、AI等。目的：為了改善鋼的性能，滿足使用要求。“低合金”是指鋼中含有合金元素總量＜5％.

有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460.

最常用的是Q345鋼.2．低合金鋼101化工設(shè)備簡介課件102

3．合金鋼

合金鋼的牌號通常是由含碳量數(shù)字、合金元素符號、合金元素含量數(shù)字順序組成。含碳量數(shù)字為兩位數(shù)時表示平均含碳量的萬分數(shù)，為一位數(shù)時表示平均含碳量的千分數(shù)；合金元素含量數(shù)字位于合金元素符號之后，通常表示合金元素平均含量的百分數(shù)，當合金元素平均含量＜1．5％時不標數(shù)字.3．合金鋼103例如40Cr鋼平均含碳量為萬分之四十，即0．4％、平均含Cr＜1.5％；

ICr18Ni9Ti鋼平均含碳量為千分之一，即0.1％、平均含Cr18％、Ni9％。Ti＜1.5％。例如40Cr鋼平均含碳量為萬分之四十，即0．4％、平均含104（l）合金滲碳鋼滲碳鋼的含碳量為低碳。滲碳鋼分為碳素滲碳鋼和合金滲碳鋼兩類。碳素滲碳鋼為低碳鋼，常用牌號有15、20等;

合金滲碳鋼的常用牌號有20Cr、20CrMnTi、20MnVB等，其中20CrMnTi應用最為廣泛。（l）合金滲碳鋼105（2）合金調(diào)質(zhì)鋼調(diào)質(zhì)鋼的含碳量為中碳。它是機械零件用鋼的主體。調(diào)質(zhì)鋼分為碳素調(diào)質(zhì)鋼和合金調(diào)質(zhì)鋼兩類。

40、45．50是常用而廉價的碳素調(diào)質(zhì)鋼。合金調(diào)質(zhì)鋼的常用牌號有40Cr、35SIMn、35CrMO、40MnB等，最典型的鋼種是40Cr，用于制造一般尺寸的重要零件。（2）合金調(diào)質(zhì)鋼106（3）滾動軸承鋼滾動軸承鋼的牌號以字母“G”后附鉻元素符號Cr及其含量的千分數(shù)表示，碳的含量不標出。例如GCr15表示含Cr千分之十五，即1.5％的滾動軸承鋼。滾動軸承鋼的常用牌號有GCr9、GCr15、GCr15SiMn等，最有代表性的是GCr15。（3）滾動軸承鋼107（4）不銹鋼

Cr是不銹鋼獲得耐蝕性的基本合金元素，一般不銹鋼含Cr11.7％以上；大多數(shù)不銹鋼的含C量為0.1％～0.2％。鉻不銹鋼的常用牌號有ICr13、2Cr13、3Cr134Cr13、ICrl7、8Crl7等。鉻鎳不銹鋼的常用牌號有OCr19Ni9、ICr19Ni9、ICrl8Ni9Ti等。（4）不銹鋼108（5）耐熱鋼耐熱鋼分為抗氧化鋼和熱強鋼兩類。在高溫下有較好的抗氧化性又有一定強度的鋼稱為抗氧化鋼，常用牌號有OCrl9Ni93Cr18Mn12Si2N等。高溫下有一定抗氧化能力和較高強度以及良好組織穩(wěn)定性的鋼稱為熱強鋼，常用牌號有1Cr13、1Cr18Ni9Ti、1Cr5M。1CrllMoV等。（5）耐熱鋼109

4．有色金屬（1）鋁及其合金工業(yè)純鋁的牌號有1070、1060、1050等（對應的原牌號為LI、L2、L3），數(shù)字越小則純度越低。鋁合金分為形變鋁合金和鑄造鋁合金兩類。其牌號由四位數(shù)字組成。如5A02、3A21、ZAlSi12等。鋁的耐腐蝕性好，鋁的導熱性能好，不易產(chǎn)生火花，鋁不污染物品和不改變物品顏色等。4．有色金屬110（2）銅及其合金工業(yè)純銅按雜質(zhì)含量可分為T1、T2、T3、T4四個牌號，純度依次降低。銅合金按主要合金元素的種類分為黃銅、青銅等，黃銅是以鋅為主要合金元素的銅合鋅金；青銅是以鋅以外的其他元素為主要合金元素的銅合金。以錫為主要合金元素的青銅稱為錫青銅，以錫以外的其他元素為主要合金元素的青銅稱為無錫青銅。（2）銅及其合金111銅合金分為壓力加工銅合金和鑄造銅合金兩類。如H80表示平均含銅80％、其余為鋅的黃銅；如ZCuZn38表示平均含Sn38％、其余為銅的鑄造黃銅；如ZCuSn10Zn2表示平均含Sn10％、Zn2％、其余銅的鑄造錫青銅。工業(yè)純銅和黃銅具有極好的導熱性，優(yōu)越的低溫力學性能和耐腐蝕性能；青銅具有良好的耐腐蝕性和耐磨性。銅合金分為壓力加工銅合金和鑄造銅合金兩類。112（3）鉛及其合金鉛在許多介質(zhì)中，特別是在硫酸中，具有很高的耐腐蝕性。鉛強度和硬度都低、不耐磨、非常軟、比重大等，不適宜單獨做化工設(shè)備。鉛與銻的合金稱為硬鉛，強度和硬度都比純鉛高。（3）鉛及其合金113

（4）滑動軸承合金滑動軸承合金用來制造滑動軸承的軸瓦及其內(nèi)襯（稱為軸承襯）。錫基軸承合金是以錫為基體，再加入銻及銅等合金元素的合金。例如ZSnSb11Cu6表示平均含Sb11％Cu6％其余為錫的錫基軸承合金。鉛基軸承合金是以鉛為基體，再加人銻、錫及銅等合金元素的合金。例如ZPbSb16Sn16Cu2表示平均含Sb16％、Sn16％、Cu2％、余為鉛的鉛基軸承合金。銅基軸承合金有ZCuPb30、ZCuSn10Pbl、ZCuAl10Fe3等。常用的鋁基軸承合金為ZAlSn6CuNi1.（4）滑動軸承合金1141.4.4非金屬材料分無機材料和有機材料如陶瓷、搪瓷、玻璃；塑料、橡膠、涂料等非金屬材料具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，資源豐富，成形工藝簡單，應用廣泛。還可單獨用作結(jié)構(gòu)材料或作密封、保溫材料。1.4.4非金屬材料1151.4.5壓力容器用鋼的選用原則選用材料時，應綜合考慮設(shè)備的使用和操作條件、材料的焊接和冷（熱）加工性能、化工設(shè)備的功能及制造工藝、材料的來源及經(jīng)濟合理性等。1.4.5壓力容器用鋼的選用原則選用材料時，應綜合考慮設(shè)備1161．考慮設(shè)備使用和操作條件使用和操作條件是指設(shè)備的操作壓力、操作溫度、介質(zhì)特性和工作特點，選用材料時，首先就要考慮這些使用條件對沒備的影響。例如，對一臺操作壓力很高的設(shè)備，就需要選擇高或超高強度鋼，同時注意強度和韌性的匹配，在滿足強度要求的前提下，盡缺選用塑性和韌性較好的材料：對于高溫、高壓、有氫介質(zhì)作用的沒備，選材時除了滿足高溫下的熱強性（考慮蠕變和持久極限）和抗高溫氧化性能外，還要考慮抗氫腐蝕及氫脆性能．通常應選用抗氫腐蝕的鋼材，如12CrMoV、15CrMnR等。1．考慮設(shè)備使用和操作條件使用和操作條件是指設(shè)備的操作壓力1172．考慮材料的焊接和冷熱加工性由于壓力容器絕大多數(shù)是焊接結(jié)構(gòu)，制造中避免不了要進行冷（熱）卷、冷（熱）沖和焊接等加工。在滿足操作條件的基礎(chǔ)上，應盡量選用具有良好冷熱加工成型性能和塑性的材料，并保證伸長率δ在15%~20%以上。另外，在一定焊接工藝條件下，為獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭，還需要考慮鋼材中含碳量的形響。2．考慮材料的焊接和冷熱加工性由于壓力容器絕大多數(shù)是焊接結(jié)1183．考慮設(shè)備的使用功能和制造工藝根據(jù)設(shè)備不同的使用功能和結(jié)構(gòu)特點，需要選擇不同性能要求的材料。例如，壓力容器的殼體，其主要功能是構(gòu)成化學或物理反應所需的空間，由于它直接與介質(zhì)接觸，并承受一定的壓力，故選用耐腐蝕的壓力容器專用鋼板．對換熱設(shè)備，選擇材料不僅要考慮耐蝕性能，還應考慮有良好的導熱性能；而支座的主要功能是支撐和固定設(shè)備，屬非受壓元件．并且不與介質(zhì)接觸，所以，可以考慮選擇一般的鋼材，如普通碳素鋼中的Q235-A、Q235-B等。選材除了要明確設(shè)備的功能特點外，還應考慮其制造工藝的影響。如用于強腐蝕環(huán)境的搪玻璃容器，在沸騰鋼上搪玻璃的效果要比鎮(zhèn)靜鋼好，因此，在這種情況下，可選擇Q235–A.F沸騰鋼。3．考慮設(shè)備的使用功能和制造工藝根據(jù)設(shè)備不同的使用功能和結(jié)1194．考慮材料的來源與價格選用的材料應考慮有較多的生產(chǎn)廠家，供貨應比較方便，并有成功的材料使用實例。另外，還要分析形響