化工设备基础2

化工设备机械基础授课课件大连理工大学化工学院化机系王立业编2004.51课程简介请看化工装置21.确定设计原则——经济指标，生产可靠度，能力，材质，自动化程度，设备备用，进一步的发展，等。2.确定设计基础——年操作时间，原材料，产品，消耗与回收，界区交接条件，公用工程规格等。3.工艺流程图设计(PFD)——过程确定，系统合成，工艺计算，设备特性要求，控制要求等。4.带控制点的管道流程图（PID)5.工艺设备设计——设计温度，设计压力，结构设计，材质选择，壁厚确定等。设计内容！36.定型设备选型。7.设备布置设计。8.管道工程设计。9.保温工程设计。10.公用工程设计。自己具备了哪些基础知识和技能？4本课程将学些什麽？——看看再说5化工设备——储罐

固定管板式换热器膨胀节式固定管板换热器塔设备反应釜61.这些设备要满足什麽生产工艺要求？结构如何才可以？2.用什麽材料，如何制作出来的？3.抵抗压力，温度的能力如何？——安全性如何？7一.主要内容：1.化工设备常用材料——简介化工设备常用材料性能、分类、热处理方法；2.中、低压化工容器设计——薄膜理论；内、外压容器设计方法、容器零部件设计；3.典型化工设备机械设计——列管式换热器、塔设备以及反应釜的结构及机械设计方法。8二.学习本课程的目的与要求：目的：基本掌握化工设备常用材料的主要性能及选用方法；基本掌握中低压、外压容器及典型化工设备的设计方法。

要求：1.重点掌握——设计概念及方法；

2.掌握——化工设备的结构特点；3.领会贯通——课堂上讲授的内容。9三.主要参考书及参考资料：1.《化工设备机械基础》(第五版）刁玉玮王立业编著；2.《压力容器安全技术监察规程》1999；3.《钢制压力容器》

GB150---1998；4.《管壳式换热器》GB151---1999；5.《钢制塔式容器》JB4710---2002；10第一篇篇化化工设设备材材料第一章章化化工设设备材材料及及其选选择1.1概述1）.化工工设备备的使用环环境：压力：：真空空—低低压——中压压—高高压压—超超高压压温度：：低温温—中中温——高温温介质：：有毒毒；易易燃；；剧毒毒。111.2金金属属材料料的性性能1.2.1力学性性能——在外力力作用用下不不产生生超过过允许许的变变形或或不被被破坏坏的能能力。。如弹弹性、、塑性性、强强度、、硬度度和韧韧性等等指标标。1.强度及其主主要指指标.固体材材料在在外力力作用用下抵抵抗产产生塑塑性变变形或或断裂裂的特特性。。例如：：※※容器器爆裂裂；※※管道道破裂裂;※地脚脚螺栓栓拉断断;※※炉管管爆裂裂；…..——强强度不不够！！12金属材材料的的重要要强度度指标标金属材材料的的“拉拉—伸伸图””13（1））.屈服点点屈服现现象：金属材材料承承受载载荷作作用，，当载载荷不不再增增加时时，仍继续续发生生明显显的塑塑性变变形。。屈服点点：（s）——材材料发发生屈屈服时时的应应力。。单位：：MPa。——一一些合合金没没有明明显的的屈服服点,规定发生0.2%残余变变形时时的应应力，，作为为“条条件屈屈服点点”。记作σ0.2。14（2）.抗抗拉强度(sb)定义：金属材料在在受力过程程中，发生断裂所所达到的最最大应力值值，以σb表示，单位位MPa。是压力容容器设计计常用的性性能指标标。屈强比：s/sb屈强比小小，表明明材料具具有较大大的塑性储备备。15（3）.蠕蠕变变强度（（sn）“蠕变””现象：：高温高压压的蒸汽汽管道下下挠变形形；高温高压压下法兰兰及螺栓栓蠕变变变形而泄泄漏；铅丝在常常温下受受重力作作用而变变长变细细。“蠕变强强度”：：材料在高温下，抵抗抗发生缓缓慢塑性性变形的的能力，以sn表示，单单位MPa。。16（4）.持久强强度（sD）定义：在在一定温温度下，，经过一一定时间间断裂时时的应力力，以sD表示，单单位MPa。。----是一定定温度和和一定载载荷下，，材料抵抵抗断裂裂的能力力。材料抵抗抗断裂的的能力越越大，在在相同的的条件下下，能支支持的时时间越久久。规定：化工设备备设计寿寿命一般般为十万万小时，，所以用用试件在在十万小小时断裂裂时的应应力作为为持久强强度。设备的17（5）疲劳强强度构件或零零件受到到大小和和方向变变化的交交变载荷荷作用，，应力远远小于屈屈服点就就断裂——疲劳。“疲劳极限限”——构件或零零件在交交变载荷荷作用下下不致断断裂的最最大应力力。表示示符号：：σ-1(MPa)。例如：频繁开、、停车——容器内压压力或温温度波动动；活塞式压压缩机压压缩气体体——容器及管管道内压压力波动动；离心泵频频繁开停停机或震震动——泵轴受力成成交变式。。182.塑性及其主主要指标金属的塑性性：外力作用下下产生塑性性变形，而而不破坏的的性质。因塑性不足足引起材料料破坏的例例子：◎锻件裂纹纹;◎◎卷板裂纹纹;◎◎焊缝热影影响区裂纹纹19主要指标：(1)延伸率（δ）20（2）断面面收缩率（（y）如：纯铁的延伸伸率为50%，20R的d5不小于25%；16MnR的d5不小于21%；1Cr18Ni9Ti的d5不小于40%。21（3）冷弯弯性能室温下对试试板以一定定的内半径径（R=0.5～3板厚）进行弯曲，，a=1200或1800，是否出现裂裂纹或起层层。-----是钢材塑性性指标和冶冶金质量的的综合指标标。22塑性指标的的实际意义义：便于成型加加工和焊接接。如弯卷卷、锻压、、冷冲、焊焊接等；使构件在承承载后由于于变形而避避免发生断断裂。——压力容器及及其零件都都需要具备备这个性质质。233.硬硬度的概念念金属材料表表面抵抗其其它硬物压压入的能力力。硬度高材料料强度也高高，耐磨性性较好；—综合性能指指标。布氏硬度试试验示意图图24常用硬度指指标：布氏硬度（（HBS);洛氏硬度（（HRA、HRB、HRC);维氏硬度（（HV)等。硬度和强度度间有一定定关系：如：低碳钢钢sb≈36HBS;用硬度计测测量！254.冲冲击韧性及及指标（Ak）材料在外加加动载荷作作用下的一一种吸收机机械能，迅迅速塑性变变形，抵抗抗断裂的能能力。包饺子用面面？冲压成型用用的材料？？——变形？？断裂？26看看冲击试试验27摆锤冲断试试样所失去去的位能为为冲击功（试件所吸吸收的功））：Ak=G(H1-H2)焦耳！吸收功的的高低取决决于——材料能否迅迅速塑性变变形的能力力。冲击韧性值值的试验确确定28材料的冲击击韧性高，，其塑性也也高；反之之，材料塑塑性高，其其冲击韧性性不一定高高。——静载荷荷下能够缓缓慢塑性变变形的材料料，在动载载荷下不一一定能迅速速塑性变形形。——本质区区别在于材料在动载载荷作用下下是否能够够迅速发生塑塑性变形，吸收冲击击能量。冲击韧性与与塑性区别别何在？295缺口敏感性性——在带有一定定应力集中中的缺口条件下，材材料抵抗裂裂纹扩展的的能力。韧性范畴——静载荷下抵抵抗裂纹扩扩展的性能能。冲击韧性？——是动载荷作用用下抵抗裂纹纹扩展的能力力。301.2.2物理性能——密度，熔点，，线膨胀系数数，导热系数数，比热容，，电阻率，磁磁导率，弹性性模量，泊桑桑比等。化工设备设计计与制造主要要考虑的物理理性能：1.线膨胀系数异种钢焊接——收缩率不同，，引起变形或或损坏；复合钢板（如如不锈钢与碳碳钢)——热变性不同,容器壳体将会会？设备衬里（如如碳钢壳体内内喷涂铝）——热变性不同时时？固定管板式换换热器的管子子与壳体——线膨胀量相差差过大，将会会？碳钢表面电镀镀一层铜——升温后会？312.弹性模量E与泊桑比μ弹性模量E：金属材料对对弹性变形抗抗力的指标，，是衡量材料产产生弹性变形形难易程度的的。随着温度升高高而降低。泊桑比μ：拉伸试件的的单位横向收收缩与单位纵纵向伸长之比比。各种钢材近乎乎为μ=0.3。321.2.3化学性能——金属材料所处处介质中的化化学稳定性，，即是否会与与介质发生化化学或电化学学反应，产生生腐蚀。主要考虑的化化学性能：1.耐腐蚀性——对介质侵蚀的的抵抗能力；；2.抗氧化性——在热加工的高高温条件下抵抵抗氧化性介介质氧化的能能力。氧化性介质如水蒸气、CO2、SO2等。热加工——如热卷，锻造造，焊接，热热处理，热冲冲压，铸造等等等。331.2.4.金属材料的工工艺性能可焊性能—母材及焊剂剂熔融状态的的流动性、凝凝固收缩率、、热塑性等；；铸造性能—流动性、凝凝固收缩率等等；可锻性能—抗热裂性、、抗氧化性、、热塑性等；；切削加工性能能热处理性能加工性能？34看容器加工工工艺——制造压力容器器的材料须具具备什麽性能能钢板校平卷筒焊后矫圆压制封头煨制弯管组对与焊接351.3金属属材料的分类类及牌号1.3.1分分类1.黑色金属——1）生铁2）钢钢碳素钢合金钢低碳钢中碳钢高碳钢低合金钢中合金钢高合金钢钢普通钢优质钢高级优质钢按化学成分：：按质量分：36钢沸腾钢镇静钢半镇静钢钢建筑钢结构钢弹簧钢轴承钢工具钢特殊性能钢按冶炼方法分分：按用途分：372.有色金属铜及其合金：纯（紫）铜黄铜（铜锌合金）锡青铜（铜锡合金）铝青铜（无锡青铜）轻金属及其合金铝及铝合金钛及钛合金镁及镁合金381.3.2钢铁牌号及表表示方法1.牌号的表示原原则依据国家标准准GB221-2000,牌号中化学元素——化学符号或汉汉字表示；产品用途、冶冶炼和浇铸方方法——汉字或汉语拼拼音字母表示示。例如：沸腾钢钢——F或沸灰口铸铁——HT或灰铁铸钢——ZG锅炉钢——g或锅容器钢——R或容392.钢号表示法例：优质碳素素钢——08F20R沸腾钢含碳量为0.08%；容器钢含碳量为0.2%普通碳素钢——Q235-A,F沸腾钢类别为A钢材屈服点(MPa)屈服点屈字的的拼音首位字字母40低合金钢——16MnR16———含碳量0.16%；Mn——合金元素；R——容器钢。特殊性能钢——1Cr18Ni91——含碳量0.1%（千分数）；；Cr,Ni———主要合金元素素；18——含铬量18%；9——含镍量9%。411.4碳钢与铸铁钢铁的组成=95%以上上铁+（0.05～4%）碳+1%杂质质——铁碳合金含碳量0.02~2%为钢；含碳量＞2%为铸铁；含碳量＜0.02%为工业纯铁；；含碳量＞4.3%无实用价值。。铁碳合金！421.4.1铁碳合金的组组织结构1.金属的组织与与结构在1500倍显微镜下观观察到的显微微组织，即金金属的金相组组织。金相组织结构构直接影响金金属材料的性性质。如，铸铁中的的石墨形式不不同，其性质质也不同。细片状石墨：：次之粗片状石墨：：差球状石墨：强强度最好43纯铁在不同温温度下的晶体体结构：44452.纯铁的同素异异构转变：γ-Feαα-Fe910℃（面心立方晶晶格）（体心立方晶晶格）固态下铁原子子重新排列463.铁与碳的相互互关系和碳钢钢的基本组织织铁碳关系：固溶态，化合合态，混合态态固溶：元素于于固态下相互互溶解，保持持溶剂晶格原原来形式。（1）铁素体（F）体心立方晶格格（α-Fe）+C铁素体（固溶体）塑性好，强度度低。47（2）奥氏体（A）面心立方晶格格+C奥氏体（固溶体）—韧性好，强度度高。48——铁碳关系之二二：化合态C+Fe→Fe3CFe3C称为渗碳体。性能特点:.硬，脆；.在一定条件件下可以分解解（3）渗碳体（C）游离石墨+铁铁。渗碳体的作用用：少量渗碳体体散布在铁素素铁中（总含含c量﹤2%）成为碳素钢。提高了强度度和硬度，可可轧制成钢材材。49铁碳合金中含含碳量﹥2%时，部分碳碳以石墨形式式存在于其中中，即所谓铸铁。组织结构特点点——性能特点：石墨性软、强强度极低，相相当于铸铁中中存在许多孔孔洞。铁碳关系之三三——游离态501.4.2铁铁碳合金状状态图略511.4.3碳钢1.碳钢中杂质对对其性能的影影响1）.锰(Mn)来源——在冶冶炼过程中加加入锰铁。作用——钢材材中锰含量高高于0.8%时，即为合合金元素存在在——提高强强度。是有益元素。2）.硫(S)来源——矿石石和焦炭。存在形式：FeS。作用——FeS的熔点低于钢钢材热加工开开始温度，它过早熔化，，导致工件开开裂，称为热脆性。有害元素！523).磷(P)来源——矿石。作用——溶于铁素体，，使钢材常温温下脆性增加加，塑性、韧韧性下降，即即所谓“冷脆性”。有害元素！4）.氢(H)来源——钢由高温奥氏氏体冷至常温温时，氢的溶溶解度降低，，来不及到钢钢的表面逸出出而积聚，并并产生高压力力，在钢材内内产生“白点”。“白点”———裂纹源有害元素！532.碳钢的分类、、牌号（1）.普通碳钢含P、S等有害杂质较多多（S≤0.055%P≤0.045%)常用有：Q215-A,Q235-A,Q235-A.F#Q235-B,#Q235-C,Q275(参见表1-6）式中Q—普通碳钢，““屈服”的拼拼音首位字母母。235——材料屈服点（（MPa)A,B,C,D——钢材质量等级级，越后越高高。F——沸腾钢#—GB150-98规定使用材料料54（2）.优质碳素钢特点：含硫、磷等杂质较少少，均≤0.04%，杂质少，组织织均匀，表面面质量好。常用有：08,10,15,20,20g,20R,30Mn,40Mn等。式中数字--含c量的万分数;g--锅炉钢；R--容器钢；Mn---含锰元素约1%。（3）.高级优质钢磷硫杂质极少少P,s含量≤0.03%。表示法：如如20AGB150-98规规定使用材材料！551.4.4.钢的热处理理热处理工艺艺实例：※缝纫用钢钢针在火上上烧，再慢慢慢冷下来来后变软；；※建筑用铁铁线用火烧烧软；※泵轴调质质—内韧外外硬；※扁铲淬火火—提高硬硬度和韧性性；※容器焊后后退火—消消除内应力力；……热处理工艺艺曲线：金属材料中中的金相组组织发生变变化！56（1）常用用热处理工工艺缓慢加热，，保温一定定时间后※随炉冷却（曲曲线1）--退火；※空气中中冷却（曲曲线2）--正火；作用：①降降低硬度，，增加塑性性，改善机机械性能；；②使组织均均匀化，消消除内应力力。【注】加热热温度为临临界点（钢钢的内部组组织发生转转变的温度度)以以上30～50℃。容器焊缝处处产生内应应力吗？57缓慢加热，，保温一定定时间淬火剂中冷却（曲曲线3）；；淬火剂:水，盐水---用于于碳钢；；油---用用于合金钢钢。作用：提提高硬度度、强度度和耐磨磨性。淬火58淬火后再再进行一一次较低低温度的的加热与与冷却。。作用：消消除内应应力，稳稳定组织织，满足足技术要要求。回火又分分为：低温回火火（150～250℃℃））；中温回火火（300～450℃℃））；高温回火火（500～680℃℃）。※淬火+高温回回火称称为调质处理理。效果：强度、、塑性、、韧性均均提高。。回火59（2）化化学热处处理--将零零件放在在化学介介质中进进行加热-保保温-冷冷却的过程。。使零件表表面改性性。方式：渗渗碳，渗渗氮，渗渗铬，氰氰化等。。601.4.5.铸铁铁+(2.5～4.0%)碳+Si、Mn、P、S等杂质铸铁1）灰铸铁如HT150-330,HT200-400HT---灰铸铁第一个数数字---抗拉拉强度（（MPa)第二个数数字---抗弯弯强度（（MPa)特点：断口呈呈灰色，石墨墨呈片状；质脆，耐磨，，抗压不抗拉拉，可铸性好好，易切削；；吸音减振，某某些介质中耐耐腐蚀性好。。用来制作机床床的床身，压压缩机机身如如何？612）球墨铸铁如QT450-10.QT---球墨铸铁450---抗拉强度（MPa)10----延伸率（%））特点：碳以球球状石墨存在在，可铸性好好，易切削；；强度高，较好好的塑性和韧韧性。可制作重要轴轴类！62性能指标材料

sb(MPa)

ss(MPa)

d(%)

ak(N.m/cm2)

HBS(MPa)45(正火）6103601650≤24.1球墨铸铁400～900250～6002～1815～3013～36灰铸铁150～400——————14～2745号钢、球球墨铸铁、灰灰铸铁的机械械性能比较633）高硅铸铁铁如：STSi15R,STSi11Cu2CrR,STSi17R…式中ST---高硅耐蚀铸铁铁，Si15---含硅15%左左右，Cu2---含铜2%左右右R---混合稀土元素素（≤0.1%）。特点：※耐腐腐蚀性好（见见书表1-15）；※质硬、脆，，较难机加工工，一般采用用铸造；※导热性能差差，膨胀系数数大，受热易易裂。用途：制造耐耐腐蚀泵、阀阀门、旋塞、、冷却排管、、辅助阳极、、管道配件等等。641.5低合金钢及特特殊性能钢1.5.1合金元素对钢钢的影响——为改善钢材性性能特意加入入合金元素，，以改变钢材材性质。例如如：铬：耐腐蚀抗氧化化；提高了强度硬硬度和耐磨性性；使钢材的韧性性和塑性降低低。锰：提高强度和低低温冲击韧性性。镍：提高淬透性，，保持良好塑塑性和韧性；；提高耐腐蚀性性和低温冲击击韧性；提高热强性能能。硅：提高强度、高高温疲劳强度度、耐热性、、耐H2S腐蚀；降低了塑性和和冲击韧性。。651.成分特点：※由碳素钢+Si、Mn、Cu、Ti、V、Nb等元素组成；；※含碳量均较较低，≤0.2%；※合金元素总总含量＜5%。2.相对于碳素钢钢，其性能特点：※强度提高；※耐腐蚀性能能提高；※低温性能提提高。1.5.2低合金钢66碳素钢与低合合金钢比较类别品种sb

(MPa)ss(MPa)

σS/σb使用温度（℃）碳素钢Q235-A204004002402500.60.630～350-19～475低合金钢16Mn15MnV5205403604000.690.74-40～475-45～450673.常用材料：板板，管，圆钢钢等型材。4.用途：广泛用于造船船，压力容器器，桥梁，高高压锅炉，汽汽车，矿山机机械，农业机机械等。5.常用材料：16MnR，15MnVR,18MnMoNbR,16MnDR,15CrMoR,14Cr1MoR….681.5.3锅炉钢和容器器钢1.工作环境：锅炉：中温或或高温；中压压或高压。容器：压力；；温度；介质质腐蚀；操作作特点。2.对材材质质要要求求：：1）较较高高的的强强度度；；2）良良好好的的塑塑性性、、韧韧性性和和冷冷弯弯性性能能；；3）较较低低的的缺缺口口敏敏感感性性；；4）良良好好的的焊焊接接性性能能和和其其他他工工艺艺性性能能；；5）良良好好的的冶冶金金质质量量。。693.常用用的的材材料料：：锅炉炉钢钢———20g；12Mng,16Mng,15MnVg,18MnMoNbg。容器器钢钢———（GB150-1998《《钢制制压压力力容容器器》推荐荐））Q235-B，Q235-C;20R;16MnR，15MnVR，15MnVNbR，18MnMoNbR。4.标准准：：《压力力容容器器用用钢钢板板》GB6654-1996《压力力容容器器用用碳碳素素钢钢和和低低合合金金厚厚钢钢板板》YB/T40-87701.5.4不锈锈耐耐酸酸钢钢不锈锈---耐耐大大气气腐腐蚀蚀；；耐酸酸---耐耐酸酸及及强强腐腐蚀蚀性性介介质质的的腐腐蚀蚀。。常用品品种：：1）铬铬不锈锈钢---如1Cr13,2Cr13,0Cr13等。第一个个数字字---含含碳量量的千分数数[见表表1-5(1-4）]；；Cr13---含铬13%。◎组织织成分分：铬铬固溶溶于铁铁素体体的晶晶格中中形成成固溶溶体。。71◎“不锈锈”的的原因：在氧化性介质质中，铬能生生成一层稳定定而致密的氧化膜，对钢材起保保护作用。◎性能特点：碳的作用---与铬生成碳化化铬(Cr23C6)，消耗大量的铬铬。为保证耐耐腐蚀性能，，不锈钢中碳含量越低越越好。72铬的作用：——能提高耐腐蚀蚀性能。实际铬不锈锈钢的平均含含铬量≥13%。——能提高钢的淬淬透性，显著著提高钢的强强度、硬度和和耐磨性，而而塑性、韧性性降低。用作受载荷大大的耐蚀零件件，如轴类，，活塞杆、螺螺栓、浮阀等等。732）铬镍不锈钢常用铬镍不锈锈钢型号:0Cr18Ni90Cr18Ni10Ti式中0---含碳量的千分数；（见表1-5）Cr18---含铬量18%左右；Ni9---含镍量9%左左右。通常以铬镍平平均含量“18-8”标标志这种钢。。组织特征：C、Cr、Ni固溶于奥氏体体晶格中，是是单一的奥氏体体组织。74性能特点:①耐腐蚀性好※Cr含量≥13%，表面形成成氧化膜；※组织为单一的奥氏体体，在电解液中中不能形成微微电池，避免免了电化学腐腐蚀。②力学性能优异异。[见P298附录五]③在400～～850℃期期间，碳生成成碳化铬在晶晶界析出，使使晶界附近贫贫铬（铬含量量低于12%）导致晶间腐蚀。！不能反复施焊焊，否则必须须进行热处理理。④不耐氯离子腐腐蚀。751.5.5耐热钢高温环境---原油加热热、裂解、催催化等。如转转化炉炉管，，工作温度为650～800℃。碳钢使用温度度一般在400℃以下。如20钢500℃时屈屈服点只有50MPa,变得很软，钢钢中的Fe3C分解出石墨碳碳（石墨化过程）；同时钢表表面生成氧化化皮，层层剥剥落。——碳钢在高温下下强度和抗氧氧化性均下降降。76高温设备对材材料的要求：：①化学稳定性。——抵抗高高温气体（O2、H2S、SO2等)腐蚀的能能力。钢的表表面能生成致致密的氧化膜。抗氧化钢——抗高温氧氧化，强度不不高。Cr13SiAl,Cr25Ti,Cr25Ni12等。②热强性。——抗高温蠕变能力。热强钢——抗蠕变，，有一定抗氧氧化能力。12CrMo,Cr5Mo,1Cr18Ni9Ti,Cr25Ni20等。77元素Cr—提高抗氧化性，强化并稳稳定金相组织织。Mo—提高高温强度，强化并稳定定金相组织，，提高再结晶晶温度。Ni—形成奥氏体组织，提高高温强强度和耐腐蚀蚀性。Ti—稳定金相组织织，不锈钢中中能减少铬与碳的的化合。Al,Si——提高高温抗氧化性性，本身生成致致密的氧化膜膜。各元素的作用用：781.5.6低温用钢低温环境———天然气液化化、空气分离离、润滑油脱脱脂、轻烃回回收等。普通碳钢在低低温下（-20℃以下下）变脆，冲击击韧性显著下下降。低温用钢的组组织成分特点点：※一般低低温（（-40~-20℃)钢———含含碳量量很很低低的的铁铁素素体体组织织，，再再加加入入适适量量的的Mn、、Al、、Ti、、Nb、、Cu、、V、、N等元元素素。。如16MnDR,09MnNiDR等。。※深冷冷（（-40℃以以下下)用钢钢———含含碳量量低低的的奥奥氏氏体体组织织。。如如15Mn26Al4。。791.5.7钢材材的的品品种种和和规规格格1））钢钢板板[P320附录录十十]2））钢钢管管[P306附录录七七]※无缝缝钢钢管管表示示法法：：如f219××10其中中219-钢管的的外外径径,mm；；10-钢管管名名义义壁壁厚厚,mm。※有缝缝钢钢管管由板卷焊焊接而成成。用于于水管，，蒸汽管管等。如1吋吋,1/4吋,3/4吋等.803）型钢钢圆钢方钢扁钢等边角钢钢不等边角钢钢工字钢槽钢814）铸钢和和锻钢钢水铸造成成型---铸钢。如：ZG200-400式中200-屈服点点400-抗抗拉强度。。精密铸造！！钢坯锻压成成型---锻钢钢821.6有色金属材材料1.6.1铝及其合金金1.特性：1）密度小，，体轻；2）导电、、导热性性好。不不产生火火花；3）塑性高高，强度度低；4）易冷加加工，可可焊，可可铸；5）耐低温温；6）一定的的耐腐蚀蚀性；7）不污染染食物。。831）纯铝：：高纯铝铝——L01，L02（浓硝酸酸设备））；工业纯铝铝—L1，L2，L4（换热器器，塔，，储罐，，深冷设设备等））。2）铸造铝铝——ZL（泵，阀阀门，离离心机等等）。3）防锈铝铝——LF（深冷设设备，分分离塔等等）。2.常用铝材材：841.6.2铜及其合合金1.纯铜（紫紫铜）特性：1）塑性好好，导电电性好，，导热好好；2）低温下下保持较较高塑性性和冲击击韧性；；3）耐低浓浓度酸。。用场：深深冷装置置；密封封垫片。。常用材料料：T2，T3，T4，TUP（用磷脱脱氧的无无氧纯铜铜）。852.黄铜——铜与锌的的合金。。特性：铸铸造性能能好；较较高的力力学性能能；易切切削加工工；可焊焊接；耐耐蚀性较较好；有有应力腐腐蚀开裂裂倾向。。化工常用用材料：：H80,H68,H62等。铜含量%代号863.青铜常用材料料：锡青青铜（铜铜锡合金金）——铸造青铜铜用场较较多。特点：良良好的耐耐腐蚀性性，耐磨磨性。用场：泵泵壳，轴轴承，涡涡轮，阀阀门等。。871.6.3钛及其合合金特点：1）密度不不大而强强度高；；2）耐腐蚀蚀性能近近乎或超超过不锈锈钢；3）耐热。。用场：航航空工业业，化学学工业。。881.7非金属材材料1.7.1无机非金金属材料料1.化工陶瓷瓷特点：1）良好的的耐腐蚀蚀性能；；2）足够的的不透性性、耐热热性；3）一定的的机械强强度；4）性脆易易裂，导导热性差差。用场：化化工陶瓷瓷设备及及管道，，管件等等。892.化工搪瓷瓷——含高硅的的瓷釉经经900℃℃煅烧，密密着在金金属胎表表面而成成。特点：1）优良的的耐腐蚀蚀性能；；2）优良的的电绝缘缘性能；；3）易碎裂裂。用场：搪搪瓷设备备，如反反应釜、、储罐、、换热器器、塔、、阀门等等。901.7.2有机非金金属材料料1.工程塑料料高分子合合成树脂脂+填料——提高力学学性能；；增塑剂——降低硬度度和脆性性；稳定剂——延缓老化化；固化剂——加快固化化速度。。特点：1）良好的的耐腐蚀蚀性能；；2）一定的的机械强强度；3）密度不不大；4）价格较较低。91常用材料料：硬聚氯乙乙烯塑料料聚乙烯塑塑料耐酸酚醛醛塑料聚四氟乙乙烯塑料料玻璃钢2.涂料——高分子胶胶体的混混合物溶溶液。用途：设设备防腐腐常用涂料料：防锈漆；；底漆；大漆；环氧树脂脂漆；酚醛树脂脂漆。等等。923.不透性石石墨——各种树脂脂侵汲石石墨，消消除孔隙隙而成。。特点：1）较高的的化学稳稳定性和和良好的的导热性性，热膨膨胀系数数小，耐耐温度急急变性好好；2）不污染染介质；；3）加工性性能好，，相对密密度小；；4）力学性性能较低低，性脆脆。用场：腐腐蚀性强强的换热热器；泵泵，管道道，机械械密封环环，爆破破片等。。931.8化工设备备的腐蚀蚀及防腐腐措施1.8.1金属的腐腐蚀1.金属腐蚀蚀的评定定方法：：1）质量变变化评定定法——试验测定，单单位表面、单单位时间腐蚀蚀引起的质量量变化量。2）腐蚀深度评评定法——用每年金属厚厚度的减少量量表示腐蚀速速度。942.化学腐蚀——金属遇到干燥燥气体或非电电解质溶液发发生的腐蚀。。特点：1）腐蚀产物在在金属表面；；2）腐蚀过程中中无电流产生生。腐蚀产物特性性：1）致密而稳定定，与金属结结合牢固——钝化膜——钝化作用；2）不不稳稳定定，，与与金金属属结结合合不不牢牢固固———脱落落———活化化作作用用。95（1）金金属属的的高高温温氧氧化化及及脱脱碳碳———金金属属在在高高温温下下的的气气体体腐腐蚀蚀。。解决决方方法法：：冶冶炼炼时时加加入入铬铬，，硅硅或或铝铝———不起起皮皮钢钢96脱碳碳反反应应：：Fe3C+O2=3Fe+CO2Fe3C+CO2=3Fe+COFe3C+H2O=3Fe+CO+H2温度度＞＞700℃℃时———脱碳碳作作用用。。力学学性性能能下下降降。。97（2）氢氢腐腐蚀蚀铁碳碳合合金金发发生生氢氢腐腐蚀蚀的的开开始始温温度度和和压压力力：：压力/MPa温度/℃压力/MPa温度/℃3~10300~28030~40220~21010~20270~24040~60210~20020~30230~22060~80200~190第一一阶阶段段：：氢氢脆脆———以原原子子状状态态侵侵入入钢钢材材内内部部，，聚聚集集，，使使钢钢变变脆脆。。与与氢氢在在钢钢中中的的溶溶解解度度成成正正比比。。98第二阶阶段：：氢侵侵蚀——发生化化学反反应：：Fe3C+2H2=3Fe+CH4危害：1）甲烷烷在晶晶界聚聚集，，成为为裂纹纹源；；2）甲烷烷在钢钢材表表面鼓鼓泡，，降低低力学学性能能；3）渗碳碳体还还原为为铁素素体，，体积积减小小，产产生组组织应应力，，促进进裂纹纹扩展展。又又提供供氢和和甲烷烷聚集集条件件，加加重氢氢侵蚀蚀——钢材组组织成成为网网格。。993.电化学学腐蚀蚀——金属与与电解解液接接触发发生电电化学学反映映。三个环环节：：100发生电电化学学腐蚀蚀必备备条件件：1）同一一金属属中有有不同同电位位的组组织成成分或或存在在不同同电位位的金金属；；2）阳极极和阴阴极互互相连连接；；3）阳极极和阴阴极同同处在在连通通的电电解液液中。。1011.8.2晶间腐腐蚀和和应力力腐蚀蚀——均属于于电化化学腐腐蚀。。1.晶间腐腐蚀腐蚀性性介质质沿晶晶粒间间渗入入金属属深处处，腐腐蚀破破坏金金属晶晶粒间间的结结合力力，使使之强强度和和塑性性完全全丧失失。——““内部瓦瓦解””作用用。不锈钢钢有晶晶间腐腐蚀可可能：：在450~850℃℃之间，，生成成(Cr·Fe)23C6，沿晶界界析出出，晶晶界成成为贫贫铬带带。在在电化化学行行为中中，贫贫铬带带成为为阳极极，晶晶粒成成为阴阴极，，形成成微电电池。。102解决办办法：：1）钢中中加入入Ti和Nb元素；；2）减少少不锈锈钢中中的碳碳含量量。1032.应力腐腐蚀亦称腐腐蚀开开裂——金属在在腐蚀蚀性介介质和和拉应应