2021年化工设备第15讲复习.ppt

化工设备设计基础－总复****br/>化工设备对材料的基本要求：
钢中的主要化学成分：
钢的机械性能：
强度：
硬度：
塑性：
韧性：
温度对钢的机械性能的影响：
σb，σs， ， ，σf
强度，刚度，稳定，耐久，密封，经济，方便
机械性能，耐蚀性能，加工性能
C ，Mn，Si ，S，P
强度，硬度，塑性，韧性
HB，HR，HV
δ，ψ，冷弯性能
Akv， Kic和COD，NDT
强度，塑性，韧性
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化工设备第15讲 复****br/>*
化工设备设计基础－总复****br/>材料的耐腐蚀性能：
材料的工艺性能：
碳钢的分类及牌号：
按含碳量分类：
纯 铁：
低碳钢：
中碳钢：
高碳钢：
按冶炼方法分类：
耐大气、海水，耐酸，耐碱
焊，锻，切削，成型，热处理
含碳量，冶炼方法，品质
F，Z，b
c≤％
％ ＜c≤％
％ ＜c≤％
c＞％
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化工设备第15讲 复****br/>*
化工设备设计基础－总复****br/>按品质分类：
普通碳素钢：
优质碳素钢：
碳钢的性能：机械，工艺，耐蚀性
使用限制：
碳钢的热处理：
①与合金钢相比强度较低，只能用于压力不很高的中小型容器；②耐腐蚀性差，不能用于腐蚀性介质；③使用温度范围较窄，不能用于高温或低温场合。
退，淬，正，回，调，固，化
p≤％，s≤％
p≤％，s≤％
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化工设备第15讲 复****br/>*
化工设备设计基础－总复****br/>什么是合金钢？
常用的合金元素：Mn、Si、Cr、Ni、Al、B、W、Mo、V、Ti、Nb
合金元素的作用
强化铁素体
细化晶粒
改善热处理性能
提高耐腐蚀性
提高高温强度和高温抗氧化性
合金元素含量≥%
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化工设备第15讲 复****br/>*
化工设备设计基础－总复****br/>合金钢的分类、牌号、性能和用途
按化学成分分类：低，中，高
按用途分类：
普低钢：牌号、性能和用途
合金结构钢：牌号、性能和用途
不锈钢：牌号、性能和用途
耐热钢：牌号、性能和用途
普低钢，合金结构钢，不锈钢，耐热钢
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化工设备第15讲 复****br/>*
化工设备设计基础－总复****br/>有色金属及其合金
铜
铝
铅
镍
化工设备的选材原则
（1）满足生产工艺要求
（2）满足安全可靠要求
（3）具有良好的加工工艺性
（4）经济节约
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化工设备第15讲 复****br/>*
化工设备设计基础－总复****br/>回转薄壳的薄膜应力理论
第一、二率半径R1和R2
微体平衡方程：
区域平衡方程：
内压球壳内的薄膜应力：
内压圆筒内的薄膜应力：
内压圆锥壳内的薄膜应力：
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化工设备第15讲 复****br/>*
内压椭球壳内的薄膜应力：
（1）σφ、σθ是坐标位置的函数，且连续变化。
（2）σφ、σθ随长短轴之比a/b的增大而增大，应力分布状
况随a/b的增大而变差。当a/b＝1时，σφ=σθ，应力分
布最均匀。
（3）在x=0处， ，在x=a， 。
（4）a/b＝2时， ，周边压，顶点拉。
化工设备设计基础－总复****br/>*
化工设备第15讲 复****br/>*
承受液体静压力的内压壳体
化工设备设计基础－总复****br/>*
化工设备第15讲 复****br/>*
边缘应力的特点
局部性：边缘应力仅限于不连续部位附近，离开边
缘区很快衰减为壳体基本应力。作用范围： （R为壳体半径，δ为壳体厚度）
自限性：随着边缘应力的增大，材料发生屈服，从
而使不连续处的变形趋于一致，结果使边缘应力自
动限制在一定范围内。
化工设备设计基础－总复****br/>*
化工设备第15讲 复****br/>*