2014年A类取证设计总结

2014年A类取证设计总结

压力容器设计：

设计要求：安全性与经济性统一。

压力容器设计基本思路：

设计参数、容器类别及设计标准的确定。

结构形式的选择。

主体尺寸的确定。

材料的选择。

强度计算（应力分析）

初步设计及施工图设计

容器附件选择

安全附件选用

制造检验验收的技术条件的编制。

压力容器设计文件：

压力容器的设计文件包括：强度计算书或者应力分析报告；设计图样、制造技术条件、Ⅲ类容器风险评估报告；必要时包括安装使用维修说明书。

设计图样：总图及零件图。

总图：

设计总图特殊要求：

设计条件：

设计准则：

压力容器失效：

韧性断裂：通过材料选用要求、结构强度设计方法、许用应力规定，防止韧性断裂的发生；

高温下压力容器破坏

蠕变：在应力和一定温度共同作用下；随着时间增加金属不断产生塑性变形的持续过程。结果导致蠕变断裂。

预防：

压力容器腐蚀破坏特点：

压力容器常见腐蚀类型：

电化学腐蚀类型：

1、均匀腐蚀：

应力腐蚀特点：

影响应力腐蚀因素：

环境因素、应力因素、冶金因素。

氢腐蚀：

金属材料因吸收氢而导致塑性降低、性能恶化的现象称为氢损伤，也可以称为氢脆。酸洗、电解或腐蚀反应产生的氢，金属凝固后内部残存的氢，以及介质环境中的氢都可能被材料吸收而扩

散至内部引起氢脆。氢损伤可以导致多种形式的材料失效，如氢鼓泡、氢致脆性开裂、高温氢腐蚀等。

对于石化行业中的临氢容器，选用铬钼钢主要是为了防止高温氢腐蚀。

氢腐蚀和氢脆①氢腐蚀：高温高压下氢与钢中的碳形成甲烷的化学反应，也称氢蚀。生成的甲烷不能扩散出去，聚集在晶界上形成压力很高的气泡，气泡扩大和相互连接从而在晶界上形成裂纹。条件：碳素钢在200℃以上的高压氢环境中才会发生氢腐蚀。防止：加入Cr，V，T，W等能形成稳定碳化物，从而提高抗氢腐蚀的能力。②氢脆钢因吸收氢而导致韧性下降的现象。机理：高温高压下，氢以原子形式渗入到钢中被钢的基体所溶解吸收，当容器冷却后，氢的溶解度降低，形成分子氢的集聚，造成氢脆。防止：停车时，应先降压，保温消氢（200℃以上），再降至常温，不可先降温后降压。

金属的氢脆是指由于金属中存在氢而导致材料的塑性大为降低，从而使压力容器失效。氢脆的表现形式一般分为不可逆氢脆和可逆氢脆两类，前者是指氢造成的永久性损伤（如低强钢在石油化工设备中或酸洗处理后因吸氢而出现氢鼓包等）；后者是指排除氢后力学性能可以恢复的氢脆现象（如钢及一些合金钢中的氢致延迟破坏等）。氢脆产生的主要原因是氢在材料中来不及扩散或逸出而形成局部偏聚（偏析），材料中氢浓度越高越容易发生局部偏聚，材料表现为低应力下的延迟破坏。因此，为了解决氢脆问题，设计上通常采用选择氢脆敏感性小的材料、减小或消除拉应力、杜绝或减少氢的环境（如加缓蚀剂、保护层等）和改变应力状态等措施；另外，工艺上也可通过表面处理（如滚压、喷丸等）使表面产生残余压应力。

蒸汽腐蚀实际上是由于高温下水蒸气的分解而造成金属的氧化和氢脆，为了防止蒸汽腐蚀，设计上通常选用高抗蒸汽腐蚀的材料。

GB150采用的是常规设计；基于弹性失效设计准则；考虑不连续应力，偶尔采用分析设计标准。

一、圆筒的设计：

1、圆筒的结构形式：