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压力容器论文范文10篇

时间：2023-03-23 16:58:59

压力容器论文

压力容器论文范文篇1

[论文摘要]介绍当前压力容器制造和使用过程中所采用的无损检测技术，包括射线、超声、磁粉、渗透等常规技术和声发射、磁记忆等新技术，并论述他们的工作原理、优缺点和应用范围。

一、引言

随着现代工业的发展，对产品质量和结构安全性，使用可靠性提出越来越高的要求，由于无损检测技术具有不破坏试件，检测灵敏度高等优点，所以其应用日益广泛。目前对压力容器的检测方法有多种，本文主要介绍无损检测的常用技术如射线、超声、磁粉和渗透及新技术如声发射、磁记忆等。

二、无损检测方法

现代无损检测的定义是：在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方法。

（一）射线检测

射线检测技术一般用于检测焊缝和铸件中存在的气孔、密集气孔、夹渣和未融合、未焊透等缺陷。另外，对于人体不能进入的压力容器以及不能采用超声检测的多层包扎压力容器和球形压力容器多采用Ir或Se等同位素进行γ射线照相。但射线检测不适用于锻件、管材、棒材的检测。

射线检测方法可获得缺陷的直观图像，对长度、宽度尺寸的定量也比较准确，检测结果有直观纪录，可以长期保存。但该方法对体积型缺陷（气孔、夹渣）检出率高，对体积型缺陷（如裂纹未熔合类），如果照相角度不适当，容易漏检。另外该方法不适宜较厚的工件，且检测成本高、速度慢，同时对人体有害，需做特殊防护。

（二）超声波检测

超声检测（UltrasonicTesting，UT）是利用超声波在介质中传播时产生衰减，遇到界面产生反射的性质来检测缺陷的无损检测方法。

超声检测既可用于检测焊缝内部埋藏缺陷和焊缝内表面裂纹，还用于压力容器锻件和高压螺栓可能出现裂纹的检测。

该方法具有灵敏度高、指向性好、穿透力强、检测速度快成本低等优点，且超声波探伤仪体积小、重量轻，便于携带和操作，对人体没有危害。但该方法无法检测表面和近表面的延伸方向平行于表面的缺陷，此外，该方法对缺陷的定性、定量表征不准确。

（三）磁粉检测

磁粉检测（MagneticTesting，MT）是基于缺陷处漏磁场与磁粉相互作用而显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损检测方法。

在以铁磁性材料为主的压力容器原材料验收、制造安装过程质量控制与产品质量验收以及使用中的定期检验与缺陷维修监测等及格阶段，磁粉检测技术用于检测铁磁性材料表面及近表面裂纹、折叠、夹层、夹渣等方面均得到广泛的应用。

磁粉检测的优点在于检测成本低、速度快，检测灵敏度高。缺点在于只适用于铁磁性材料，工件的形状和尺寸有时对探伤有影响。

（四）渗透检测

渗透检测（PenetrantTest，PT）是基于毛细管现象揭示非多孔性固体材料表面开口缺陷，其方法是将液体渗透液渗入工件表面开口缺陷中，用去除剂清除多余渗透液后，用显像剂表示出缺陷。

渗透检测可有效用于除疏松多孔性材料外的任何种类的材料，如钢铁材料、有色金属材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面开口缺陷。随着渗透检测方法在压力容器检测中的广泛应用，必须合理选择渗透剂及检测工艺、标准试块及受检压力容器实际缺陷试块，使用可行的渗透检测方法标准等来提高渗透检测的可靠性。

该方法操作简单成本低，缺陷显示直观，检测灵敏度高，可检测的材料和缺陷范围广，对形状复杂的部件一次操作就可大致做到全面检测。但只能检测出材料的表面开口缺陷且不适用于多孔性材料的检验，对工件和环境有污染。渗透检测方法在检测表面微细裂纹时往往比射线检测灵敏度高，还可用于磁粉检测无法应用到的部位。

（五）声发射检测

声发射（AcousticEmission,AE）是指材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂，以弹性波形式释放出应变能的现象。而弹性波可以反映出材料的一些性质。声发射检测就是通过探测受力时材料内部发出的应力波判断容器内部结构损伤程度的一种新的无损检测方法。

压力容器在高温高压下由于材料疲劳、腐蚀等产生裂纹。在裂纹形成、扩展直至开裂过程中会发射出能量大小不同的声发射信号，根据声发射信号的大小可判断是否有裂纹产生、及裂纹的扩展程度。

声发射与X射线、超声波等常规检测方法的主要区别在于它是一种动态无损检测方法。声发射信号是在外部条件作用下产生的，对缺陷的变化极为敏感，可以检测到微米数量级的显微裂纹产生、扩展的有关信息，检测灵敏度很高。此外，因为绝大多数材料都具有声发射特征，所以声发射检测不受材料限制，可以长期连续地监视缺陷的安全性和超限报警。

（六）磁记忆检测

磁记忆(Metalmagneticmemory,MMM)检测方法就是通过测量构件磁化状态来推断其应力集中区的一种无损检测方法，其本质为漏磁检测方法。

压力容器在运行过程中受介质、压力和温度等因素的影响，易在应力集中较严重的部位产生应力腐蚀开裂、疲劳开裂和诱发裂纹，在高温设备上还容易产生蠕变损伤。磁记忆检测方法用于发现压力容器存在的高应力集中部位，它采用磁记忆检测仪对压力容器焊缝进行快速扫查，从而发现焊缝上存在的应力峰值部位，然后对这些部位进行表面磁粉检测、内部超声检测、硬度测试或金相组织分析，以发现可能存在的表面裂纹、内部裂纹或材料微观损伤。

磁记忆检测方法不要求对被检测对象表面做专门的准备，不要求专门的磁化装置，具有较高的灵敏度。金属磁记忆方法能够区分出弹性变形区和塑性变形区，能够确定金属层滑动面位置和产生疲劳裂纹的区域，能显示出裂纹在金属组织中的走向，确定裂纹是否继续发展。是继声发射后第二次利用结构自身发射信息进行检测的方法，除早期发现已发展的缺陷外，还能提供被检测对象实际应力---变形状况的信息，并找出应力集中区形成的原因。但此方法目前不能单独作为缺陷定性的无损检测方法，在实际应用中，必须辅助以其他的无损检测方法。

三、展望

作为一种综合性应用技术，无损检测技术经历了从无损探伤(NDI)，到无损检测(NDT)，再到无损评价(NDE)，并且向自动无损评价(ANDE)和定量无损评价(QNDE)发展。相信在不员的将来，新生的纳米材料、微机电器件等行业的无损检测技术将会得到迅速发展。

参考文献：

[1]魏锋，寿比南等.压力容器检验及无损检测：化学工业出版社，2003.

[2]王自明.无损检测综合知识：机械工业出版社，2005.

[3]沈功田，张万岭等.压力容器无损检测技术综述：无损检测，2004.

[4]林俊明，林春景等.基于磁记忆效应的一种无损检测新技术：无损检测，2000.

压力容器论文范文篇2

（一）射线检测

（二）超声波检测

超声检测（UltrasonicTesting，UT）是利用超声波在介质中传播时产生衰减，遇到界面产生反射的性质来检测缺陷的无损检测方法。

超声检测既可用于检测焊缝内部埋藏缺陷和焊缝内表面裂纹，还用于压力容器锻件和高压螺栓可能出现裂纹的检测。

（三）磁粉检测

磁粉检测（MagneticTesting，MT）是基于缺陷处漏磁场与磁粉相互作用而显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损检测方法。

磁粉检测的优点在于检测成本低、速度快，检测灵敏度高。缺点在于只适用于铁磁性材料，工件的形状和尺寸有时对探伤有影响。

（四）渗透检测

（五）声发射检测

（六）磁记忆检测

磁记忆(Metalmagneticmemory,MMM)检测方法就是通过测量构件磁化状态来推断其应力集中区的一种无损检测方法，其本质为漏磁检测方法。

二、展望

参考文献：

[1]魏锋，寿比南等.压力容器检验及无损检测：化学工业出版社，2003.

[2]王自明.无损检测综合知识：机械工业出版社，2005.

[3]沈功田，张万岭等.压力容器无损检测技术综述：无损检测，2004.

[4]林俊明，林春景等.基于磁记忆效应的一种无损检测新技术：无损检测，2000.

[5]叶琳，张艾萍.声发射技术在设备故障诊断中的应用：新技术新工艺，2000.

压力容器论文范文篇3

关键词：压力容器；超声检验；射线检验：磁粉检验；渗透检验；

从广义上讲，凡盛装有压力介质的容器即为压力容器，也就是说，凡承受流体介质压力的密闭设备均可称为压力容器。压力容器是一种可能引起爆炸或中毒等危害性较大事故的特种设备，一旦发生爆炸或泄漏，往往并发火灾、中毒、污染环境等灾难性事故，所以压力容器比一般机械设备有更高的安全要求。

检验是压力容器安全管理的重要环节。压力容器检验的目的就是防止压力容器发生失效事故，特别是预防危害最严重的破裂事故发生。因此，压力容器检验的实质就是失效的预测和预防。现代无损检测的定义是：在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方法。

一、各种无损检测方法的特点和选用原则

无损检测在承压设备上应用时，主要有以下四个特点：

(一)无损检测应与破坏性检测相结合。无损检测的最大特点是在不损伤材料、工件和结构的前提下进行检测，具有一般检测所无可比拟的优越性。但是无损检测技术自身还有局限性，不能代替破坏性检测。例如液化石油气钢瓶除了无损检测外还要进行爆破试验。

(二)正确选用实施无损检测的时间。在进行承压设备无损检测时，应根据检测目的，结合设备工况、材质和制造工艺的特点，正确选用无损检测实施时间。例如，锻件的超声波探伤，一般安排在锻造完成且进行过粗加工后，钻孔、铣槽、精磨等最终机加工前。

(三)正确选用最适当的无损检测方法。对于承压设备进行无损检测时，由于各种检测方法都具有一定的特点，不能适用于所有工件和所有缺陷，应根据实际情况，灵活地选择最合适的无损检测方法。例如，钢板的分层缺陷因其延展方向与板平行，就不适合射线检测而应选择超声波检测。

(四)综合应用各种无损检测方法。在无损检测中，任何一种无损检测方法都不是万能的。因此，在无损检测中，应尽可能多采用几种检测方法，互相取长补短，取得更多的缺陷信息，从而对实际情况有更清晰的了解。例如，超声波对裂纹缺陷探测灵敏度较高，但定性不准；而射线对缺陷的定性比较准确，两者配合使用，就能保证检测结果可靠准确。

各种无损检测方法都具有一定的特点和局限性，《承压设备无损检测》对无损检测方法的应用提出了一些原则性要求。

应在遵循承压设备安全技术法规和相关产品标准及有关技术文件和图样规定的基础上，根据承压设备结构、材质、制造方法、介质、使用条件和失效模式，选择最合适的无损检测方法。

射线和超声检测适用于检测承压设备的内部缺陷；磁粉检测适用于检测铁磁性材料制承压设备表面和近表面缺陷；渗透检侧适用于检测非多孔性金属材料和非金属材料制承压设备表面开口缺陷；涡流检测适用于检测导电金属材料制承压设备表面和近表面缺陷。

凡铁磁性材料制作的承压设备和零部件，应采用磁粉检测方法检测表面或近表面缺陷，确因结构形状等原因不能采用磁粉检测时，方可采用渗透检测。

当采用两种或两种以上的检测方法对承压设备的同一部位进行检测时，应符合各自的合格级别；如采用同种检测方法的不同检测工艺进行检测，当检测结果不一致时，应以危险度大的评定级别为准。

重要承压设备对接焊接接头应尽量采用x射线源进行透照检测。确因厚度、几何尺寸或工作场地所限无法采用x射线源时，也可采用r源进行射线透照。此时应尽可能采用高梯度噪声比(TI或T2)胶片：但对于抗拉强度大于540MPa的高强度材料对接焊接接头则必须采用高梯度噪声比的胶片。

二、压力容器制造过程中的无损检测

压力容器制造过程中的无损检测主要是控制容器焊接质量。

(一)射线检测

射线检测方法适用于压力容器壳体或接管对接焊缝内部缺陷的检测，一般x射线探伤机适于检测的钢厚度小于等于80mm，lr-192检测厚度范围为20～100mm，co—60检测厚度为40～200mm。

(二)表面检测

磁粉或渗透方法通常用于压力容器制造时钢板坡口、角焊缝和对接焊缝的表面检测，也用于大型锻件等机加工后的表面检测。

(三)超声波检测

超声检测法适用于厚度大于6mm的压力容器壳体或大口径接管与壳体的对接焊缝内部缺陷的检测。

三、在用压力容器的无损检测

在用压力容器检验的重点是压力容器在运行过程中受介质、压力和温度等因素影响而产生的腐蚀、冲蚀、应力腐蚀开裂、疲劳开裂及材料劣化等缺陷，因此除宏观检查外需采用多种无损检测方法。

(一)表面检测

表面检测的部位为压力容器的对接焊缝、角焊缝、焊疤部位和高强螺栓等。铁磁性材料一般采用磁粉法检测，非铁磁性材料采用渗透法检测。

(二)超声检测

超声检测法主要用于检测对接焊缝内部埋藏缺陷和压力容器焊缝内表面裂纹。超声法也用于压力容器锻件和高压螺栓可能出现裂纹的检测。由于超声波探伤仪体积小、重量轻，便于携带和操作，而且与射线相比对人无伤害，因此在在用压力容器检验中得到广泛使用。

(三)射线检测

x射线检测方法主要在现场用于板厚较小的压力容器对接焊缝内部埋藏缺陷的检测，对于人不能进入的压力容器以及不能采用超声检测的多层包扎压力容器和球形压力容器通常采用lr-192或Se-75等同位素进行Y射线照相。另外，射线检测也常用于在用压力容器检验中对超声检测发现缺陷的复验，以进一步确定这些缺陷的性质，为缺陷返修提供依据。

(四)涡流检测

对于在用压力容器，涡流检测主要用于换热器换热管的腐蚀状态检测和焊缝表面裂纹检测。

(五)磁记忆检测

磁记忆检测方法用于发现压力容器存在的高应力集中部位，这些部位容易产生应力腐蚀开裂和疲劳损伤，在高温设备上还容易产生蠕变损伤。通常采用磁记忆检测仪器对压力容器焊缝进行快速扫查，以发现焊缝上存在的应力峰值部位，然后对这些部位进行表面磁粉检测、内部超声检测、硬度测试或金相分析，以发现可能存在的表面裂纹、内部裂纹或材料微观损伤。

(六)红外检测

许多高温压力容器内部有一层珍珠岩等保温材料，以使压力容器壳体的温度低于材料的允许使用温度，如果内部保温层出现裂纹或部分脱落，则会使压力容器壳体超温运行而导致热损伤。采用常规红外熟成像技术可以很容易发现压力容器壳体的局部超温现象。压力容器上的高应力集中部位在经大量疲劳载荷后，如出现早期疲劳损伤，会出现热斑迹图象。压力容器壳体上疲劳热斑迹的红外热成像检测可以及早发现压力容器壳体上存在的薄弱部位，为以后的重点检测提供依据。

参考文献：

[1]强天鹏主编，压力容器检验，2005

[2]美国ASME锅炉压力容器规范第v卷中国石油设备工业协会译

[3]王晓雷，锅炉压力容器无损检测相关知识全国锅炉压力容器无损检测考委会，2001

压力容器论文范文篇4

压力容器的制作工艺需要做到很精细，不能够出现任何的差错。而其中的焊接工序也是同样需要很精细，造成焊接工序出差错的原因就是材料选取的不正确。如果在焊接时选取的钢制材料性能较差的时候，就会在焊接的接头上出现一些裂痕，这些裂痕对于压力容器是致命的伤害；如果在选取材料时选取了钢号或者是化学成分不对的材料，这时在使用过程中就会出现各种腐蚀的现象；而且如果我们选用的钢制材料的转化温度高于压力容器的温度时，就会使压力容器在制作的过程中突然断裂。所以，综合以上几点所论述，我们在选取压力容器的制作材料时，必须要考虑到压力容器的工作条件、工作压力、各个介质之间的腐蚀性、钢制材料的温度，还要重点注意钢制材料的力学性能、物理性能、化学性能等等一系列的科学因素。当然，在进行压力容器的焊接工序的时候，还需要技术方面的硬性要求。在焊接工序的准备阶段，在选取压力容器容器外圈的时候，要选用低碳钢、不锈钢、低合金钢，在焊接卷板之前应该提前清理干净依附在板面上，可能对压力容器造成损伤的硬物和杂物，同时还要检查好焊接时的焊接接口位置等等一些工序，使之符合焊接所需的一切标准。在压力容器焊接成型的阶段，不能直接将钢板弯曲，应该先有一个预弯的过程，在钢板卷成一个圆形的时候，必须要在机器上摆放端正，可以采用在机器和钢板上做记号的方式来确定钢板是否已经摆正，卷轴钢板的时候严禁一次就将钢板卷制完成，要采取循序渐进的方式，一次次不间断的进行卷制，而每次卷制的程度不得高于上一次的百分之三十，在焊接时要选取一个已经焊接合格的样板来进行比对，确认是否符合一切准则，在焊接时，必须严格按照确定好的接口进行焊制，并且在焊制的过程当中要及时的清理在焊接时产生的杂质和脱落的钢材，以免对压力容器造成伤害。在压力容器焊接成型之后我们就需要对她进行矫正和检查，矫正就是需要验证压力容器的制作是否符合科学界所规定的一些数据，而检查就需要看，在压力容器焊接完毕之后，内外表面是否光滑、没有划痕、没有压伤、起皱、裂痕、等等的缺陷，与此同时还要按照技术条件进行检查各项参数，确定制作完成的压力容器符合硬性文件上的各项技术要求。

2压力容器的焊后检查和焊后返修

任何的一种科技制品，在完成之后都需要有事后的检查和返厂维修，压力容器也不列外。压力容器在焊接完毕之后，应当首先检查它的焊缝外观和尺寸是否符合预定目标和目标参数、实验压力容器焊接完毕之后的抗热能力和对热的处理、检查压力容器是否在焊接的时候出现裂痕等损伤、检查压力容器在制作之后的致密性是否良好，是否有透气的现象出现。关于压力容器在焊接完毕之后的返厂检查必须要严格做到以下几点：

（1）焊接的返修次数不宜超过两次；

（2）如果需要对焊接之后的压力容器进行返厂检修，必须要提交它要返修的原因并且对原因作出分析，同时提出要维修的建议；

（3）在压力容器回厂返修之前，必须要将其清洗干净，可以采用表面扫描的方式确定已经清洗干净；

（4）等待补焊的部位一定要开阔、平整、以便于进行补焊工作的进行。

3结束语

压力容器论文范文篇5

煤作为世界上最重要的能源之一，在工业生产方面得到了广泛的应用，其中把煤炭气化成煤气的技术应用至今已有百余年历史。随着研究的深入以及科学技术的发展，煤炭气化的技术得到长足的进步，煤气发生炉向小型化、简单化、生产低成本化发展，大大降低了能量损耗、生产成本和污染排放。改进后的煤气发生炉广泛应用于各行业，因此提高煤气发生炉的安全性具有十分重要的意义。

二、工作原理

煤气发生炉主要由机械加料系统、煤气发生系统，蒸汽发生系统，卸渣排污系统等组成，其核心是煤气发生系统。煤的气化就是发生在煤气发生系统中，它是一个在高温条件下，借助气化剂的化学作用，将固体煤炭气化成可燃气体的化学过程。根据煤炭的气化过程，可将炉内煤炭自下而上分成灰渣层、氧化层、还原层、干馏层、干燥层。如图1所示：

每个煤层中发生的物理、化学反应都是不同的，而且对整个气化过程所起的作用也有所不同。

1．灰渣层。由空气和水蒸气所组成的气化剂在灰渣层中预热，并通过灰渣层均匀地进入氧化层。同时灰渣层还起着保护灰盘的作用，使其工作期间温度保持一定范围内。多余的灰渣通过灰盘排出煤气发生炉。

2．氧化层。氧化层是产生煤气和热量的关键部位，其高度一般为150mm左右。在氧化层中煤炭中的炭被气化剂中的氧气氧化，生成CO2及少量CO，同时释放出大量热量。氧化层中温度最高，一般可达1100℃～1200℃。与氧化层接触的钢板最易发生腐蚀。

C+O2→CO2+CO+热量

3．还原层。还原层在氧化层上面，是产生煤气的主要部位，还原层经过氧化层的加温，还原层的温度达到1000℃以上。煤中的炭与CO2和水蒸气发生氧化还原反应，生成CO和H2+，同时吸收大量热量。

热量+C+CO2→CO

热量+C+H2+O→CO+H2+

4．干馏层。干馏层中也能产生少量煤气，把干馏层的煤炭加热到700℃以后，煤炭开始出现干裂、解体，同时干馏出甲烷、CO、氢气、焦油等气体。

5．干燥层。干燥层实际上就是煤炭烘干和预热的地方，煤块从煤气发生炉顶部加入后，迅速被加热到500℃左右，煤炭表面的水分迅速蒸发变成水蒸气，与煤气一起排出炉外。

三、检验案例

2007年上半年，我们对宁波某铸造厂的一台使用了3年的煤气发生炉进行了首次全面检验，在宏观检查中，我们发现筒体底部轻微鼓起，询问设备管理员后，得知在煤气发生炉投用后，曾发生过一起夹套缺水事故，在夹套缺水，钢板过热的情况下，操作工没有采取紧急停炉出煤渣等措施，而是往煤气发生炉上方汽包紧急加水等错误操作，导致夹套内部压力突然增加，从而引起夹套底部变形。在了解情况后，我们要求用户单位打开人孔，并清除内部煤渣后，发现内罐底部未发生变形，但腐蚀严重，待打磨测厚后，发现处于氧化层的钢板腐蚀最严重，14mm的钢板已腐蚀了7mm左右，位于人孔下方200mm处腐蚀最严重，壁厚仅为7.1mm，而还原层以上的钢板几乎未发生腐蚀。对焊缝进行磁粉探伤和对腐蚀区进行渗透探伤后，未发现裂纹等超标缺陷。

根据GB150-1998《钢制压力容器》，对该台煤气发生炉进行强度校验，取内罐计算长度L=2350mm，内罐外直径DO=1628mm，C=(14-7.1)/3=2.3mm/y，δe=7.1-2.3=4.8mm，

L/DO=2350/1628=1.44，DO/δe=1628/4.8=339.2

由GB150-1998《钢制压力容器》得，B=22，所以[P]=B/(DO/δe)=22/339.2=0.06MPa。

根据强度校验结果和夹套变形情况，依据《压力容器定期检验规则》，该台煤气发生炉安全等级定为5级，对该设

备予以判废处理。

四、原因分析

1．煤气发生炉内罐温度极高，且内部反应复杂。日常生产时，氧化层释放出大量的热量，使得煤气发生炉内罐温度可达到1200℃以上，内罐中心温度甚至可达到1400℃左右。此时夹套中的冷却水就对内罐钢板的保护起了至关重要的作用。在夹套缺水或无水情况下，就会引起炉体钢板过热，甚至变形，若此时操作工作操作失误，紧急补水，就会引起夹套压力突然升高，导致夹套变形，甚至炉体爆炸，造成人员伤亡、经济损失。

2．在日常生产中，内罐钢板长期处于高温、高湿环境中，钢板的机械性能和抗腐蚀能力大大下降，而潮湿的水环境又使钢板极易发生电化学腐蚀，大量阴离子（如Cl-）吸附在金属表面后，迅速破坏钢板表面钝化膜，钝化膜被破坏后而钢板又缺乏自钝化能力，钢板表面就发生腐蚀，腐蚀后的钢板表面缺陷处易漏出机体金属，其呈活化状态，而钝化膜处仍为钝态，这样就形成了活性—钝性腐蚀电池，由于阳极面积比阴极面积小得多，阳极电流密度很大，腐蚀就不断往深处发展，钢板表面很快就被腐蚀成小孔，形成点蚀。

3．国内的煤炭含硫量普遍较高，在高温潮湿的条件下，硫与气化剂中的氧和煤炭中的碳在氧化层和还原层中发生一系列的氧化还原反应，生成SO2和H2+S，在水环境中，生成硫酸、亚硫酸和氢硫酸等，钢板就迅速被酸液腐蚀。同时，由于PH值的降低和温度的升高，这都增加点蚀发生的可能性，而钢板腐蚀后生成的Fe3+又能促进点蚀的发生，因此处于氧化层的钢板就不断发生点蚀。

4．在发生点蚀的同时,煤炭中的硫以及H2+S等硫化物，在高温条件下与夹套底部的钢板又发生高温硫化腐蚀，H2+S+Fe→FeS+H2+，S+Fe→FeS。在点蚀和硫化腐蚀的共同作用下，夹套底部钢板就迅速减薄。

五、防范措施

针对煤气发生炉的工作原理以及发生腐蚀的主要原因，我们可以从以下几个方面对煤气发生炉的安全性和耐腐蚀性进行改进：

1．在煤气发生炉上方的汽包中装设自动进水装置，在少水的情况下，进水阀自动打开，保证夹套能够正常工作，这样既提高了煤气发生炉的安全性，又减少了操作工的工作量。

2．加强操作人员安全培训和教育，提高相关人员的安全意识，制定事故应急预案，在发生夹套缺水炉体过热的情况下，操作工能采取正确的操作，而不是紧急加水，从而杜绝事故发生。

3．在煤气发生炉上方的汽包上和夹套顶部装设大口径爆破片，在夹套压力突然升高的情况下，爆破片及时爆破，从而控制夹套压力在正常范围内，不至于因为压力过高引起筒体变形或者破裂而引发安全事故。

4．在日常生产中不断的往灰盘中加碱性水（如石灰水），中和酸液，从而达到保护钢板，降低腐蚀速度的目的。

5．由于腐蚀的不可避免性，可在内罐底部氧化层与干馏层之间的钢板处，加衬一层4mm左右的钢板，隔断酸液与内罐本体钢板的接触，从而达到保护内罐本体钢板的目的。

6．加强检验，缩短全面检验周期，在发现衬板被腐蚀后的余量不能满足到下一个全面检验周期后，就及时更换衬板，避免夹套钢板的腐蚀。这样就可以增加煤气发生炉的寿命，降低企业的生产成本。

六、结语

煤气发生炉广泛使用于铸造、玻璃、化工、冶金等行业，采用上述几种防护措施后，能有效地提高煤气发生炉的安全性和使用寿命，在某铸造厂推广使用后，得到了良好的使用效果。

参考文献

[1]钢制压力容器（GB150-1998）．国家质量技术监督局．

[2]压力容器定期检验规则（TSGR7001-2004）．国家质量监督检验检疫总局．

压力容器论文范文篇6

随着“大众创业、万众创新”等国家政策的逐步推进和落实，高校的“创新”工作正逐渐点燃。毕业设计因其具有较强的设计性、实践性、综合性和创新性，已成为应用型院校工科专业培养应用型、创新型人才的一个重要实践教学环节。若不能进行有效的改革创新，仍采用传统研究型的毕业设计形式进行下去，将有违应用型本科培养的初衷，不仅难以满足市场对人才多元化需求，还不能符合差异化人才培养的趋势，更谈不上适应学生个性化发展的要求。如何对毕业设计形式进行改革，解决当前大学教育与实践相脱节的弊端，是应用型本科院校都在探讨的问题[1]。

二、存在的问题

国内高等教育从精英教育向大众教育转变已近20年，毕业设计却一直沿用传统的形式至今，不同于文科、理科或一般性学科的毕业论文，工科毕业设计一般包括实习报告、任务书、开题报告、设计图纸以及毕业设计说明书，其特点侧重研究、缺乏实践，对应用型本科而言，传统的毕业设计形式难于实现“双创”背景下应用型人才的培养要求，使毕业设计难以达到应有的效果，不仅影响了质量，还制约了学生创新能力和实践能力的提高。过程装备与控制工程专业（简称装备专业，或称装控专业、过装专业、过控专业）作为机械、控制与化工的交叉学科，涉及原先的化工机械、炼油机械、矿业机械、建材机械、轻工机械、自动化等专业。本文以装备专业为例，通过网上77份调查问卷进行分析。发现存在以下问题。（一）选题过度集中，难以满足市场需求。毕业设计应以市场需求为导向，调查显示，装备专业毕业生从事的行业类别主要集中在石油化工、环保、通用机械制造、制药、食品轻工、科研技术、机关单位、IT电子行业和其他行业，分布情况见图1。并且不同高校的装备专业，其就业方向有明显的倾向性，如中国石油大学的装备专业就业明显倾向于石化企业，毕业后从事石化行业的人员约占61.3%。常州大学怀德学院装备专业则主要服务于装备制造业发达的长三角地区，毕业后从事装备设计和制造、检测以及控制方面的人员较多。毕业后从事的工作类型分布情况见图2，其主要集中在设备管理、生产制造、技术研发、技术支持、销售和其他方面。调查结果表明，市场需要装备专业各方面的技术型、应用型人才，这也符合装备专业培养方案制定的准则。根据专业培养方案，可知装备专业主要培养具有实践能力、创新能力，能从事过程装备的研究开发、设计制造、监测检测、过程控制、设备管理、安全保障、运行维护及经营管理等方面的应用型工程技术人才。因此，开设了压力容器、流体机械、机械设计、故障诊断、装备制造、过程控制六个方向的专业课程[2]。不同专业课程题目分布情况如图3所示。毕业设计选题明显偏向压力容器、流体机械和机械设计三门专业课程，而机械故障诊断、装备制造、过程控制方向的题目却为零。对毕业设计选题情况再进行细分，发现压力容器专业课方向选题占总数的63%，其中，换热设备选题占32%，储存设备选题占21%，反应设备选题占10%；流体机械专业课方向选题占总数的10%；其他机械设计类选题占总数的27%，选题类型分布情况见图4。这种选题严重“扎堆”的现象同装备专业“重视实践应用、可选方向较多”的培养计划不相符，不仅影响到部分学生“学无用武之地”，部分教师也会因毕业设计的形式单一而无法利用学生资源来搞科研。并且，选题的过度集中，其题目必然会大同小异，缺乏创新，显然不符合现代市场对应用型、创新型人才的需求，也不利于人才的多元化、个性化发展[3]。（二）题目侧重设计，缺少其他领域选题。市场需要多元化的专业人才，这就决定了人才的培养是多层次的，所以毕业设计不能仅仅停留在“设计”层面上，更要向其他专业领域延伸。比如，在压力容器制造领域、在役设备监测检测领域、现场控制领域、成套设备管理领域、安全保障领域、运行维护领域等，同样需要借助毕业设计环节来对所学知识进行检验。但这些领域往往不能很好地用传统的毕业设计形式来表现，这就需要毕业设计采用其他的形式来补充，因此，要对毕业设计的形式进行创新，进行改革。内容决定形式，形式的单一必然会影响到内容的缺失。要培养出更多适应市场需求的应用型人才，需要更多不同类型的毕业论文题目来充实。虽然常州大学怀德学院装备专业具有良好的专业积累和硬件水平，在师资力量、设计资质、实习基地方面均具有较强实力，毕业设计题目以科研工程项目为背景的占70%，但毕业设计的形式还是比较单一，主要用设计图纸和毕业设计说明书的形式来表现，这不利于学生多元化、个性化的发展。（三）缺乏个性指导，难以激发学生兴趣。教育强调因材施教，研究型高校的毕业设计强调理论性、学术性，题目偏向“重理论，轻实践”；若应用型院校的毕业设计还墨守成规，不进行有效的改革创新，必然会导致部分毕业设计质量难以保证，不仅影响到应用型人才的输出质量，还有违应用型人才培养“重实践，懂理论”的原则。应用型院校的毕业设计形式应侧重实践性、应用性、创新性。如何满足学生个性，激发学生兴趣，培养实践动手能力强的应用型、创新型人才，已成为应用型本科人才培养的共识。单一的毕业设计形式，显然不可能满足所有学生的兴趣爱好，要激发学生的兴趣、能力及特长，毕业设计在内容上要允许多样化，在形式上要体现多样化。

三、多样化与创新

毕业设计是培养学生综合运用所学知识、理论和技能，分析解决实际问题和养成初步科学研究能力的综合性实践教学环节，也是培养学生创新能力的重要途径。传统研究型毕业设计形式单一，内容受限，已不能满足大众教育对人才培养的要求。因此，毕业设计的内容和形式需要多样化、需要创新。（一）内容、形式的多样化。毕业设计的多样化不是降低毕业环节的标准，不是否定毕业环节的作用，而是解决现阶段毕业环节存在的问题，发挥毕业环节在应用型人才培养中的作用[4]。内容决定形式，有什么样的内容就有什么样的形式。目前，工科专业毕业环节的形式除了毕业设计外，还可以通过创新的形式来表达具体内容，如创新比赛获奖、专利发明、考取特种作业人员操作证、发表学术论文、带有学术性的实践专业作品、参与产品开发、参与科研立项或参与项目研究并完成一定工作、成功创业、案例分析、项目管理、方案策划等其他能反映学业水平的毕业实践环节[5]。（二）创新能力的培养。创新能力的培养不仅要在创新竞赛、技能竞赛、创新实验和创新科研中体现，更要在毕业设计实践当中体现。通过对毕业设计内容的革新，将毕业设计同创新与技能竞赛、专业实验创新及科研、校企合作等进行结合，形成了新的毕业设计形式，大大提高了学生的实践能力和创新能力[6]。创新竞赛题目在形式、内容、难易度等方面都与毕业设计选题较为类似，并且大多数学生也非常愿意结合与竞赛相关的课题进行毕业设计。尤其是参加过竞赛的学生，希望把竞赛的题目作为毕业设计的题目。若将做过的创新竞赛题目进行拓宽和延展，并结合学生的专业方向，拟定出毕业设计题目，可最大限度地激发学生兴趣，通过动手做出实际的系统或演示装置，对培养学生的创新思维、创新能力、团队协作精神和提高学生解决实际问题和实践动手能力等方面效果明显。近年来部级、省级创新竞赛，如数学建模、大学生“挑战杯”、机器人大赛等各种创新竞赛得到了很大的发展和衍生，将他们同毕业设计相结合，使之成为培养学生创新能力和实践动手能力的有效载体，同时，用创新比赛获奖或专利发明的新形式来代替毕业设计，是一种不错的选择。技能竞赛市场普遍反映毕业生工程实践能力较弱、岗位适应性慢、缺乏创新和团队合作精神。若学生在学校实验室提前接触相关操作，提高专业技能，取得相关的操作资格证书，如超声、磁粉、渗透检测证书、焊工证书、绘图员证书等，不仅适应了学生个性化的需求，还培养了学生的实践操作能力，可作为毕业设计形式的备选项[7]。创新实验也可融入到毕业设计过程中，通过让学生参与到开放的实验环境和氛围中进行创新训练，可培养学生的实践能力和创新能力。实践证明，毕业设计借助专业创新实验平台，是培养实践性创新人才，提高毕业设计质量的有效途径。同时，学生自己可用公开发表的学术论文或带有学术性的实践专业作品来代替毕业设计，是一种很好的毕业设计形式。产学研依靠企业、高校、科研院所各自的优势资源，实现各种要素的最佳组合，培养出创新型人才，获取创新型成果，可促进产业发展的社会经济活动。毕业设计同企业、科研院所相结合，通过校企合作的具体项目设计，来培养学生实践能力，解决实际问题的能力，是一种新的毕业设计形式，具体形式可以是参与新产品开发、参与科研立项或参与项目研究并完成一定工作、专利发明或者成功创业。

四、结语

作为培养学生实践能力、创新能力和综合素质的教学环节，应用型院校的毕业设计更应凸显“应用”的重要内容，不同的内容需要更加灵活的形式来体现。通过创新竞赛、技能竞赛、创新实验和创新科研为载体的毕业设计，其质量较以往有明显改善。毕业设计形式的多样化，不仅适应了社会对人才多元化的需求，有效解决了大学教育与实践相脱节的弊端，适应了大众教育对本科教学的要求；还调动了不同层次学生学习的积极性和主动性，为学生个性化的发展提供了更大的选择余地和能力发挥的空间，对优秀人才的脱颖而出具有重要意义。

参考文献：

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[4]朱义强，李静，刘玉龙，等.本科毕业论文（设计）多元化的研究与实践[J].阜阳师范学院学报：自然科学版，2015，（4）.

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[6]牛锐锋，唐文亭，吕振林，等.在毕业设计中培养学生创新能力的思考与实践[J].实验技术与管理，2015，（4）.

压力容器论文范文篇7

关键词：异种钢；焊接；裂纹；无损检测

1异种钢焊接的概念及特点

TSG21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》里规定了异种钢焊接接头需要进行表面检测，然而在压力容器相关的规程和标准里并没有明确定义何为异种钢。根据国家质检总局的相关解释，异种钢焊接为不锈钢与碳钢或不锈钢与低合金钢的焊接。参考GB/T150-2011《压力容器》标准释义[1]，该部分参照了美国ASME规范的相关规定对异种钢焊接作出了解释，与《焊接手册》关于异种金属的概念重合度也很高。钢材的金相组织主要分为珠光体、马氏体、铁素体和奥氏体。从焊接角度讲，异种钢一般指两种不同类型金相组织钢材的组合；在相同类型金相组织的钢材中，也可能因其化学成分与性能有较大差异而组成异种钢；当同种钢材选用异质填充金属焊接时，也纳入异种钢焊接范围内。释义部分后段还引入了NB/T47014的概念，认为一般情况下：按NB/T47014表1《焊制承压设备用母材分类分组》，不同组别钢材的焊接可考虑为异种钢焊接，需要进行表面检测，但如果其中一种钢材的焊接工艺评定可以适用于另外一种的除外。异种钢焊接是不同的钢材通过焊接方法熔融在一起的过程。压力容器中最常见的异种钢焊接是奥氏体钢和非奥氏体钢的焊接，在压力容器常用材料范畴内，非奥氏体钢多为铁素体加珠光体。

1.1异种钢焊接接头的特点

异种钢焊接接头和同种钢焊接接头有本质差异，究其根本主要是组织结构不同造成的。如为不同组织结构的钢相焊，由于两种不同的钢，组织结构不同，奥氏体钢为碳溶于铁中的固溶体，铁为面心立方晶格，如图1，为最紧密堆积的晶格形式，不具有铁磁性。普通低碳钢和低合金钢通常为珠光体加铁素体组织，铁素体为碳溶于铁或铁的固溶体，铁或铁为体心立方晶格结构，如图2，具有铁磁性。晶格形式的不同，导致比容、相变应力、热膨胀系数等一系列物理性质都不相同。异种钢的不均匀性主要是熔敷金属与两侧焊接热影响区和母材存在的不均匀性，主要表现在：（1）化学成分的不均匀性。这是因为在焊接加热过程中，两侧母材的熔化量，熔敷金属和母材熔化区的成分因“稀释”作用和“碳迁移”会发生变化。接头区的成分不均匀程度不仅取决于母材、填充金属各自的原始成分，也受焊接工艺的影响。有学者[2]根据实验数据得出结论：焊态接头在不同的温度和时间下加热，其熔合线两侧碳迁移的倾向是明显的，并且随着温度的提高和时间的延长，碳迁移现象加剧，这种碳迁移会导致原始化学成分的改变。（2）组织的不均匀性。在焊接热循环的影响下，即使是同种钢之间焊接，焊接接头内的各区域组织是不同的，在异种钢焊接接头中这个现象表现得更为明显，而且在个别区域内还会出现复杂的组织结构。这种组织的不均匀性也导致了氢分布的不均匀，在异种钢焊接接头中主要表现为焊缝和热影响区的氢脆及熔合区的“氢致剥离”[3]。这也成为了异种钢焊接接头在高温临氢服役状态下氢致断裂尤其是氢致剥离的最大失效原因。（3）性能的不均匀性。由于组织、成分的变化，带来了性能上的不同。异种钢本身性能的差异叠加焊接接头不同区域的影响，各种变化会呈倍数关系变化，特别是焊缝两侧的热影响区冲击值变化更大，同样高温性能如持久强度、蠕变强度变化也很大。（4）应力场分布的不均匀性。由于组织、成分的不同，异种钢焊接接头的热膨胀系数和导热系数也不同，热膨胀系数不同引起塑性区域不同，残余应力不同；导热系数不同会引起热应力不同。在组织应力和热应力的共同作用下发生叠加后会产生应力峰值，导致接头发生断裂。总之，对于异种钢焊接接头，其成分、组织、性能和应力场的不均匀是主要特点。

1.2异种钢焊接中需注意的事项

（1）异种钢焊接时，金相组织接近时，焊接材料的选择应要求焊缝金属的力学性能如耐热性耐腐蚀性等不低于母材中性能要求较低一侧的指标，即等强匹配原则。例如不同强度的珠光体钢材相焊，应保证焊接金属抗拉强度高于或等于强度较低一侧母材抗拉强度下限值，且不超过强度较高一侧母材标准规定抗拉强度的上限值。当金相组织差别较大时，则应充分考虑填充金属稀释后，焊接接头性能仍能得到有效保障的前提下，既要考虑等强匹配，同时更要兼顾考虑其他工艺性能如耐蚀性、耐高温性能及裂纹发生概率等。如珠光体钢与马氏体钢焊接时，尽可能防止焊接接头产生脆化和冷裂纹；珠光体钢与铁素体钢相焊时，则需防止焊接接头过热粗化、脆化和裂纹；珠光体钢与奥氏体钢相焊时，则需防止焊缝金属的稀释、碳迁移形成的扩散层及组织不同产生焊缝金属的剥离；Cr-Mo珠光体钢、马氏体钢与铁素体钢同种钢相焊均有较高的冷裂纹敏感性；珠光体钢与马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢异种钢相焊，也有较高的冷裂纹倾向，应加强无损检验[1]。（2）焊接接头的性能可以通过调整焊接方法、焊接工艺及参数、坡口形式、焊条种类等方法加以改善。选择坡口除考虑厚度因素外，宜尽量采用适当角度偏大的坡口，减小熔合比，尽量减少焊缝金属的化学成分和性能的波动，以保证熔敷金属性能满足要求。尽量采用多层多道焊，为减小熔深，采用小电流快速焊[4，5]，层间温度也是需根据不同钢种进行控制的重点。（3）为降低异种钢的淬火裂纹倾向，若异种钢两侧钢材之一为淬硬钢，则必须预热，预热温度按淬硬倾向高的钢选择。若使用奥氏体焊条焊接，可适当降低温度或不预热，以免长期处于敏化温度，导致贫铬现象，从而发生晶间腐蚀。（4）合理的焊后热处理非常重要，可以消除残余应力，使钢中的氢逸出，从而改善焊接接头的组织和性能。对于铁素体及马氏体（F/M）的异种钢接头处理时，最高温度不能超过铁素体钢侧的上限，同时应当保证强度。（5）奥氏体钢与马氏体或铁素体钢（A/M（F））作为异种钢焊接时，可在非奥氏体钢侧坡口预先堆焊一层高Cr（Ni）的金属，然后再用奥氏体钢焊条焊接，非奥氏体侧堆焊时是否预热应视具体钢种确定。

2异种钢焊接接头的无损检测

如果异种钢焊接接头两侧为金相组织结构相近的两种金属，则无损检测方式与同种钢焊接接头的常规检测差别不大。但如果焊接接头两侧异种钢的金相组织结构相差特别远，比如最常见的奥氏体不锈钢和低碳钢低合金钢的异种钢组合，一方面，由于组织差异大易产生裂纹等缺陷，另一方面，组织结构较大的差异也导致了无损检测方式的选择的局限性。

2.1射线检测

对于异种钢的埋藏性缺陷，优先考虑射线检测，射线检测不受金属金相组织和材料晶粒度的影响，但裂纹检出率受到透照角度的影响。有学者[6]研究发现，对于异种钢的角，裂纹通常是沿坡口发展的，因此射线检测时，应将射线检测工艺进行改进，沿着熔合区进行两次相距180°的检测工艺，即沿着缺陷可能发展的方向进行探伤，同时为了使几何清晰度达到最小，使最有可能出现裂纹的珠光体坡口侧在底片侧。由此可见，对于熔合区裂纹的检测应结合设备的形状及坡口形式，合理地选择射线探伤工艺。

2.2超声检测

由于结构、厚度等原因，某些异种钢焊接接头的埋藏缺陷不便于采用射线检测，此时会考虑超声检测。异种钢进行超声检测时，首先考虑的是焊缝组织，例如奥氏体不锈钢和低合金钢相焊，通常采用不锈钢焊条作为填充金属，此时焊缝组织更接近奥氏体，此时按照奥氏体材料制定超声工艺。并应根据实际工件情况制作异种钢模拟试块。

2.3渗透检测

对于包含奥氏体的异种钢，由于磁力线的不连续，无法进行磁粉检测。对于表面的开口缺陷可以采用渗透检测。注意控制渗透剂中的硫、氯、氟等有害离子的含量，避免残留导致晶间腐蚀。

2.4金属磁记忆检测

有学者[7]研究发现在对异种钢焊接接头的金属磁记忆检测技术原理，仪器及参数介绍的基础上，通过测量受热面管异种钢接头的磁场分布，定性研究了磁记忆信号与异种钢接头应力，淬硬组织的对应关系。结果表明金属磁记忆方法与硬度的测试结果对应良好。该方法不需经过复杂的励磁过程，操作简单，便于实时检测与缺陷早期预防。

3结论

（1）异种钢焊接接头与同种钢焊接接头本质区别在于熔敷金属与两侧焊接热影响区和母材存在的不均匀性，化学成分、组织的不均匀导致了性能及应力场分布的不均匀。（2）异种钢焊接时焊材的选用、焊接工艺的制定以及预热、热处理等工艺参数的选择均需要依据压力容器的结构、材质、设计及使用参数进行谨慎选择，以确保焊接接头的工艺及使用性能，降低裂纹发生概率。（3）可使用射线检测、超声检测、渗透检测等常规检测对异种钢焊接接头进行无损探伤，亦出现了新的检测技术如金属磁记忆检测。

参考文献

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[6]周江，再热器夹紧管异种钢焊口爆泄原因分析及其无损检测[J].无损检测，2003，25（6）：323--325.

压力容器论文范文篇8

论文摘要:对压缩天然气加气子站的主要工艺技术特点、主要危险有害因素及安全设施设置情况进行了介绍与分析。

车用压缩天然气(以下称CNG)是一种高质清洁型能源，是理想的环保燃料之一。压缩天然气加气子站主要设备设施一般为成套定型产品，而工艺上采用国内外较为先进的液压式工艺系统。

1、工艺流程

1.1工艺特点

液压式压缩天然气加气子站的工艺系统主要由储气瓶拖车、子站撬体及加气机(加气机可置于子站撬体内，也可设于室外罩棚下的加气岛上)几个部分组成。其工艺特点是以自动控制的方式，运用成套定型专用设备，将特殊性质的液体以高压注人储气瓶拖车的CNG储气瓶中(储气设施工作压力约为25MPa)，以便将CNG储气瓶中的CNG推出，再通过设有拉断阀的加气机(工作压力约为20MPa)，将CNG注入汽车储气罐内。

该工艺系统具有设备集成化程度高、加气过程自动控制、占地面积小、安全可靠性高、安装维护简便、撬装结构灵活、便于移动、使用方便等特点。整套加气装置在运行时，除更换储气瓶拖车时由人工操作外，所有环节均由控制系统自动控制。

1.2流程简介

首先，将储气瓶拖车停至站内固定停车位，并利用液压系统将储气瓶拖车框架顶升起(仰角10°左右)，为系统运行做好准备。然后，将储气瓶拖车固定停车位处管路与储气瓶拖车连接好，由系统自动控制打开换向阀组的相应气动阀门及储气瓶拖车上的第1个储气瓶的进出液阀门、输出CNG阀门，利用液压系统将高压液体注人储气瓶拖车上的第1个储气瓶内;其液压系统设有压力控制阀(压力范围一般为19.5~21.5MPa)、压力传感器，当液压系统压力达到高限时，压力控制阀即停止向高压系统供液;当系统压力降至低限，液压系统重新开始工作;同时CNG被推出储气瓶，输至位子站撬体内的缓冲罐缓冲后，经带有拉断阀的加气机将CNG注入汽车储气罐内。当储气瓶拖车上的第1个储气瓶内大约95%的CNG被推出后，系统自动发出指令停止注液，并利用第1个储气瓶内的余压使高压液体返回位于子站撬体内的液体储槽中，同时由系统自动控制打开储气瓶拖车上的第2个储气瓶的相应阀门开始注液。同样的工作原理和过程直至将CNG储气瓶拖车上8个储气瓶依次排空后，返回其母站进行CNG的充装作业。

2、主要危险有害因素分析

压缩天然气子站的主要危险有害因素为:易燃易爆、电危害、车辆伤害、中毒窒息等。

2.1易燃易爆

a)储气瓶拖车、液压式CNG子站撬体等处。CNG属易燃气体，危险货物编号21007，火灾危险性分类为甲类，与空气能形成爆炸性混合物，爆炸极限5%一14%。储气瓶拖车、子站撬体、加气场地等处均存在有CNG，故火灾爆炸是压缩天然气子站的主要危险有害因素。储气瓶拖车上的CNG储气瓶、子站撬体内的缓冲罐和高压液体储槽等属压力容器，而连接储气瓶拖车、子站撬体、加气机的管道属压力管道，压力容器及压力管道最重要的参数是温度和压力，如发生安全阀、压力表失灵或泄漏、阀门外漏、法兰面之间泄漏、液压泵泄漏、设备材质质量不合格、焊接质量较差等原因造成CNG泄漏，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热、雷电或静电火花会引起燃烧爆炸，容易引发火灾爆炸等事故。此外，压力容器以及压力管道亦存在物理爆炸危险。爆炸能产生巨大的冲击波，其破坏力与杀伤力极大。

CNG体积质量比空气小，如发生泄漏,CNG在子站撬体内部、罩棚下等处积聚，一旦遇明火、机械火星、静电火花、雷电、烟囱飞火等点火源，非常容易发生火灾爆炸。

b)加气场地。加气场地是使用加气机专为以CNG为燃料的汽车加注CNG的作业区域。由于人员、车辆流动频繁，不安全因素较多，是加气站事故多发高发的危险场所。如:未熄火加气、机动车储气罐漏气、加气机漏气、电器故障、作业过程中因修车或机械碰撞产生火花、加气时泄漏、加气时流速过快积聚静电荷等均容易引发火灾爆炸事故。如加气站未设置防撞柱(栏)，车辆意外失控而撞毁CNG加气机，则会造成大量CNG泄漏，可能引发火灾爆炸。此外，加气场地也可能因外来加气车辆违章驾驶、路面沉积油污、路面积雪积冰，以及场地照明不好等原因造成建(构)筑物车辆及人员伤害或燃爆事故等。

C)控制室、站房作为加气站必不可少的重要建筑物，其耐火等级和站内设施之间的防火距离是至关重要的。如有CNG窜人控制室、站房，遇到明火，随意吸烟，以及电气设备过载、短路、断线、接点松动、接触不良、绝缘下降等故障会产生电热和电火花，引燃CNG或周围可燃物，都有可能发生火灾或爆炸事故。

2.2电危害

a)触电伤害。电气伤害事故以触电伤害最为常见，如果与加气设施配套的各类电气设施、电器开关、电缆敷设的接地或接零或屏护措施不完善、耐压强度低、耐腐蚀性差，都会造成漏电，导致触电伤人事故。

b)静电危害。静电电荷产生的火花，是石油化工业发生火灾爆炸的一个根源。在设备内部，以及输送管线内都有产生静电电荷积累的可能性。尤其在CNG输送与付出等作业过程中，更容易产生静电火花引起火灾爆炸。如输送流速过快，以及无防静电设施或防静电设施未起作用和不按规定穿着防静电劳动保护护具等都极易产生静电，并积聚形成引爆(燃)源，或因其不能迅速泄放，其静电火花将导致火灾爆炸。

c)雷击。建构筑物如防雷装置失效，在雷雨天存在着被雷击的危险。由于雷电具有电流很大、电压很高、冲击性很强的特点，一旦被雷电击中，不但可能损坏生产设备和设施，而且还会导致火灾和爆炸，造成人员伤亡事故。

2.3中毒窒息

根据危险有害因素分析，CNG有一定的毒性，且大量泄漏时会降低空气中的氧分压造成人体窒息。压缩天然气加气子站毒性物质一般在密闭管道内运行，正常作业情况下，作业场所的毒性物质污染较少。但有部分工序还需手工操作完成(如:更换储气瓶拖车、连接相关管线等)及各种原因引起的跑、冒、漏气等现象，可使作业场所受到一定的污染。GNG主要经呼吸道和皮肤进人体内，亦可经消化道进人。对人体的危害主要可引起呼吸道系统、神经系统、血液系统、消化系统、循环系统、泌尿系统等的损伤。

2.4车辆伤害

当储气瓶拖车进站、汽车进站加气时，罩棚支柱、CNG加气机、站内设备设施和作业人员可能受到车辆的碰撞，造成财产损失和人员伤害。

压力容器论文范文篇9

【关键词】软钎焊；空分设备；装配工艺；微小型；高精度

1引言

氪氙氖氦等稀有气体在空气中含量较少，被称为黄金气体，随着工业生产和科学技术发展，它们的用途也越来越广，在灯光行业、精细化工、核化学、放射化学等领域都有很大用途。在国防工业和石油化学工业的发展中，开发稀有气体等微型或小型高精尖空分设备已成为空分市场未来发展的趋势。

2研究目的

撬装快结构氪、氙、氖、氦提取设备具备结构紧凑、灵活、安装方便等特点。移动式的撬装设备要求精馏塔内部空间有限，运输高度受到限制，所以筛板式结构分流塔在移动式撬装设备中得到首选。但是微型或小型筛板塔组装空间狭小，结构复杂，装配难度大大提高，采用中大型空分分流塔安装方法显然达不到功能设计的要求。急需探索一种高效、简洁、实用的装配方法为设备微型化设计做工艺保障。

3分馏塔分类和特点

3.1分馏塔结构特点对比

分馏塔按结构可分为：填料式和筛板式两类。对比优缺点如下。优点：填料式分馏塔：①节能、效率高、技术成熟；②在减压和常压蒸馏条件下，单位塔截面积通气能力较好；③压力降小。筛板式分馏塔：①气或液每经过一层塔板都可得到近乎完全混合，液体沟留不均或气体分布不均都只会影响这一层的分馏效果，对整体影响较小；②持液量较大，易于操作；③内部结构简单，灵活性高；④计算比较准确可靠且方便安装冷却管。缺点：填料式分馏塔：①在高液气比的条件下传输率较低；②塔内采用液体分布器，占比空间大，灵活性差，填料层容易堵塞；③操作范围小，对液体负荷的变化敏感。当液体负荷较小时，其表面不能很好地润湿，传递效果下降；当液体负荷过大时，容易产生液泛。筛板式分馏塔：①在减压、常压、低压操作下，分离效率略低；②压降相对高，耗能大。

3.2塔板制作方案分析

移动式分馏塔采用的是筛板塔，内部塔板分别由接液板、孔板、挡板和溢流斗四部分连接组成，由于筛板塔塔板厚度较薄，所以在选材和复合工艺上做了不同对比分析。

3.2.1装复方法分析

对于分馏塔塔板各部件的组装连接主要有焊接和铆接两种，各自特点主要有以下方面。塔板的质量在分馏塔分馏工况具有重要作用，塔板平整度和塔板的孔径，孔距精度直接影响精馏效果，所以大型空分设备塔板多采用铆接结构，这样就减少焊接变形，保证塔板的平整度公差在±0.5mm内。而撬装式稀有气体分馏塔体积较小，内部塔板间的连接空间有限，且分馏塔内塔板各部件要求密封度高，不得漏液，堵塞孔径。由表1可知，焊接连接强度高，密封性好，重量小，结构简单，而铆接连接需要母材搭接，还需要大量的铆钉固定，对于小型分馏塔塔板连接消耗的无效面积大，在有限空间，使得塔内精馏功能和效果降低。

3.2.2焊接方法分析

目前焊接方法主要有熔化焊和钎焊两种。①熔化焊：将填充材料和工件的连接区基本材料共同加热至熔化状态，在连接处形成熔池，熔池中的液态金属冷却凝固后形成牢固的焊接接头，使分离工件连接成一个整体。优点：焊缝密封性好，强度能达到与母材一致。缺点：焊接过程中加热，母材局部受热致使变形，不易控制。②钎焊：采用比母材熔点低的金属材料作为钎料，将钎料和钎剂加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。根据塔板的特殊结构和使用功能，锡钎焊具备以下优势：①稳定性好，钎焊对母材的物理化学性能影响小，焊接应力和变形较小，焊件变形可降到最低程度，易保障焊件的尺寸精度，可连接性能差别较大的异种金属。②应用范围广，对工件厚度无严格要求。③操作简单，锡钎焊设备简单，采用烙铁加热钎料，使接头光滑平整。适合在小空间，连接各种复杂工件。小型塔板要求密封性好，且塔板平整度高，考虑塔板厚度较薄，极易焊接变形，塔体直径小，空间有限，选用烙铁锡钎焊更为合理。黄铜H62的最低抗拉强度为δH62=315MPa，强度相当，具有足够的连接强度，适用于塔内件固定和连接。

3.2.3材质选择

分馏塔设计温度为-196℃，为压力容器。内部清洁度很高。因此要求材料选择和受压焊缝具有一定的强度保证。将上述分析，锡钎焊工艺评定抗拉强度无法达到母材最低强度要求，从压力容器安全角度出发，建议受压件筒节选用不锈钢，采用氩弧焊对接，而内件选用H62黄铜，采用锡钎焊装配。

4结论

①锡焊温度低，密封性好，具有一定的连接强度，焊后母材不易变形，相比铆接结构，锡焊装配更简单，且重量小，刚性、稳定性更好。适用于结构精巧、复杂的小型塔板等内件的装复连接。②微小型压力容器选用不锈钢作为外壳受压件首选材料，而黄铜更适合加工容器内件。黄铜硬度低，冷变形加工性能佳，能满足锡钎焊工艺特性，对于小型分馏塔塔板高精度，高平整度的质量要求，成为设计首选材料。③黄铜锡钎焊接头抗拉强度率低于母材，在容器受压焊缝中应用存在一定风险，因此黄铜材质和锡钎焊工艺在小型空分设备内件制作具有极大的优势，实践证明该工艺方案可行性、安全性满足生产和技术要求。

【参考文献】

【1】陈裕川.焊接工艺设计与实例分析[M].北京：机械工业出版社，2009.

压力容器论文范文篇10

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二、各类参考文献条目的编排格式及示例?

a.专著、论文集、学位论文、报告［序号］主要责任者.文献题名［文献类型标识］.出版地：出版者，出版年.起止页码(任选).?

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c.论文集中的析出文献?

［序号］析出文献主要责任者.析出文献题名［A］.原文献主要责任者(任选).原文献题名［C］.出版地：出版者，出版年.析出文献起止页码.?