T期2-1图42-2图2-9栖性阳极保护法图28外加电汽保护法1一直电源：2一净线：1一相阳楼一美伴护设备：5一质馈介质②阳极保护。将受保护的设备与外接直流电源的正极相连接，在外加阳极电流作用于金属表面生成钝化膜、抑制了腐蚀，从而起到保护设备的作用、阳极保护方法是一项较新的防护技术，目前主要应用于牛产，继存殖酸、酸、有机醛2-3和酸体肥料的有关设备。该保护技术特别适用于强氧化性介质的防质蚀，在石油、化学工业操作后用蒸汽进行清洗；该储谁连接的输送管线。领域有广阅的应用前景。但要注意，只有当金属在介质中能生成钝化膜时才能用这种方法暖蚀剂保护。缓蚀剂指添加少最到腐蚀介质中即能期显降低金属离蚀速率的化学型质，包括无机物和有机物。采用添加缓蚀剂来保护金属的方法称为缓住剂保护，广泛应用于石油化工，化肥，钢铁酸洗等部门缓蚀剂分类有多种方法，主要有按化学成分、按作用机现、按形成的保护膜特征、按赖理状态等分类方法，常用的缓蚀剂有重铬酸盐、过氧化氢、磷酸盐，亚硫酸钠、生物碱、1机胶体等在石润工业中，暖继剂被广泛应用于采油、采气、储存、输送，提炼及产品等方面。门化学清洗中由于清洗剂（无机胶或有机酸）的离蚀性很强、为了减少其对金属基体的损耗必须颈采用酸洗缓蚀剂，此外，缓蚀剂还应用于冷却水处现过程中，可以防止钙的新出利Fe+离子的沉积，习题，一容器局部结构如图示，容器内盛装电解质落液，已知需的电假电位比不锈钢低，旦染层章损，客器的哪一部分将被离性？试速其离蚀机理2.2一家用鹅水器结构如图示，已知的电报电位比钢低，试说出其采用的是何种防扇蚀搭蓝？并利出符合其机理的反宽方想式如图示模热器中管子与管板的焊换核头结构，已知管于与管板以改及焊缝材料均为嵌索解，该结料中群一部位容易被蚀！可能是等一种腐饱！2-4设计一内装依度98%妆范酸的储罐（客积40ml），现有STSi15R，Q235-A，1Cr18NigTi，Q235AR对报等材科可以选择，试按下列操作条件分别选挥适宜的材料：带逼、常医，连续热作，阅敢操作，1617
之比S/D≤0.1或外径与内径之比K-D/D≤1.2的称为薄壁容器，K>1.2的称为厚壁第Ⅱ篇化工设备容器。薄壁容器受压时器墅应力为两向应力状态，厚感容器受压时器壁应力为三向应力状态，化工设备是指化工机被中的静止设备，可以分为压力容器和化工单设备两大类。按（2）按承压性质分类按容器承压性质可以分为内压容器、外压容器和真空容器。容器作原理又可以分为反应设备，换热设备、分离设备、储运设备、内部压力大于外部压力P）的称为内压容器：容器外部压力大于内部压力（>p）属于反庞设备的有反应器、发生器、反成签、分解塔、合成塔、吸收塔、变换炉的称为外压容器：容器内部压力小于外界大气压（p<0.IMPa绝）的称为真空客器属于换热设备的有加热器、冷却器、蒸发器、冷敲器、废热锅炉。3）按（内压容器的）压力等级分类内压容器按压力等级分为低压容器、中压容器、属于分离设各的有分离器、过滤器、缓冲器、除尘器、洗涤塔、精馏塔。高压容器和翻高压容器，划定的压力等级范围见表3-1.属于储运设备的有绪罐、计量错、高位箱、中间槽、槽车表3-1内压容器接压力等级的分类本篇介绍压力容器的设计方法及其通用零部件的标准：介绍三种应用最为广泛的典划营R最高工作压力花照/MP分类中最高工作乐力范座/MP工设备：换热器、塔器和反应签的结构类型和适用场合。低压容器0.1<p1.6武压客器10≤100中压安超高用馨1.66c10P2103压力容器注，裴中压力为表氏（4）按壁湿分类按容器正常工作时器慰可能送别的最高或最低温度，可以将容器分为常温容器，中温容器、高温容器和低湿容器，壁温范密见表3-23.1压力容器的结构与分类表3-2存器按整湿的分类压力容器是指承受气态或液态介质压力的密闭容器，从广义上讲，它位括具有储社功紫面花房奠别的装置和各种化工设备封闭的外部壳体。常湿容络3.1.1容器的总体结构送素钢350T仅具有储存功能的容器，结构比较简单。其承受压力的主体部分一般由几个不同形状高迎容器达到材料合金销420℃回转壳体（圆筒形壳体、糖园形壳体、半球形壳体、国锥形壳体等）组合面成：再加上辅奥氏体550的连接件，支承件等零部件构成容器的总体，中国容器概括起来睿器的组成部件有：简体，封头和通用零部件。其中通用零部件包括，接2040℃（找专设备）低糖容糖-200下支座、人（手）孔及其他附件。大部分通用零部件的设计均已经标准化。常用的、典型的40亿以下（规冷设备）式容器的总体结构如图3-1所示（5）按结构材料分类按照制造设备的结构材料可以将容器分为金属容器和非金属容器。人礼对头（6）按安全管理分类我国从压力容器安全管理的角度由相关部门制定了《压力容器安全监察规程》。该规程按照容器一且被坏时的危害程度，将容器分为三类。①符合下列情况之一的，为第三类压力容器：a高压容器：h.中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害的介质）：C中压储存容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且p与V乘积大于等于10MPa-m'),d中医反应容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且与V乘积大于等于液通计0.5MPa*m)图3-1卧式客器的总体结构。低压容器（仅限易或毒性程度为极度和高度危害介质，且P与V乘积大于等于3.1.2压力容器的分类0.2MPa-m*),力容器的分类方法很多，在容器的设计中具有重要意义的分类方法有如下几种。.高压、中压管壳式度热锅炉；（）按壁厚分类压力容器按照其相对厚度可以分为薄壁容器和厚壁容器。壁厚与直&，中压据装璃压力容器，18
h使用强度级别较高（指相应标准中抗拉强度缓定值下限大于或等于540MPa）的材料续表制造的压力容器；291罐式汽车【液化气体运输（半挂）车、低湿液体运输（半挂）车，永久气体运输245-273325377426480SaGD359194219（半挂）车】和罐式集装箱（介重为液化气体、低温被体）等：j.球形储罐（容积大千等于50m）；注，S为无继调营的整孕k.低温液体储存容器（积大于5m）无随钢管作为容器时容器的公称直径，当容器简体的直径较小时，可直接果用无缝②符合下列情况之一的，为第二类压力容器（上述第一条规定的除外）：钢管作为容器的简体，此时容器的公称直径规定为无缝钢管的外径，即DN=D，其值按下8.中陈客器：列数值选取：159mm，219mm，273mm，325mm，377mm，426mmh低压容器（仅毒性程度为极度和高度危害介质）；③有缝钢管的公称直径。输送水，煤气以及用于采爱的管子一般采用有缝钢管，其公e低压反应容器和低压储存睿器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质）：称直径也是名义直径d.低压臀壳式余热锅炉，有缝钢管的公称直径和外径系列见表3-5.e.低服糖皱璃压力容器。①低压容器为第一类压力容器（上述第一条、第二条规定的除外）。费3-5有维钢管的公称直径 DN与外径D,介质的危害程度，请象照HG20660实我力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分1520mm32类的规定公称直径DNmfe-jNm-in113.1.3压力客器的标准化3.1.3.1标准化的意义mom1013.517外轻D21.2526.753342.25与其他工业国一样，为了保证使用安全、菌化设计、降低成本、其有互换性、便于批量40mm7080100125150生产和提高劳动生产率，我国各有关部门对压力容器《简体和封头）及其通用零部件（法公真径DN24235兰：支座、人孔、手孔、液面计、视镜等）实行了标准化的设计。许多化工设备（如球形储锂、列管式换热器等）也制定了相应的标准。6075:.588.512外经141653. 1.3. 2 标准化的基本参数设计时，应将工艺计算所初步确定的设备或管路的直径，调整到符合各表中所规定的公（1）公称直径DN、是标准化的直径系列。赛器及其元器件都制定了相应的公称直径称直径值，系列。法兰的公称直径，容器法兰果用与容器相同的公称直径系列，管法兰采用与管子相①容器的公称直径指的是容器的内径（见表3-3)，即DN*D，同的公称直径系列，两者之间不具有互换性。表3-3压力容馨的公黎直径DN（GB9019-88）mn（2）公称压力PN是标准化的压力等级系列。300(350(450)50065503600(550)容器祛兰和管法兰的公称压力等级见表3-68009007001000(1100)1200(1300)3400压力鲁醒法兰与管法兰的公称压力PNMPs1600(150)(1700)1.800(1900)200(2100)2200压力容器法兰0.251.6240025002600(2300)280030006. 4320034003e0035003800401042004004500祛+600+480050005200540085005600$800690x与公称直径一样，公称压力也是容器通用零部件标准化的重要参数。利用确定的公称所h，表中营括号的公款直轻息尽量不用力PN和公称直径DN可以在标准中选出所需零部件的型号和各部位尺寸，而不需要进行无缝钢管的公称直轻指的是管子的名义直径（见表3-4)。强度计算表3-4无短钢管的公称直径 DN与外径 D.-3.2内压薄壁容器的设计DN325容器按形状可以分为圆筒形和球形两种。其中球形容器只用于直径大于2.5m的大型容Y76器：比较常用的是阴简形容器。医简形容器由圆简形体与各种形状的射头组成，封头的类型如图3-2所示。20
表3-7各种图转光体的幕项应力公式老线携膜应力公式最大应力值0一原形时头d)球面形封头生9-号一号(2）无折动推形封头0带折边维彩数光(g）平板形封头0-图3-2凸形封头，铠形对头和平板形封头-0-2内压薄壁容器（K=D/D≤1.2）的承压范围一股为中、低压。%-内压游壁容器中的应力3.2.1内压薄墅容器中的应力是按照回转壳体的无力矩理论推导出来的，称为游膜应力，（1）薄膜应力容器承受均匀内压力P时，器壁中产生两向应力（博膜应力），一个铅壳体经线方向的应力，称为经间应力，用。表示；一个是沿壳体纬线方向的底力，称环向应力，用。，表示。内压圆筒形睿器的闻向谢膜应力如图3-3所示。3一一一2时S-2m0-号x[-a-p(-]（受内压两的两尚立）.-0,-ek0一号.一号轻询力(c)环向应力以球面分的应力为设计歌厚的依据图3-3内压的醇澳应力(n)各种回转壳体的薄膜应力公式见表3-7.(n+)（2）边缘毒曲应力壳体上不同母线、不同壁厚、不同材料的连接处以及应力沿轴向4突变处称为连接边缘或边界（见图3-4），在边缘处由于两部分壳体的自由变形不协调，会×(1-篇)产生边缘弯曲应力，其数值可达到薄膜应力的几倍基至十几信。2322
续表4一焊缝系数；精真应力公式最大理力值[a]壳体材料在设计激度下的许用应力，MPa对于内压四简将应力带人强度条件，得壁厚计算式（3-1)，称为简体的计算壁厚。P.DS-(3-1)2a]'p-ps0.250计算壁厚加上扇蚀裕量，称为设计壁厚。福0m200sS-S+C(3-2)将S。加上钢板负循差再阅整为钢板累列值，称为名义壁淳，用S.表示，如果对已有容器进行强度校核，则应满足以下条件。α-2(D+S2<[a]建，使计5力，MPa，S-婴药商体的整原，mm，D核体中间医直径，mm，其余特号加图示，(3-3)2S.式中第三强度理论的当量应力，MPai计算压力，MPaPD,一简体内径，mm，S一容器的有效整厚，S,=S,-C，mm一壁厚附加量，mm。同理可得球壳及各种封头的壁厚计算式，列于表3-8.表3-8第体和各种封头的整厚计算式型厚计翼式性(o)c(0)4-特号网图3-4送接过续边缘弯曲应力属于二次原力，虽然应力的数值很大，但只作用在边续附近的很小范围亮5-a#号间前内，一般不会直接引起容器的破坏对于塑性材料，静致郁的压力容器不必精确计算其边缘曲应力的数值，只是在设计中进行结构上的局部处理，处理的方法如下，K-音[2+(%)]①尽量采用等壁厚连换，病国形恶到实的恶状系款！③采用图滑过渡，封头加直边的结构，桃匹形对头S-zapas.一稳医形封头的内轻，ma?采用局部加强的结构。需医形封头的内商度，3.2.2内压容器的设计对于和-2的标准解阅形划头K3.2.2.1内压圆简和封头的设计公式内压容器的破坏是由于材料的强度不足而引起的，即M=+[3+/]0Md4操形封头的形状系数STENas硬形封头Cog工程上取R:一深形对头球国彬分的内半径标准形头R-0.9D.F-0.17D:附M1.325则限制assLo]'s武中板限力(o,、，、），MPal无折过惟恶射头Sf*性形封头的半做用安全系数（n,、、m、no）2425