自-2014年山东省D级压力容器设计审批人员考核

2014年压力容器 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 审批人员取证闭卷考核答疑2014.4.20第一部分设计要求和考核内容一、压力容器设计要求(注：本段是压力容器设计基本要求,简要说明)1、滿足使用要求：压力容器的结构形式、尺寸规格、使用条件（压力、温度、腐蚀介质)以及其他载荷条件是由设备在 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 装置的的功能要求决定的,因此要求压力容器设备必须能満足生产条件下处理物料的功能要求,如输送、传热、传质、分离、储存等2、安全可靠性压力容器设计是指根据给定的工艺设计条件，遵循现行 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的规定,在确保安全的前提下，经济正确地选取材料，滿足经济、合理使用寿命,并进行结构、强（刚)度和密封设计。结构设计－--－----确定合理、经济的结构形式,满足制造、检验、装配和维修等要求。强(刚)度设计---－－－---确定结构尺寸，满足强度、刚度和稳定性要求,以确保容器安全、可靠地运行。密封设计-－--－---选择合适的密封结构和材料保证密封性能良好。设计的基本要求是安全性和经济性的统一，安全是前提,经济是目标,在充分保证安全的前提下尽可能做到经济,经济性包括材料的节约、经济的制造过程和经济的安装维修。二、理论考试内容:１、应熟悉压力容器设计相关的基本基础知识，包括容器介质、材料、结构、力学基础、设计计算方法、热处理、腐蚀、焊接、无损检测等;CAD制图（本次不考）及相关计算。2、应熟练掌握压力容器安全监察法规、规定及有关文件：３、应熟练掌握压力容器设计相关的标准、规范并及时掌握压力容器行业相关的标准信息。４、能够正确解决压力容器设计、制造中常见的实际工程问题；开卷考试内容(一)基础知识包括:与压力容器设计相关的基础理论知识。例如：材料、结构、力学基础、(二)专业综合知识包括:１.压力容器设计(选材、结构、计算、焊接、热处理、无损检测等；2.压力容器设计标准;3.压力容器设计常见的实际工程问题4.压力容器设计质量管理;山东省压力容器设计审批人员取证闭卷考核内容:(作为设计审批人员应记住的内容）1、《特种设备安全法》。考核内容见答疑范围2、压力容器基础知识：介质特性、金属学和材料力学三部分(材料、结构、力学、热处理、腐蚀)。上述两部分是第一天和第二天的课程。３、固定式压力容器安全技术监察规程基础知识(总则)4、压力容器压力管道设计许可规则有关规定。考核内容见答疑范围第二部分　闭卷考核答疑一、《特种设备安全法》《中华人民共和国特种设备安全法》由中华人民共和国第十二届全国人民代表大会常务委员会第3次会议于201３年6月29日通过，２013年6月29日中华人民共和国主席令第4号公布。《中华人民共和国特种设备安全法》分总则，生产、经营、使用，检验、检测，监督管理,事故应急救援与调查处理，法律责任，附则7章1０1条，自2014年１月1日起施行。闭卷考核范围确定为特种设备法主要条款和与压力容器设计有关的条款，考核以下条款:总则:1条、２条、7条、8条生产:13、１8、19条法律责任:74条第一条为了加强特种设备安全工作，预防特种设备事故,保障人身和财产安全,促进经济社会发展，制定本法。法律制定的宗旨与目的第二条特种设备的生产（包括设计、制造、安装、改造、修理)、经营、使用、检验、检测和特种设备安全的监督管理，适用本法。本法所称特种设备，是指对人身和财产安全有较大危险性的锅炉、压力容器(含气瓶）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、场(厂)内专用机动车辆，以及法律、行政法规规定适用本法的其他特种设备。国家对特种设备实行目录管理。特种设备目录由国务院负责特种设备安全监督管理的部门制定,报国务院批准后执行。生产单位要执行法律、特种设备的范围、特种设备实行目录管理第七条特种设备生产、经营、使用单位应当遵守本法和其他有关法律、法规，建立、健全特种设备安全和节能责任制度,加强特种设备安全和节能管理,确保特种设备生产、经营、使用安全,符合节能要求。遵守法律,建立制度,确保生产质量第八条特种设备生产、经营、使用、检验、检测应当遵守有关特种设备安全技术规范及相关标准。特种设备安全技术规范由国务院负责特种设备安全监督管理的部门制定。特种设备安全技术规范法律地位第十三条特种设备生产、经营、使用单位及其主要负责人对其生产、经营、使用的特种设备安全负责。特种设备生产、经营、使用单位应当按照国家有关规定配备特种设备安全管理人员、检测人员和作业人员,并对其进行必要的安全教育和技能培训。特种设备主要负责人对生产负责,配备人员,进行培训第十八条国家按照分类监督管理的原则对特种设备生产实行许可制度。特种设备生产单位应当具备下列条件，并经负责特种设备安全监督管理的部门许可，方可从事生产活动:（一）有与生产相适应的专业技术人员;（二）有与生产相适应的设备、设施和工作场所;（三)有健全的质量保证、安全管理和岗位责任等制度。生产许可与生产条件第十九条特种设备生产单位应当保证特种设备生产符合安全技术规范及相关标准的要求,对其生产的特种设备的安全性能负责。不得生产不符合安全性能要求和能效指标以及国家明令淘汰的特种设备依据安全技术规范和标准生产,对安全性能负责第七十四条违反本法规定，未经许可从事特种设备生产活动的,责令停止生产,没收违法制造的特种设备,处十万元以上五十万元以下罚款;有违法所得的,没收违法所得;已经实施安装、改造、修理的,责令恢复原状或者责令限期由取得许可的单位重新安装、改造、修理。未经许可生产的法律责任1、特种设备的定义：指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶，下同)、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场(厂)内专用机动车辆。2、压力容器定义：压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备,其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1ＭPａ（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于２．５ＭPa·Ｌ的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器；盛装公称工作压力大于或者等于0.2MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于1．０MPa·L的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于6０℃液体的气瓶；氧舱等。3、行政许可:行政许可是指行政机关根据公民、法人或者其他组织的申请,经依法审查,准予其从事特定活动的行为。行政许可的四个特征分别为：它是行政机关的管理性行政行为;它是对社会实施的外部管理行为;它是依申请产生的行为;它是准予相对人从事特定活动的行为。根据《HＹPERLINＫ":\\郑珲%２0%20%2０文档\\协会％2０％20材料＼\９、车用气瓶检验员培训考核班材料\\2、教师讲课材料\＼１、郑珲条例、气体知识\\条例及有关法律\＼中华人民共和国行政处罚法.ｄoｃ＂\t"＿parｅnt＂　中华人民共和国行政处罚法》规定，条例作为行政法规，可设定行政处罚行政处罚法第十条　行政法规可以设定除限制人身自由以外的行政处罚。法律对违法行为已经作出行政处罚规定，行政法规需要作出具体规定的，必须在法律规定的给予行政处罚的行为、种类和幅度的范围内规定。４、行政处罚：行政处罚是指行政机关或其他行政主体依法定职权和程序对违法行政法规尚未构成犯罪的相对人给予行政制裁的具体行政行为。包括:人身罚（行政拘留和劳动教养）、行为罚(责令停产、停业,暂扣或者吊销许可证和营业执照)、财产罚行政处罚法规定,行政处罚的种类有:　(一）警告；（二）罚款；（三）没收违法所得、没收非法财物;（四)责令停产停业;(五）暂扣或者吊销许可证、暂扣或者吊销执照;（六)行政拘留；(七)法律、行政法规规定的其他行政处罚。二、压力容器基础知识(介质、金属、力学)(一)介质1、介质状态知识：1.1、温度：定义:宏观上，温度是物体冷热程度的量度,微观上，温度是物体分子的不规则热运动剧烈程度的反映。温度愈高,物体分子的不规则热运动愈激烈。　反之则下降，当温度达到绝对零度时，分子热运动则完全停止。温度的度量：温度的量度实质上是温差的量度。摄氏温标由摄尔修斯于１７42年提出。18８9年第一届国际计量代表大会决议取标准大气压力(1.01325×10５HYPERＬINＫ""\ｏ"帕斯卡＂　帕斯卡)下，纯ＨYPＥＲLINK""\ｏ＂水"水的的冰点（ＨＹPERLINK"＂\o　"熔点"凝固点、即固液共存的温度)为0度和水沸点为100度作为两个基准点,在此两点之间分成１00等分，每一等分温度间隔即为1摄氏度，摄氏温标以符号℃表示，并以ｔ代表其读数。热力学温度旧称HYＰEＲLＩNK""\t"_blaｎk"绝对温度以HYＰERLIＮＫ　＂＂\ｔ＂_blaｎk"绝对零度（0K)为HYＰEＲLIＮK　""　\t"_bｌaｎｋ＂最低温度,规定HYＰEＲLINK　""＼ｔ　"_blank＂水的三相点的温度为2７3.16K(0.01℃),热力学温标的符号:Ｔ,单位开尔文，简称开,符号为K１99０年国际温标(ITS－90）对摄氏温标和　HYPＥRLINK""＼t"_blank＂热力学温标进行统一，规定摄氏温标由热力学温标导出，０℃=２7３.15Ｋ,划分不变。热力学温度Ｔ与摄氏温度t　的关系是：T=t+2７3.15K　　　∆T＝∆t1.2、压力：　　垂直作用于流体或固体界面单位面积上的力。　压力单位　国际单位：“牛顿”，简称“牛”，符号“Ｎ”　　压强：　国际单位:“帕斯卡”,简称“帕”,符号“Ｐa”　　换算:　1帕(Pａ）=1N／ｍ21HYＰERLINK　""\t"_blanｋ"兆帕(MPa)=145磅/英寸2(ｐsi）=１０.2千牛/厘米2（kＮ/cm２)=１０巴(ｂａｒ)=9.8大气压(ａｔm)　介质压力：绝对压力、表压力与负压力当容器内介质的压力等于大气压力时，压力表的指针指在零位。当容器内介质的压力大于大气压力时,压力表的指针有读数。此时压力表的读数就是容器内介质压力超出大气压力的部分，即表压力,简称表压。当容器内介质的压力低于外界大气压力时,称为负压力或真空，简称负压。只有当表压力是负数时，绝对压力才有可能小于大气压力，而出现负压。通常所说的容器压力或介质压力均指表压力而言。容器内介质的实际压力称为绝对压力,　１.3、物质状态的变化(介质态变与相变）自然界中物质所呈现的聚集状态（或称形态）通常有气态、液态和固态。其中任何一种聚集状态只能在一定的条件下(温度、压力等)存在。当条件发生变化时，物质分子间的相互位置就发生相应变化,即表现为状态的变化。物质的状态的变化叫态变,态变是物理变化,其过程不能有化学变化。压力容器中常见的态变是气化:物质从液态变成气态的过程叫气化。液化：物质从气态变为液态的过程叫液化。物质在一个有限的、闭合的系统里（例如容器内)发生的态变在热力学中叫做相变。相变能够表示出各相（气、液、固）之间量的差异。在工程学科中,常把态变与相变看作同一概念，习惯上都称相变。1.4、饱和状态饱和状态:在一个密闭的容器中，气、液两相达到动态平衡状态时，称为饱和状态。饱和状态下的液体为饱和液体，其密度为饱和液体密度。在饱和液体界面上的蒸汽成为饱和蒸汽,其密度和压力分别称为饱和蒸汽密度和饱和蒸汽压力。(动态平衡状态定义在密闭的容器由于逸出液面的气体分子无法逃出容器,只能聚留在液面上方的气相空间里,这些气体分子在其自由运动中碰撞到液面时会发生凝结，返回液体里去。其返回的分子数随液面上方气相空间的蒸气密度的增大而增多,随着蒸气密度的不断增大，液体的蒸发速度逐渐减慢。当逸出液面的分子数与返回液体的分子数相等时,就达到了动态平衡，从宏观上讲，液体就不再蒸发,气、液两相就处于相对稳定的共存状态。这种状态称为饱和状态。)临界点处，等温线既是极值点又是拐点P-V图VPT1T2T3TcT4T5汽液两相区气液21汽汽液两相区的比容差随温度和压力的上升而减少，外延至ΔV=0点，可求得Pc,Vc和Tc.在单相区，等温线为光滑的曲线或直线；高于Tc的的等温线光滑，无转折点，低于Tc的的等温线有折点，由三部分组成。C汽液两相区为饱和状态C　点为临界点温度比较高时,实际气体进行定温压缩时，其状态变化和理想气体的情况比较接近，如图上曲线Ｔ１、T2、T3所示，它基本上接近于等边双曲线。当定温压缩过程的温度更低时，压缩过程中实际气体将发生相变，开始有气体发生相变,生成液体，T4线上的1点。随着压缩过程的进展，当气体的容积进一步缩小时,不断有气体凝结成液体，但温度和压力均保持不变，即气体和液体本身的状态未变,直到点2时气体全部变成液体。在点1和点2间的状态为气相物质和液相物质共存而处于平衡的状态,称为饱和状态。处于饱和状态的气体和液体分别称为饱和蒸气及饱和液体，它们的压力和温度分别称为饱和压力和饱和温度。饱和蒸气压的性质蒸气压是液体自身的性质,它的大小取决于物质的本性和温度。对同一种物质,　ＨYPERLINK　"饱和压力"饱和压力的高低与HYPERLINK"温度"温度有关。　ＨYPERＬINK"温度"温度越高,分子具有的能量越大，越容易脱离液体而气化,相应的　HYＰERLINK"饱和压力＂　饱和压力也越高。一定的ＨYPERＬIＮK"温度"温度,对应一定的HＹPERLINK"饱和压力"饱和压力,二者不是独立的。因此，在饱和状态下，　ＨYＰERＬINK　"饱和压力"饱和压力所对应的HYＰＥRLINK"温度"　温度也叫“ＨYPEＲＬINK　"饱和%3ca%20href＝"温度'>饱和HYＰERLＩNK"温度"温度”。通常可从手册中查到各种物质的ＨYPＥＲLINK"饱和%3ca%2０hｒef="温度'＞饱和ＨYPＥRLIＮＫ　＂温度"温度与HYPERLINＫ"饱和压力"饱和压力的关系。蒸汽与蒸气蒸汽一般情况指水　ＨYＰERＬINK　""\t"＿ｐａrent"蒸气，而蒸气的外延更广。根据ＨYPEＲLINK"＂\t"＿pａreｎｔ"临界温度的定义，通常把在临界温度以上的气态物质叫做气体，把在临界温度以下的气态物质叫做汽。对液化气体介质的容器（非绝热等情况）、气瓶、管道，饱和蒸汽压是实际的介质压力，设计的基础。１.5、临界温度:每种物质都有一个特定的温度，在这个温度以上，无论怎样增大压强,气态物质不会液化，这个温度就是临界温度。因此要使物质液化；首先要设法达到它自身的临界温度。有些物质如氨、二氧化碳等,它们的临界温度高于或接近室温，对这样的物质在常温下很容易压缩成液体。有些物质如氧、氮、氢、氦等的临界温度很低,其中氦气的临界温度为一２68℃。要使这些气体液化，必须相应的要有一定的低温技术,以使能达到它们各自的临界温度，然后再用增大压强的方法使它液化。（临界温度）只有当气体温度降低到某一温度以下时,才能使之液化,这个特定的温度成为该气体的临界温度。临界压力物质处于HＹPERLINK　""\t"＿bｌａnk＂临界状态时的ＨYＰＥRＬINK""＼t　"_blank"压力(ＨＹPＥＲLＩNK　""＼t　＂_bｌank"　压强)。就是在HYPERＬIＮK""　\t　＂_blanｋ"临界温度时使气体HYPＥRＬＩNＫ"＂＼t"＿bｌank＂液化所需要的最小压力。也就是HＹPEＲＬINK""＼t"_blａnｋ＂液体在临界温度时的HＹPEＲLINK＂"\t　"_ｂlanｋ＂　饱和蒸气压。介质达到临界温度会发生相变,这是设计需要考虑的问题。2、介质的燃烧性燃烧的定义燃烧的定义：物质剧烈氧化而发光、发热的现象。燃烧是一种放热常伴随发光的化学反应，是化学能转变成热能的过程燃烧条件:燃烧的发生必须同时具备三个条件:①可燃物。凡是能与空气中的氧或其它氧化剂起燃烧反应的物质，均称为可燃物。如汽油、液化石油气,木材等.②助燃物。凡是能帮助和支持燃烧的物质，均称为助燃物。如空气中的氧,氯、高锰酸钾等。③着火源:凡是能引起可燃物质发生燃烧的热能源,均称作着火源。如明火、摩擦，撞击、高温表面,自然发热、化学能、电火花、聚集的日光和射线等。爆炸极限:可燃气体、可燃液体的蒸气或可燃粉尘和空气混合达到一定浓度时，遇到火源就会发生爆炸。这个遇到火源能够发生爆炸的浓度范围,称为爆炸极限。通常用可燃气体在空气中的体积百分比(%）来表示。可燃粉尘则以毫克／升表示。可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度，分别称为ＨYＰEＲＬINK""\t　"_blａnk＂　爆炸下限和爆炸上限。在低于爆炸下限时不爆炸也不着火;在高于爆炸上限不会发生爆炸，但会着火。这是由于前者的可燃物浓度不够,过量空气的冷却作用,阻止了火焰的蔓延;而后者则是空气不足,导致火焰不能蔓延的缘故。例如HYPERＬINK"＂\t＂_blank"　一氧化碳与空气混合的爆炸极限为12.5%~80%。易爆介质(固容规定义)：气体或液体蒸汽、薄雾与空气混合形成爆炸混合物，且其爆炸下限小于10％，或爆炸上限与下限的差值大于或者等于２0％的介质。爆炸极限与可燃物的危害可燃性混合物的爆炸极限范围越宽、爆炸下限越低和爆炸上限越高时,其爆炸危险性越大。这是因为爆炸极限越宽则出现爆炸条件的机会就多；爆炸下限越低则可燃物稍有泄漏就会形成爆炸条件;爆炸上限越高则有少量空气渗入容器,就能与容器内的可燃物混合形成爆炸条件。应当指出，可燃性混合物的浓度高于爆炸上限时，虽然不会着火和爆炸,但当它从容器或管道里逸出，重新接触空气时却能燃烧,仍有发生着火的危险。压力容器介质爆炸极限数据表见HＧ　20660-２0０0《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》附表2爆炸危险介质数据表３、介质毒性毒物的定义　凡作用于人体产生有毒作用的物质,统称为毒物。　毒物侵入人体后与人体组织发生化学或物理化学作用,并在一定条件下,破坏人体的正常生理功能或引起某些器官或系统发生暂时性或永久性病变的现象,叫做中毒。按HＧ　2０660《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》的规定分为：极度危害：最高容许浓度<０.１㎎／m3高度危害:最高容许浓度0.1～＜1.0㎎/m3中度危害:最高容许浓度1．0~＜10㎎/ｍ3轻度危害：最高容许浓度≥10㎎/m3工业有毒物质的危害程度按照《职业性接触毒物危害程度分级》GB　5０４4—1９85)分极度危害（Ⅰ级)、高度危害(Ⅱ级）、中度危害(Ⅲ级)和轻度危害（Ⅳ级）。常说的剧毒流体,即相当于极度危害物质。4、介质腐蚀性腐蚀的定义　由于材料与环境反应而引起的材料的破坏或变质。压力容器与环境的反应而引起的材料的破坏或变质,称为压力容器的腐蚀。腐蚀性介质是指能灼伤人体组织并对容器材料造成损坏的损害的介质压力容器腐蚀的分类1、按机理分：化学腐蚀、电化学腐蚀2、按是否存在液体:湿腐蚀（绝大部分腐蚀)、干腐蚀3、按腐蚀的形态分:均匀腐蚀、局部腐蚀局部腐蚀分为:1、应力腐蚀；2、点腐蚀;３、缝隙腐蚀;4、晶间腐蚀;５、选择性腐蚀；6、电偶腐蚀;7、氢致开裂;8、腐蚀疲劳；9、磨耗腐蚀；10、微生物腐蚀4．1压力容器均匀腐蚀均匀腐蚀也称全面腐蚀、普遍腐蚀。是常见的一种腐蚀。是指整个金属表面均发生腐蚀。后果:导致压力容器壳壁和封头壁厚变薄,最后强度不足而报废。均匀腐蚀是腐蚀中最安全的一种腐蚀形态。腐蚀速率可以通过测量剩余壁厚测出,因而在设计时可以考虑腐蚀裕度，从而保证不会在有效设计周期内整体壁厚不足而引起失效。4.2压力容器局部腐蚀局部腐蚀是指金属表面局部区域的腐蚀破坏比其余表面大得多,从而形成坑洼、沟槽、分层、穿孔、破裂等破坏形态。4.3应力腐蚀材料在应力和腐蚀介质共同作用下的破裂,简称SCＣ（SｔrainCorrｏｓioncrａｃｋ）三个必要条件——应力（一般指拉应力)、腐蚀介质、敏感的材料重要影响因素——温度、介质组分、材料成分、微观组织状态、应力应力来源——工作载荷、焊接残余应力、冷变形应力、热应力等开裂特点——与主要的应力源应力方向垂直、在扩展过程中一般会发生分叉现象(二)金属材料基础知识１、金属学和热处理(1)金属学晶体是指原子呈规则排列的固体。常态下金属主要以晶体形式存在。晶体具有各向异性(由于晶体中不同晶面和晶向上的原子密度不同，因而晶体在不同方向上的性能便有所差异，晶体的这种特点叫做各向异性。）金属:具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小,富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体（即晶体）。合金：由两种或两种以上金属或金属与非金属组成,具有金属特性的物质。相：合金中成份、结构、性能相同的组成部分。固溶体:是一个(或几个)组元的原子（化合物）溶入另一个组元的晶格中，而仍保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体,固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。合金组元间发生HYPERLINＫ""相互作用而形成一种具有金属特性的物质称为金属化合物铁碳合金　铁碳合金的相结构　铁碳合金的相结构主要有固溶体和金属化合物两类。属于固溶体相的有铁素体和奥氏体，属于金属化合物相的主要为渗碳体。铁素体碳在a-Fe中的固溶体称铁素体,用Ｆ或ａ表示。铁素体是体心立方晶格，其强度、硬度不高,但具有良好的塑性与韧性。奥氏体碳在g-Fe中的固溶体称奥氏体。用A或g　表示。是面心立方晶格的间隙固溶体。溶碳能力比铁素体大，11４8℃时最大为2．11%。组织为不规则多面体晶粒,晶界较直。强度低、塑性好，钢材热加工都在g区进行.碳钢室温组织中无奥氏体渗碳体即Ｆe3C,分子式:Ｆe3Ｃﻫ　铁和碳形成的化合物含碳6.６９%,用Fｅ3C或Cm表示。Fe3C硬度高、强度低(sb»３5MＰa),　脆性大,　塑性几乎为零珠光体　珠光体是奥氏体发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状机械混合物,根据片层厚薄不同，又细分为珠光体、索氏体和托氏体。用符号P表示。其力学性能介于铁素体与渗碳体之间，（2）热处理是指将钢在固态下加热、保温和冷却,以改变钢的组织结构,获得所需要性能的一种工艺.热处理特点:　热处理区别于其他加工工艺如铸造、压力加工等的特点是只通过改变工件的组织来改变性能，而不改变其形状。加热是热处理的第一道工序。加热分两种:一种是在A1以下加热,不发生相变；另一种是在临界点以上加热,目的是获得均匀的奥氏体组织，称奥氏体化。正火：将钢加热到上临界点Aｃ3(或Acm)以上３0-50℃（奥氏体化温度）,保温后在空气中冷却,得于珠光体型组织的热处理操作。提高机械性能，细化晶粒、改善组织。一般在钢厂进行，目的在于改善热轧状态的力学性能,主要是提高塑性和韧性。消除应力退火：是将钢加热到500-600℃（Ａｃ1下)，然后保温、缓冷的热处理操作。在压力容器上主要用来消除殘余应力。钢加热和冷却时发生相转变的温度。α铁（体心立方)加热到9１0℃以上就变成为γ(面心立方晶格）铁,如果再冷却到910℃以下又变为α铁，此转变温度称为A3转变温度,对于碳含量小于0.７7%铁碳合金,该转变温度随碳含量的增加而降低;碳含量为０.７7％时的转变温度称为A1转变温度；碳含量大于０.77%时的转变温度称为Acm转变温度,该转变温度随碳含量的增加而升高。ＡC1和ＡC3代表加热时的转变温度,Ar１和Ar3代表冷却时的转变温度。这些转变温度简称为临界点,或叫临界温度。有时还把AC3称为上临界点。临界温度与实际转变温度铁碳相图中PSK、ＧＳ、ES线分别用A1、A3、Acm表示．实际加热或冷却时存在着过冷或过热现象，因此将钢加热时的实际转变温度分别用Ac１、Ａc３、Acｃm表示;冷却时的实际转变温度分别用Ar1、Ar３、Arcm表示。（3）C　、Ｍn、Si　、S、P　特性硫和磷是在冶炼过程中残存于钢中的有害成分。ﻫ钢中有硫存在时，当加热到期1０0０——1200℃再进行锻造和轧制会使工件沿晶界开裂，这种现象称热脆性。另外,硫还使钢的焊接性通能降低,焊缝易出现一裂纹和气孔。ﻫ磷能使钢的强度及硬度显著提高，但使塑性及韧性下降，特别是使钢的脆性转变温度升高,提高了钢的冷脆性。ﻫ由于硫和磷的存在，均对钢材性能有不利影响，故在冶炼过程中应尽量除去,它们在钢中的含量是评定钢材质量的指标之一。比如，优质碳素钢中硫、磷的含量均应小于0.04，以防出现热脆及冷脆。1、碳(C）：钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0．23%超过时,钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.２0%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。2、硅(Ｓｉ）:在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15-０.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，硅量增加,会降低钢的焊接性能。３、锰(Ｍｎ):在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，提高强度和硬度锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。　　4、磷（Ｐ）：在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.0４5%，优质钢要求更低些。5、硫(Ｓ）:硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于０．0５5%，优质钢要求小于0.0４0％。在钢中加入0.08-0．２0%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。２、材料力学根据材料的力学性质可分为两大类：拉断时只有很小的塑性变形称为脆性材料,如玻璃、陶瓷、砖石、铸铁等。拉断时有较大的塑性变形产生称为塑性材料,如钢材、铜等。使用性能。工艺性能。金属的力学性能(使用性能之一）所谓力学性能是指金属在外力作用时表现出来的性能。力学性能包括强度、塑性、硬度、韧性及疲劳强度等。金属的工艺性能　工艺性能是指金属材料对不同加工工艺方法的适应能力。它包括铸造性能、锻压性能、焊接性和切削加工性能等。２．1力学性能：材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。承压类特种设备材料的常规力学性能指标主要包括强度、硬度、塑性和韧性等。（1)强度强度是指金属材料在静荷(外力)作用下抵抗破坏(过量塑性变形或断裂)的性能。由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式，所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。各种强度间常有一定的联系,使用中一般较多以抗拉强度作为最基本的强度指标。抗拉强度　也叫ＨYPEＲLＩNＫ＂"\t　＂_blank"　强度极限,材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂前所达到的最大应力值，它是反映材料抵抗大量均匀塑性变形的强度指标，表示钢材抵抗断裂的能力大小。抗拉强度　符号：σb是旧国标ＧB/T228—1987规定的抗拉强度指标符号ﻫＲｍ是GB／T２28—20０2规定的抗拉强度符号屈服强度　当金属材料呈现屈服现象时，在试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应力点。屈服强度：是HYPERLＩNK　"＂\t"_bｌanｋ"金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服的金属材料，规定以产生0.２%残余变形的应力值为其屈服极限,称为条件屈服极限或屈服强度。屈服强度符号:(老σs)　Rｐ　 单位:Mpａ屈服点　HＹＰERLＩNK""　\ｔ"_blank"试样在试验过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长(变形)时的应力　　钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限（指金属材料受外力(拉力)到某一限度时,若除去外力,其变形(伸长）即消失而恢复原状，弹性极限即指金属材料抵抗这一限度的外力的能力,如果继续使用拉力扩大,就会使这个物体产生塑性变形，直至断裂)，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。下图是低碳钢的常温短时拉伸曲线。图中的OA、ＡB、ＢＣ和ＣＤ等阶段分别是弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、缩颈阶段。塑性:断裂前金属材料产生永久变形的能力称为塑性。塑性指标也是由拉伸试验测得的。常用金属材料拉伸时最大的相对塑性变形(伸长率和断面收缩率）来表示。伸长率　材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。断后伸长率（A):断后标距的残余伸长(Lu-Lo)与原始标距(Lo)之比的百分率。断面收缩率材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。断面收缩率（Z）:断裂后试样横截面积的最大缩减量(So-Su）与原始横截面积(Ｓo)之比的百分率。老标准：延伸率δ、断面收缩率ψ　拉伸试验的方法是用静拉力对标准试样进行轴向拉伸，同时连续测量力和相应的伸长，直至断裂。根据测得的数据,即可求出有关的抗拉强度、屈服强度、伸长率和断面收缩率等力学性能。(3)硬度:　硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。材料抵抗局部变形、特别是塑性变形、压痕或痕的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。⑴布氏硬度(HB）以一定的载荷(一般300０kg）把一定大小(直径一般为1０mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值（HＢ),单位为公斤力／mm2(N/mm2)。ﻫ　⑵洛氏硬度(HR）当ＨB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角１２0°的金刚石圆锥体或直径为1.５9、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：ﻫ　（4）韧性金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力称为韧性。表征金属材料在断裂前塑性变形和裂纹扩展时吸收能量的能力，是金属材料强度和塑性的综合性能指标。常用冲击功Ａk和冲击韧性值ａk表示。韧性就是反映材料对缺口或微观缺陷敏感程度的一种性质。表征材料韧性的主要参量有冲击吸收功、冲击韧性、脆性转变温度和无塑性转变温度以及断裂韧性等。　韧性常用冲击功Ａk和冲击韧度ａｋ表示。　　ａk=Ａk/ＳＮ　　　　(ＳN：断口处截面积)Aｋ值或ak值除反映材料的抗冲击性能外，还对材料的一些缺陷很敏感,能灵敏地反映出材料品质、宏观缺陷和显微组织方面的微小变化。而且Ａk对材料的脆性转化情况十分敏感，低温冲击试验能检验钢的冷脆性。容器用的钢冲击韧性ak在使用温度下不低于３5J／cｍ2夏比冲击试验的缺口形式有U型和V型两种。Ｖ型缺口根部半径小，对冲击更敏感。承压类特种设备材料的冲击试验规定试样必须用Ｖ形缺口。２．2应力塑性变形和弹性变形塑性变形金属零件在外力HYPERLIＮK　＂"\t"＿blank"作用下　HYPERＬＩＮK""　\t＂_blａｎk"产生不可恢复的永久变形弹性：指标为弹性极限se，即材料承受最大弹性变形时的应力。弹性变形受力物体的全部变形中在除去应力后能迅速回复的那部分变形。弹性变形的重要特征是其可逆性，即受力作用后产生变形,卸除载荷后,变形消失。这反映了弹性变形决定于原子间结合力这一本质现象。(1）拉伸与压缩定义:由大小相等、方向相反、作用线与杆件轴线重合的一对力引起的，表现为杆件的长度发生伸长或缩短。(2)扭转由大小相等、方向相反、作用面都垂直于杆轴的两个力偶引起的,表现为杆间的任意两个横截面将发生绕轴线的相对转动。受力特征：在杆的两端垂直于杆轴的平面内，作用着一对力偶,其力偶矩相等、方向相反。变形特征:杆件的各横截面环绕轴线发生相对的转动。(3)弯曲杆件承受垂直于其轴线方向的外力,或在其轴线平面内作用有外力偶时,　杆的轴线变为曲线.以轴线变弯为主要特征的变形称为弯曲。（4)剪切由大小相等、方向相反、作用线垂直于杆轴且距离很近的一对力引起的，表现为受剪杆件的两部分沿外力作用方向发生相对的错动。应力应力σ：单位面积上试样承受的载荷。这里用试样承受的载荷除以试样的原始横截面积S0表示：　　　　　　　F　　　　　σ=——　　S0　σ表示应力;F表示载荷；S0　表示受力面积。应变应变ε：单位长度的伸长量。这里用试样的伸长量除以试样的原始标距表示：　　　　Δl　　　　ε=——　　　　　ｌ0应力-应变曲线（　σ－ε曲线）:形状和拉伸曲线相同,单位不同最大拉应力理论(第一强度理论)最大拉应力是引起材料断裂的主要因素。即认为无论材料处于什么应力状态,只要最大拉应力达到简单拉伸时破坏的极限值，就会发生脆性断裂。简单ＨＹPERLＩNK"拉伸试验&fｒ＝qb＿ｓeaｒcｈ_ｅｘp&ie=utｆ8"拉伸试验中，三个主应力有两个是零，最大主应力就是试件横截面上该点的应力，当这个应力达到材料的极限强度σｂ时，试件就断裂。因此，根据此HYPＥRLINK　＂强度理论&fr=ｑb_sｅarｃh_exp&iｅ=ｕtf8＂强度理论,通过简单ＨYPＥRLIＮK　"拉伸试验&fr=ｑb＿searｃh_eｘp&ｉｅ＝utf8＂拉伸试验,可知材料的极限应力就是σb。于是在复杂应力状态下，材料的破坏条件是ﻫﻫσ1=σb　　断裂条件ﻫ　　考虑安全系数以后的强度条件是强度条件３、压力容器设计的基本要求基本要求:强度、刚度、稳定性、耐久性、密封性压力容器失效形式：①强度；②刚度；③稳定性。１.强度失效：容器在载荷作用下发生过量塑性变形或破裂。压力容器的所有零部件尺寸都应按有关规定计算决定，以保证有足够的强度。特别是不连续部位，受力复杂部位。２．刚度失效:容器发生过度变形，导致运输、安装困难或丧失正常工作能力。刚度：材料受力时抵抗弹性变形的能力即构件在外力作用下保持原来形状的能力。保证在载荷作用下,构件不发生过大的变形,若刚度不足就会出现过大的变形，因此有些构件的尺寸往往决定于刚度。如法兰环由于刚度的不足变形，可能导致设备泄漏3.稳定失效:容器在载荷作用下形状突然发生改变导致丧失工作能力。作用在压力容器上的外压达到一定数值时,壳体突然失去原来的形状被压瘪或出现波纹,这种现象称为外压容器的失稳、外压圆筒抵抗失稳的能力，称为该圆筒的稳定性。还有轴向受压失稳,封头过渡角失稳等压力容器的设计必须计及上述三种失效可能,予以全面考虑,以确保设备的正常使用。（三)固定式压力容器安全技术监察规程基础知识（总则)适用范围(不含特殊规定)压力容器范围1.1　目的为了保障固定式压力容器安全运行，保护人民生命和财产安全，促进国民经济发展,根据《特种设备安全监察条例》,制定本规程。1.2固定式压力容器固定式压力容器是指安装在固定位置使用的压力容器（以下简称压力容器，注1-１)。注1-1:对于为了某一特定用途、仅在装置或者场区内部搬动、使用的压力容器,以及移动式空气压缩机的储气罐按照固定式压力容器进行监督管理。1.３适用范围本规程适用于同时具备下列条件的压力容器:(1）工作压力大于或者等于0.1MPa（注1－2）；(２)工作压力与容积的乘积大于或者等于２.5MPa·Ｌ(注1-3)；(3)盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体（注１－4)。　其中,超高压容器应当符合《超高压容器安全技术监察规程》的规定，非金属压力容器应当符合《非金属压力容器安全技术监察规程》的规定，简单压力容器应当符合《简单压力容器安全技术监察规程》的规定。注1-2:工作压力,是指压力容器在正常工作情况下,其顶部可能达到的最高压力(表压力)。注1－3：容积，是指压力容器的几何容积,即由设计图样标注的尺寸计算（不考虑制造公差)并且圆整。一般应当扣除永久连接在压力容器内部的内件的体积。ﻫ注1－４:容器内介质为最高工作温度低于其标准沸点的液体时，如果气相空间的容积与工作压力的乘积大于或者等于2.５MPa·L时，也属于本规程的适用范围。1.4适用范围的特殊规定压力容器使用单位应当参照本规程使用管理的有关规定,负责本条范围内压力容器的安全管理。１.4.1　　只需要满足本规程总则、设计、制造要求的压力容器本规程适用范围内,容积大于或者等于2５L的下列压力容器，只需要满足本规程第1、3、4章的规定:(1)《简单压力容器安全技术监察规程》不适用的移动式空气压缩机的储气罐；ﻫ(2)深冷装置中非独立的压力容器、直燃型吸收式制冷装置中的压力容器、铝制板翅式热交换器、空分装置中冷箱内的压力容器;ﻫ(３)无壳体的套管热交换器、螺旋板热交换器、钎焊板式热交换器;１.4．1只需要满足本规程总则、设计、制造要求的压力容器本规程适用范围内，容积大于或者等于２5L的下列压力容器，只需要满足本规程第1、3、4章的规定：(4）水力自动补气气压给水(无塔上水）装置中的气压罐，消防装置中的气体或者气压给水（泡沫)压力罐；　　(５)水处理设备中的离子交换或者过滤用压力容器、热水锅炉用膨胀水箱；ﻫ(6)电力行业专用的全封闭式组合电器（如电容压力容器)；　（7)橡胶行业使用的轮胎硫化机以及承压的橡胶模具；(８）机器设备上附属的蓄能器。１.4.２　　只需要满足本规程总则、设计和制造许可要求的压力容器容积大于１L并且小于25L,或者内直径(对非圆形截面，指截面内边界的最大几何尺寸,例如矩形为对角线,椭圆为长轴）小于150mｍ的压力容器,只需要满足本规程总则和3.1、４.1．1的规定,其设计、制造按照相应产品标准的要求。1.4.3只需满足总则和制造许可要求的压力容器容积小于或者等于1　L的压力容器,只需要满足本规程总则和4.1.1的规定，其设计、制造按相应产品标准的要求。1.５不适用范围本规程不适用于下列压力容器:(1)移动式压力容器、气瓶、氧舱;(2)锅炉安全技术监察规程适用范围内的余热锅炉;ﻫ(3）正常运行工作压力小于0．1MＰa的容器（包括在进料或者出料过程中需要瞬时承受压力大于或者等于0.1MPa的容器)；ﻫ　(4)旋转或者往复运动的机械设备中自成整体或者作为部件的受压器室（如泵壳﹑压缩机外壳﹑涡轮机外壳﹑液压缸等);ﻫ　（5）可拆卸垫片式板式热交换器(包括半焊式板式热交换器）、空冷式热交换器、冷却排管。1.6　压力容器范围的界定1.6.1　压力容器本体压力容器的本体界定在下述范围内：（１)压力容器与外部管道或者装置焊接连接的第一道环向接头的坡口面、螺纹连接的第一个螺纹接头端面、法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接件或者管件连接的第一个密封面;ﻫ(２)压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件；ﻫ(３）非受压元件与压力容器的连接焊缝。压力容器本体中的主要受压元件,包括壳体、封头（端盖）、膨胀节、设备法兰，球罐的球壳板,换热器的管板和换热管,M３6以上(含M3６）的设备主螺柱以及公称直径大于或者等于250mｍ的接管和管法兰。1．6.2　安全附件压力容器的安全附件,包括直接连接在压力容器上的安全阀、爆破片装置、紧急切断装置、安全联锁装置、压力表、液位计、测温仪表等。1．7　压力容器类别根据危险程度，本规程适用范围内的压力容器划分为三类，以利于进行分类监督管理,压力容器类别划分方法见附件A。附件Ａ　压力容器类别及压力等级、品种的划分A１压力容器类别划分A1.1介质分组压力容器的介质分为以下两组，包括气体、液化气体以及最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体：(1）第一组介质，毒性程度为极度危害、高度危害的化学介质,易爆介质,液化气体。(2)第二组介质，除第一组以外的介质。（四）压力容器压力管道设计许可规则1、设计审批人员的条件（设计规则附件Ｄ审核人员)（1)　能够认真贯彻执行国家的有关技术方针、政策，工作责任心强，具有较全面的相应设计专业技术知识,能保证设计质量;　（2)能够指导设计、校核人员正确执行有关法规、安全技术规范、标准,能解决设计、安装和生产中的技术问题;(3)具有审查计算机设计的能力；（４)具有3年以上相应设计校核经历;　(５)　　具有中级以上（含中级)技术职称；(6)经压力容器设计审批人员专业考核合格或者持有压力管道设计审批人员资格证书。2、设计单位条件（设计规则第十一条设计单位必须具备以下基本条件：)（一)有企业法人营业执照或者分公司性质的营业执照，或者事业单位法人证书;　（二)有中华人民共和国组织机构代码证;　（三)　有与设计范围相适应的设计、审批人员；　　（四)有健全的质量保证体系和程序性文件( 管理制度 档案管理制度下载食品安全管理制度下载三类维修管理制度下载财务管理制度免费下载安全设施管理制度下载 ）及其设计技术规定(具体要求见附件C)；　(五)有与设计范围相适应的法规、安全技术规范、标准；注:至少有一套正式版本的安全技术规范、标准。(六)有专门的设计工作机构、场所;(七)有必要的设计装备和设计手段,具备利用计算机进行设计、计算、绘图的能力,利用计算机辅助设计和计算机出图率达到100％，具备在互联网上传递图样和文字所需的软件和硬件;　(八)　有一定设计经验和独立承担设计的能力。