低温压力容器
低温压力容器注意要点
低温压力容器注意要点1.材质的选择：低温压力容器所承受的温度和压力较高，因此选用合适的材质非常重要。
常见的低温容器材质包括碳钢、不锈钢和合金钢。
这些材质具有良好的耐低温性能，能够承受低温下的冷脆和热胀冷缩等问题。
2.设计压力和温度：在设计和制造低温压力容器时，需要充分考虑低温工况下的压力和温度。
通常情况下，低温液体和气体的膨胀系数较大，容器内部会受到较大的热胀冷缩影响，因此在计算容器的设计压力和温度时需要考虑这些因素，并采取相应的安全措施。
3.良好的绝热性能：低温容器需要具备良好的绝热性能，以保证容器内介质的温度能够长时间保持恒定。
对于液态介质，通常会在容器外部设置绝热层，如保温棉或保温板等，以减少热量的传递。
对于气体介质，通常需要采用双壁结构，并使用真空作为绝热层，以降低介质的热传导。
4.密封性能的保证：低温容器的密封性能对于避免介质泄漏至关重要。
由于低温环境会降低材质的弹性模量，容器的密封性能可能受到一定的影响。
因此，需要在设计和制造过程中采取相应的措施，如增加密封垫，采用特殊的密封结构等，以保证容器的良好密封性。
5.排放系统的设计：低温压力容器在运行过程中会产生一定的废气，这些废气需要经过合理的处理和排放。
通常情况下，废气会包含有害物质和大量的水蒸气，如果废气排放不当，可能会对环境产生一定的污染。
因此，在使用低温压力容器时需要设计和配置相应的废气处理系统，以保护环境和提高工作场所的安全性。
总之，低温压力容器在使用过程中需要特别注意材质的选择、设计压力和温度、绝热和密封性能的保证、以及废气排放系统的设计等要点。
只有充分考虑和满足这些要求，才能确保低温容器的安全运行和介质的正常贮存。
低温压力容器材料概述
低温压力容器材料概述低温压力容器一般用于贮存低温化学物质或气体，具有耐低温、耐腐蚀、耐高压等特点。
由于低温能够导致材料的脆性和转变，因此低温压力容器的材料选择至关重要。
本文将就低温压力容器的材料特性和应用进行概述。
一、材料特性1. 耐低温性能低温压力容器材料需要具有良好的耐低温性能，能够在低温环境下保持良好的机械性能。
通常要求材料在-196°C以下仍能保持较高的强度和韧性。
2. 耐腐蚀性能低温压力容器通常用于贮存化学物质或气体，因此材料需要具有良好的耐腐蚀性能，能够抵御各种化学物质对材料的侵蚀，保持容器的完整性和安全性。
3. 强度和韧性由于低温环境下材料容易脆化，因此低温压力容器的材料需要具有较高的强度和韧性，能够承受高压和低温环境下的应力和变形。
4. 焊接性能低温压力容器通常是由多个零部件焊接而成，因此材料需要具有良好的焊接性能，能够保证焊接接头的强度和密封性。
二、常用材料1. 低合金钢低合金钢是一种常见的低温压力容器材料，具有良好的强度、韧性和耐腐蚀性能，适用于低温环境下的高压容器。
2. 不锈钢不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，适用于贮存腐蚀性物质的低温压力容器。
常用的不锈钢材料有304、316、321等。
5. 碳纤维复合材料碳纤维复合材料具有优异的强度和韧性，适用于制造轻量化的低温压力容器。
三、应用领域1. 化工行业低温压力容器广泛应用于化工行业，用于贮存液氨、液氮、液氢等低温化学品。
2. 能源行业低温压力容器用于贮存液态天然气、液态氢等能源物质，以及制造液氮、液氢等低温制冷设备。
3. 医疗行业低温压力容器用于制造液氮、液氢等医疗用冷冻设备，用于保存生物样品和药品。
4. 航空航天低温压力容器用于航空航天领域，用于贮存航天器上的液氢、液氧等低温燃料。
低温压力容器材料需要具有良好的低温、腐蚀、强度和韧性等特性，常用的材料有低合金钢、不锈钢、铝合金、镍基合金和碳纤维复合材料等，广泛应用于化工、能源、医疗和航空航天等领域。
低温压力容器设计要点综述及注意事项
低温压力容器设计要点综述及注意事项1.材料选择：低温环境下，材料的韧性和抗裂纹扩展能力变差，因此需要选择具有良好韧性和抗裂纹能力的材料。
常用的低温材料包括低温碳钢、不锈钢和合金钢等。
2.壁厚计算：低温环境下容器的壁厚要比常温情况下的要大，因为材料的强度和刚度在低温下降低。
根据管道和容器设计规范进行壁厚计算，并考虑到温度梯度对壁厚的影响。
3.焊接和焊缝设计：焊接是低温容器制造中重要的连接方式。
在低温条件下，焊接合金的力学性能和韧性降低，容易产生焊接缺陷。
因此，需要采用合适的焊接工艺和焊接材料，并对焊缝进行非破坏性检测和超声波探伤等检测方法。
4.密封设计：低温容器的密封设计要符合严格的要求，以确保容器在低温环境下不发生泄漏。
需要采用适当的密封材料和密封结构，同时对容器进行泄露试验以保证其安全可靠。
5.附件选择：低温容器的附件如阀门、仪表等也需要选择适用于低温环境的材料和设计。
特别是阀门，在低温环境下易发生密封不良和结冰等问题，因此需要选择低温阀门并进行密封性能测试。
6.冻结防止措施：低温容器在长期运行中易受冻结影响，冻结会导致容器变形、扩展和密封失效等问题。
需要采取合适的冻结防止措施，如加热系统和隔热材料等。
7.安全性考虑：低温容器设计必须符合相关的安全规范和标准，如ASME等。
特别需要考虑容器在低温环境下可能发生的脆性断裂、泄漏、压力失控等安全问题，并采取相应的安全措施。
8.考虑工艺需求：低温容器的设计还需要考虑工艺需求，如低温液体的进出口、排放、循环和控制等。
容器的流动性能和控制能力对工艺操作的影响需要充分考虑。
总之，低温压力容器的设计要点和注意事项包括材料选择、壁厚计算、焊接和焊缝设计、密封设计、附件选择、冻结防止措施、安全性考虑和工艺需求等方面。
在设计过程中，需要充分考虑低温环境对容器和其附件的影响，并确保设计符合相关的安全要求。
低温压力容器材料概述
低温压力容器材料概述低温压力容器是在低温条件下承受压力的设备，常用于储存和输送液态气体或液态化工产品。
低温压力容器通常需要选择能够在低温环境下保持其机械性能和耐腐蚀性能的材料。
本文将对低温压力容器常用的材料进行概述和分析。
在选择低温压力容器的材料时，需考虑以下几个因素：1）低温下的材料性能，包括强度、韧性、蠕变性能和耐腐蚀性能；2）制造难易度和成本；3）在低温环境下的可焊性；4）材料的可持续性和环境友好性。
低温压力容器材料一般可分为金属材料和非金属材料两大类。
金属材料包括碳素钢、低合金钢、不锈钢、镍合金和铝合金等；非金属材料包括玻璃钢、复合材料和塑料等。
以下分别对这些材料进行详细介绍。
1. 碳素钢碳素钢是低温压力容器中最常用的材料之一。
它具有良好的强度和韧性，并且具有较低的成本，因此在低温容器中得到广泛应用。
但是需要注意的是，在极低温条件下，碳素钢会出现脆性断裂的问题，因此在选择碳素钢材料时需要考虑其使用温度和所需的低温韧性。
2. 低合金钢低合金钢通常含有少量的合金元素，如铬、钼、镍等，以提高其强度和耐蚀性。
与碳素钢相比，在低温条件下，低合金钢通常具有更好的韧性和抗脆性。
对于需要在较低温度下工作的压力容器，低合金钢是一个更好的选择。
3. 不锈钢不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和机械性能，在低温条件下也能保持其性能。
不锈钢一般含有铬、镍等合金元素，使其在低温下具有较高的抗腐蚀性和抗氢脆性。
这使得不锈钢在制造低温压力容器时成为一个理想的材料选择。
4. 镍合金镍合金具有优异的耐腐蚀性和热稳定性，在低温条件下也能保持其强度和韧性。
在需要在极低温环境下使用的压力容器中，镍合金是一个极好的选择。
但需要注意的是，镍合金的成本较高，因此在经济条件允许的情况下会选择使用镍合金。
除了金属材料外，非金属材料也在一些特定的低温压力容器中得到应用。
玻璃钢具有良好的耐腐蚀性能和成型性能，在一些需要耐酸碱腐蚀和重量轻的低温容器中得到应用。
低温压力容器材料概述
低温压力容器材料概述低温压力容器是指工作温度低于-70℃的压力容器，广泛应用于液化天然气、液氧、液氮等低温气体的储存和运输。
由于低温工况下材料的性能发生明显变化，因此需要选用具有良好低温性能的材料来制造低温压力容器。
本文将对低温压力容器材料进行概述。
低温压力容器材料主要包括低温钢、不锈钢、铝合金和聚合物材料等。
1. 低温钢：低温钢是目前制造低温压力容器最常用的材料之一。
常用的低温钢有普通低温钢和超低温钢两类。
普通低温钢具有较好的强度和韧性，在工作温度范围内具有良好的可焊性和耐腐蚀性。
超低温钢由于含有较高的镍和锰等合金元素，具有更佳的低温韧性和抗蠕变性。
2. 不锈钢：不锈钢具有良好的耐腐蚀和耐低温性能，被广泛应用于低温压力容器制造中。
常用的不锈钢材料有奥氏体不锈钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢等。
奥氏体不锈钢具有良好的强度和韧性，在低温下有较好的抗变形和抗裂纹扩展能力。
双相不锈钢由于具有良好的强度与韧性的平衡性能，在低温下使用更加安全可靠。
3. 铝合金：铝合金具有良好的低温强度和韧性，且重量轻、耐腐蚀性好，常用于低温容器的制造。
铝合金容器的内壁常会进行特殊的表面处理以提高其耐腐蚀性和降低表面温度。
4. 聚合物材料：聚合物材料由于具有优异的低温性能和抗腐蚀性，得到越来越多的应用。
常见的聚合物材料有聚丙烯、聚氨酯和聚乙烯等。
聚合物材料具有较低的导热性能，能够有效减少热量的传导，提高低温容器的绝热性能。
低温压力容器材料的选择需要综合考虑容器的工作条件、压力等级、介质特性以及经济性等因素。
不同材料具有不同的优缺点，在应用时需要根据具体情况进行选择。
在低温容器的制造过程中，还需要注意选材的可焊性、热膨胀系数的匹配性等问题，以确保容器的安全可靠性。
低温压力容器材料必须具有良好的低温性能和耐腐蚀性能，同时在制造工艺上要保证容器的健壮性和可焊性。
未来随着科学技术的发展，不断涌现出更加先进的低温容器材料，将为低温压力容器的制造提供更多的选择。
低温压力容器技术要求汇总
低温压力容器技术要求汇总1.材料选择：低温压力容器的材料需要具有良好的低温强度、塑性和韧性。
常见的材料包括低温钢、不锈钢和铝合金等。
在选择材料时需要考虑介质的特性以及运行条件等因素。
2.结构设计：低温压力容器的结构设计需要满足强度和稳定性的要求。
在低温环境下，材料的强度和刚度会减小，因此需要合理设计结构，增强容器的抗弯刚度和稳定性。
3.焊接工艺：低温压力容器的焊接工艺需要选择合适的焊接材料和焊接方法，确保焊接接头的质量和可靠性。
在低温环境下，焊接接头容易产生冷裂纹和焊接残余应力，需要采取相应的预热和后热处理措施。
4.密封性能：低温压力容器的密封性要求非常高，以确保介质不泄漏和外界不进入容器。
需要采用高性能的密封材料和密封结构，并进行严格的密封性能测试。
5.热绝缘和保温：低温压力容器需要采取有效的热绝缘和保温措施，以减少介质热量的传导和散失。
常见的保温材料包括气体绝热材料、真空层和多层隔热结构等。
6.安全防护：低温压力容器需要具备良好的安全性能和可靠的防护措施。
需要设计安全阀、爆破片和泄漏报警装置等安全装置，以防止容器内部压力超过安全范围或发生泄漏事故。
7.检验和监测：低温压力容器需要进行严格的检验和监测，以确保容器的安全运行。
需要进行外观检查、尺寸检验、无损检测和压力测试等各项检验工作，并建立完善的监测系统进行容器的实时监测和故障预警。
8.缺陷评定：低温压力容器的缺陷评定需要参考相关标准和规范，对容器的缺陷进行定性和定量评定，并制定相应的修复方案。
9.记录和档案：低温压力容器需要建立完善的记录和档案，包括容器的设计、制造、检验和维护等各个环节的相关资料，以便于追溯和管理。
总之，低温压力容器技术要求极高，需要在材料选择、结构设计、焊接工艺、密封性能、热绝缘和保温、安全防护、检验和监测、缺陷评定以及记录和档案等方面进行全面考虑和实施，以确保容器在低温环境下的安全运行和可靠性。
低温压力容器的设计分析
低温压力容器的设计分析低温压力容器是指在低于零度的环境中工作的容器，通常用于存储和运输液态气体，液氮、液氧、液氩等均为常见的低温液体。
由于低温环境下物质的特性会发生变化，因此低温压力容器的设计必须考虑到这些因素，以确保容器在安全可靠地工作。
本文将对低温压力容器的设计要点和分析进行探讨。
一、设计要点1.材料选用2.结构设计3.绝热设计由于低温液体的蒸发潜热较高，容器内的温度会迅速下降，导致容器表面结霜。
为了减少热量的散失，提高容器的绝热性能是必要的。
可以采取增加绝热层厚度、使用保温材料等措施来提高容器的绝热性能。
4.安全阀设计低温液体具有较大的蒸气压，一旦容器内压力过高，就会导致容器爆炸。
因此，在设计中必须考虑安全阀的设置，确保在容器内压力超过设定值时能够及时安全地排放压力。
5.排水设计由于低温液体的存在，容器内部会有凝露水和结冰现象。
这些水汽会降低容器的强度和耐腐蚀性，因此必须设计合理的排水系统，定期排除容器内的凝露水和结冰。
6.储罐涂层为了保护容器免受腐蚀和低温影响，可以在容器表面涂上特殊的防腐涂层。
这些涂层能够增强容器的抗腐蚀性能，延长容器的使用寿命。
二、设计分析针对低温压力容器的设计，需要进行结构分析和性能测试，以验证容器的强度和安全性。
1.结构分析在设计初期，需要进行有限元分析等结构分析，评估容器的受力和变形情况。
通过模拟不同工况下的受力情况，确定容器的最大受力位置和最大应力值，以确保容器在工作过程中不会发生结构破坏。
2.强度测试设计完成后，需要进行强度测试，验证容器的最大承载能力是否符合设计要求。
常见的测试方法包括液压试验、氢氦试验、抗冲击测试等。
通过这些测试，可以验证容器的强度和安全性，确保容器在工作中不会发生泄漏或爆炸等情况。
3.低温性能测试设计完成后，还需要进行低温性能测试，评估容器在低温环境下的工作性能。
通过模拟低温环境下的工作情况，测试容器在不同温度下的性能表现，验证容器的低温抗裂性能和绝热性能。
低温压力容器材料概述
低温压力容器材料概述低温压力容器是指在低温条件下工作的压力容器，主要用于储存或输送液化气体或液化石油气等低温介质。
低温压力容器要求具有良好的抗低温性能和抗压强度，因此其材料选择至关重要。
本文将对低温压力容器常用的材料进行概述，包括碳钢、低合金钢、不锈钢等。
碳钢是低温压力容器常用的材料之一，其主要特点是廉价、机械性能良好。
但是碳钢在低温下具有脆性，因此在低温压力容器中的应用受到了一定的限制。
一般来说，碳钢在-20℃以下会出现冷脆转变，因此在选用碳钢作为低温压力容器材料时，需要通过控制其含碳量和对热处理工艺的控制来提高其抗低温性能。
低合金钢是一类含有少量合金元素的钢材，其在低温条件下具有较好的强度和韧性。
低合金钢主要通过合金元素的添加来提高其抗低温性能，常用的合金元素包括铬、镍、钼等。
这些合金元素能够改善钢的抗低温脆性和强度，使得低合金钢成为低温压力容器的理想材料之一。
低合金钢还具有良好的焊接性能和耐腐蚀性能，可以满足低温压力容器在恶劣环境下的使用要求。
不锈钢是一种抗腐蚀性能良好的材料，具有良好的耐高温性能和耐低温性能。
不锈钢主要通过添加铬元素来提高其抗腐蚀性能，同时还可以通过添加其他合金元素来提高其抗低温性能。
不锈钢具有良好的加工性能和焊接性能，因此在低温压力容器中得到了广泛应用。
不锈钢具有良好的耐磨性和耐磨蚀性能，可以满足低温压力容器在特殊工况下的使用要求。
除了上述材料外，还有一些特殊合金材料可以用于低温压力容器，如镍基合金、钛合金等。
这些特殊合金材料具有优异的抗低温性能和耐腐蚀性能，可以满足低温压力容器在特殊介质和工艺条件下的使用要求。
这些特殊合金材料成本较高，因此在选用时需要综合考虑其性能和成本。
低温压力容器材料的选择要根据实际工况和使用要求进行合理选用，同时需要考虑材料的价格、可用性和加工性能等因素。
在选用材料时还需要充分考虑其抗低温性能、抗腐蚀性能和力学性能等方面的要求，以确保低温压力容器在低温条件下安全可靠地工作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图6 100L多屏绝热液氦容器
低温压力容器和管道的典型结构⑺
⑶ 液化天然气储存容器
图7 东京煤气公司130000 M3地下液化天然气储罐
低温压力容器和管道的典型结构⑻
⑷ 低温液体输送压力管道及设备
1、摆动杆；2、可拆卸的罩；3、阀。 图8 低温阀门
低温压力容器的结构材料
低温压力容器内胆常采用奥氏体不锈钢、铝合金、铜合金（钛）；液化 天然气的内胆也可用9%Ni镍钢和36%Ni钢（镍合金）；液氟容器内胆多 用蒙乃尔合金或不锈钢。低温压力容器外壳常用碳钢（如Q235 、 16MnR等）。内胆与外壳连接管道和构件常用奥氏体不锈钢、蒙乃尔合 金。
当温度逐渐降低时，材料的破坏型式将由延性断裂转变为脆 性断裂，其转变点的温度称为韧脆转变温度。这是材料低温韧 性的重要指标。
低温钢制压力容器-影响低温韧性因素
1、晶体结构因素：体心立方结构的铁素体钢脆性转变温度较高，脆性 断裂倾向较大；面心立方结构金属如铜、铝、镍和奥氏体钢则没有这种 温度效应，即不产生低应力脆断。
低温压力容器
低温压力容器的低温界限
1、按常规设计的压力容器规范多采用经验的总结，包括失 效、破坏的经验总结。所以各国根据各自的使用经验，人为 划分低温界线。我国压力容器规范多年来习惯把小于或等于20℃作为低温界线。实践表明这样划分具有足够的安全性。 目前世界各国按常规设计的压力容器规范，对低温压力容器 划分的温度界限各不相同，如表2所示。
该规定是建立在大量的破坏事故及其材料试验基础上的，对当时规范所推荐钢板 的大量夏比（V形缺口）冲击试验结构中，发现起裂型钢板的最大冲击功约为14J， 传裂型钢板最大冲击功不超过18J，大于27J的均属于止裂型。基于当时的研究结 果，将V形缺口）冲击试验冲击功AKV=20J作为材料在其最低使用温度下的韧性考 核指标。到了1953年，由于使用了较高强度的钢种，其临界转变温度基点转移到 AKV冲击功曲线的较高位置上去了，20J的AKV冲击功指标并不能避免脆断的发生。 因而对高强度钢而言，不同的钢种应分别对指标进行校正（或附加侧向膨胀量 ≥0.38mm)。
低温压力容器和管道的典型结构⑴
⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器
图1 15L杜瓦容器
低温压力容器和管道的典型结构⑵
⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器
1、仪表箱；2、液氧蒸发器；3、抽真空管；4、盖板 图2 CF-100000液氧储槽
低温压力容器和管道的典型结构⑶
⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器
1、真空封口；2、支承；3、输液管；4、定点液位计；5、引线管；6、挡板；7、 外壳；8、吸附剂；9、安全阀；10、增压系统；11、压差液位计；12、盖板；13、 仪表板、14、内胆；15、增压管。
7、应力状态的影响：焊接接头中有裂纹存在又具有残余应力时，低应 力脆断性质更为明ห้องสมุดไป่ตู้。
低温压力容器用钢的韧性要求
大部分国家将低温容器设计重点放在选材上，并在制造、结构上加以某些限制。 早期的ASME规范，对于低碳钢及某些低合金钢制成的容器，在低温工作时要求 其材料的夏比（V形缺口）冲击试验冲击功不小于20J。
图3 WYN-180型运输用低温容器
低温压力容器和管道的典型结构⑷
⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器
1、外壳体；2、内容器；3、吊杆；4、排液阀；5、排液管。 图4 38M3铁路液氧槽车
低温压力容器和管道的典型结构⑸
⑵ 液氢和液氦压力容器
图5 液氮保护的液氢容器
低温压力容器和管道的典型结构⑹
⑵ 液氢和液氦压力容器
低温钢制压力容器（低温用钢）
19世纪末以来，在严寒地带的铁轨、桥梁和结构件曾发生一 系列低温脆性断裂事故。
钢的冷脆是压力容器材料脆化最重要的类型。所谓冷脆性是 指金属材料在低温下呈现韧性降低，脆性增大的现象。对于在 低温下工作的受压元件，考虑钢材冷脆性是选用钢材的基本要 求。对于高温下工作的承压设备，虽然在运行状态下塑性良好， 但在室温下进行水压试验时，仍有可能发生脆性破坏，这也属 于冷脆问题。本世纪纪40年代以来，许多压力容器、管道、 化工设备及大型结构等焊接结构，多次发生脆性破坏，造成了 巨大的损失。为了避免发生破坏，在水压试验时规定了不同的 最低温度值。
2、化学成分的影响：对低温压力容器而言，增加含碳量将增大材料的 脆性，提高脆性转变温度，低温用钢含碳量不超过0.2%。锰、镍改善钢 材低温韧性，少量V、Ti、Nb、Al弥散析出碳化物和氮化物，进行沉淀 强化改善钢材低温韧性。
3、晶粒度的影响：晶粒尺寸是影响钢低应力脆断重要因素。细晶粒使 金属有较高断裂强度，且使脆性转变温度降低。
2、按应力分析法设计的压力容器规范要求容器在整个使用 （包括制造）过程中，无论在常温或低温下使用，都应具有 一致的韧性要求，以防止在各个使用环节上发生脆性断裂。 因此，按应力分析法进行设计的压力容器规范，如ASMEⅧ2，中国的JB4732都不划分低温与常温的温度界限。
表2 各国按常规设计钢制容器规范的低温界线
低温钢制压力容器（标准规范）
国内： 1 GB150-1998《钢制压力容器》； 2《压力容器安全技术监察规程》； 3 JB4732《钢制压力容器分析设计标准》。 国外： 1 美国ASME锅炉压力容器规范Ⅷ-1、Ⅷ-2； 2 英国BS5500-1997《非直接受火熔焊压力容器规 范》； 3 德国AD《压力容器规范》； 4 日本JISB8270-1993《压力容器基础标准》； 5 日本JISB8240-1993《制冷用压力容器结构》； 6 法国CODAP-1995《压力容器构造》。
4、夹杂物的影响：磷易产生晶界偏析，钢中的氧以各种氧化物的形式 在晶界析出，显著提高钢的脆性转变温度，导致低应力脆断。
5、热处理和显微组织影响：对钢的低应力脆断有很大影响。调质处理 可以改善钢材低温韧性，但回火温度不应过高；正火处理用得最多；退 火处理组织粗大，一般不采用。
6、冷变形的影响：冷变形使钢的韧性降低，应变时效使低温韧性恶化， 脆性转变温度升高。