反应容器
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反应容器范文第1篇
关键词：压力容器；焊接；焊接方法
1 前言
在核反应堆压力容器的制造过程中，焊接是至关重要的一个环节，焊接质量的好坏直接影响到整个核电站系统运行的安全，因此对核反应堆压力容器的焊接质量要求非常高。目前，质量可靠的带极带极电渣堆焊（ESW）或带极埋弧堆焊（SAW）技术以及窄间隙埋弧自动焊（NSAW）技术广泛应用于核反应堆压力容器的焊接中[1]。为了防止高温水对容器内壁的腐蚀，在内表面堆焊具有耐蚀性能的奥氏体不锈钢，通常采用带极电渣堆焊（ESW）或带极埋弧堆焊（SAW）；由于核反应堆压力容器的壁厚比较厚，直径比较大，故主环焊缝的组焊通常采用焊接效率高、焊接质量稳定的窄间隙埋弧自动焊（NSAW），下面分别介绍了带极堆焊（ESW与SAW）和窄间隙埋弧自动焊（NSAW）这两种焊接方法的焊接材料，焊接特点以及焊接工艺流程。
2 带极电渣堆焊（ESW）和带极埋弧堆焊（SAW）
由于带极堆焊熔敷效率高，熔深浅，堆焊层表面光滑、平整、美观，且质量稳定，便于机械化和自动化操作，因此大面积堆焊常采用这种焊接方法，其局限性是只适用于在平焊位置进行焊接。核反应堆压力容器在制造过程中，主要采用带极电渣堆焊（ESW）或带极埋弧堆焊（SAW）的焊接位置包括：反应堆压力容器的筒体内壁堆焊，上、下封头内壁堆焊，顶盖法兰以及进出口接管内壁堆焊，下封头过渡段的内壁堆焊等。
2.1 堆焊工艺及材料
反应堆压力容器的大面积堆焊主要采用带极电渣堆焊，也可以采用带极埋弧堆焊。堆焊层的首层（过渡层）通常采用富含铬元素的E309L焊带，其余层堆焊采用E308L进行堆焊，焊材通常选用30×0.5mm以及60×0.5mm等规格的焊带，并选择与之相匹配的焊剂。带极堆焊示意图如图1所示：
在焊接过程中为了保证堆焊质量，对待堆焊表面的清洁度以及焊接过程中的周围环境进行严格控制，并对堆焊层之间的搭接处进行打磨处理，严格控制层间温度。当带极宽度超过60mm后，焊道由于磁偏吹的影响，焊道两侧容易造成咬边，因此带极堆焊时应配备磁控装置，以避免其影响。堆焊的主要焊接参数为：焊带规格：30×0.5mm，焊接电流：400～600A，焊接电压：26～32V，焊接速度：160～220mm/min，极性DC/RP；焊带规格：60×0.5mm，焊接电流：650～900A，焊接电压：26～32V，焊接速度：160～220mm/min，极性DC/RP。
此外，焊接位置采用平焊位置，焊带在焊接过程中不摆动，每层需多道焊接。
2.2 堆焊工艺流程
在反应堆压力容器内壁大面积不锈钢堆焊的过程中，要对各个工艺环节（包括热处理温度）严格控制，保证最终堆焊的质量满足要求。堆焊工艺流程如下所示：焊接准备装配VT/DT/PT待堆焊表面预热309L堆焊ISR308L堆焊后热VT/DT砂轮打磨PT/UTPWHT交检。
堆焊结束后，对堆焊层进行VT/DT/PT/UT检验，应确保焊道成型均匀，无夹渣、咬边、气孔等缺陷，最终检测结果应为合格。
3 窄间隙埋弧自动焊（NSAW）
窄间隙埋弧自动焊（NSAW）在焊接厚壁的组焊坡口方面，具有焊接效率高，焊接质量好，焊接环境好等优点。同时，窄间隙自动焊设备具有横向和高度方向自动跟踪的功能，能够精确地控制焊丝导电系统在坡口内相对于焊接位置的准确性，保证了焊缝侧壁的熔合性，还能有效的降低焊接接头的残余应力与变形，减少合金元素的烧损，提高焊接接头综合力学性能。在核反应堆压力容器在制造过程中，主要采用窄间隙埋弧自动焊（NSAW）的焊接位置包括：上封头与顶盖法兰，顶盖法兰与容器法兰接管段，容器法兰接管段与堆芯筒体组焊，堆芯筒体与下封头过渡段组焊，下封头过渡段与下封头环缝的组焊。
3.1 窄间隙埋弧自动焊的工艺及材料
反应堆压力容器的主环缝的焊接技术要求高，返修难度大，通常采用窄间隙埋弧自动焊的焊接方法进行组焊。焊丝通常采用直径为Ф4mm的低合金钢焊丝，焊剂采用与焊丝相匹配脱渣性好的烧结型焊剂，坡口形式通常采用单U或双U形坡口，坡口角度通常为1°，坡口示意图如图2所示。
若采用双U形坡口，一般先在外侧进行定位焊，而后进行内侧窄间隙埋弧焊接，待清根结束后，再进行外侧窄间隙埋弧焊接。在焊接过程中，最好能一次完成焊接，防止由于起弧和收弧导致的焊接缺陷，焊接过程中在焊道表面存留的焊渣需要及时清理，避免焊道搭接处出现夹渣缺陷。主环缝焊接的主要焊接参数为：焊丝直径：4mm；焊接电流（A）：450-600A；焊接电压（V）：28-32V；焊接速度（mm/min）：300-450mm/min，极性DC/RP。
在焊接过程中，应及时观察和调整滚轮架上的工件的转速，防止焊接过程中工件沿着轴向发生窜动，使焊道偏离所要求的焊接位置，产生焊接缺陷。在最终盖面焊时，焊接参数与组焊过程中所使用的焊接参数略有不同，焊接时要注意调整焊接参数。同时，要注意焊道的排布等的变化。
3.2 窄间隙埋弧自动焊的工艺流程
在窄间隙埋弧焊过程中，要对预热温度、热处理温度以及热处理的时机严格控制，保证焊缝的质量。为了满足后续焊接后进行无损检测的要求，在焊接以外的区域提前做好焊缝中心线的标记。窄间隙埋弧自动焊的工艺流程如下所示：焊接准备VT/DT/PT待组焊工件坡口表面装配预热定位焊后热预热焊接后热砂轮打磨VT/DT/MT/UT/RTPWHT交检。
4 结论
核反应堆压力容器带极大面积堆焊以及主环焊缝窄间隙埋弧自动焊接后进行无损检测的结果均满足技术条件的要求，焊缝合格率高，质量稳定。这表明在制造核反应堆压力容器的过程中，我们掌握了宝贵的焊接经验和焊接数据，这对于后续核反应堆压力容器焊接技术的改进与提高提供了有力的保证。
参考文献
反应容器范文第2篇
关键词：田湾核电站；压力容器； 结构与材料；老化机理分析
中图分类号：O6-335 文献标识码：A 文章编号：
《核动力厂定期安全审查》（HAD103/11）中规定了对核电厂安全重要的部件进行老化管理，反应堆压力容器（以下简称RPV）作为核电厂一回路重要设备，其物项劣化需控制在规定的限度内。对RPV老化机理的清晰理解认识和对老化机理全面和深入的分析是开展RPV老化管理工作的前提和关键步骤。田湾核电站堆型属于V-428型，RPV是由俄罗斯设计制造的，本文介绍了田湾核电站RPV的老化机理分析。
设备介绍
田湾核电站一、二号机组的RPV筒体及顶盖见下图（图1），筒体部分由六道环焊缝焊接连接而成，内壁堆焊有奥氏体不锈钢堆焊层。RPV的相关参数如表1，RPV部件所用材料见表2。RPV老化机理分析的范围为RPV本体和RPV顶盖。
图1 RPV筒体及顶盖
表1：田湾核电站RPV参数
表2：RPV部件材料
其中15Х2НМФA-A同15Х2НМФA-1属于俄罗斯设计RPV所用材料，两个级别钢的区别在于杂质元素Cu含量上限值由0.1%下降为0.08%，元素Ni含量上限值由1.5%下降为1.3%。
为了监督RPV材料性能变化，田湾核电站每台机组设置有6套辐照监督试样和6套热老化监督试样，分别安装在RPV筒体段内壁和保护管组件上平台上；每套监督试样包含有力学性能试样，可定期取出试样进行试验。
田湾核电厂RPV老化机理分析
在调研和总结国内外同类型核电站的运行经验基础之上，得出田湾核电站的老化机理主要包括中子辐照脆化、热老化、疲劳、腐蚀。
辐照脆化
RPV堆芯筒体收到快中子照射，根据IAEA[1]研究报告指出，当快中子注量大于1022n/m2(E1MeV)时，快中子注量对材料的辐照脆化有显著影响。田湾核电站RPV内表面寿期末最大中子注量约为4.81023 n/m2 (E0.5MeV)，田湾核电站RPV的中子辐照将是导致材料脆化的主要因素之一。快中子辐照的脆化效应是在一定的辐照条件下铁素体的硬度和抗拉强度增加，而延展性和韧性降低；可用于韧脆转变温度的上升和上平台能量的减小来度量，此两者都是快中子注量和杂质含量的函数。对于监测RPV辐照脆化的区域有RPV堆芯筒体（上/下圆筒壳段）及圆筒段环焊缝。影响快中子辐照脆化的主要因素有：中子注量、中子能谱、辐照温度、合金成分和杂质元素；根据田湾核电站RPV设计文件，对田湾核电站RPV辐照脆化需检测的中子能谱为E0.5MeV。
热老化
钢的热老化是与温度、第二相和时间有关的性能劣化机理。用于VVER-1000型的15Х2НМФA钢对于热老化的起因有两种解释，一种解释为：第二相为富铜沉积物从固溶体中析出，阻挡了位错移动，引起材料的硬化和脆化。另一种解释为第二相为渗碳体的析出，导致了材料的硬化和脆化，且与焊接、合金成分、杂质元素含量无关。根据试验研究结果表明在250至350C温度下，15Х2НМФA类型钢材料脆化呈两阶段变化，脆化阶段和塑性恢复阶段，临界脆性转变温度升高不超过30C[2]，随后临界脆性转变温度将恢复至初始状态。焊缝材料的热老化程度较母材材料的热老化程度弱。田湾核电站RPV接管区出口处是RPV中水温最高处，因此需监测接管区材料的热老化状态。
疲劳
疲劳是指在波动或周期性应力作用下，在材料中造成的裂纹萌生和扩展使得材料机械性能发生退化的现象。压力和温度大幅变化是引起循环应力的主要原因。依据田湾核电站RPV的运行工况和结构设计，对于温度变化来说，RPV上、下接管区中间的隔流环存在，冷热腿进出水温存在30C偏差；对于压力来说，RPV紧固螺栓和冷却剂出入口接管受到疲劳影响较大。
腐蚀
腐蚀是指材料与环境相互作用而造成材料质量损失或因局部损伤导致的材料性能劣化现象，其中大部分腐蚀与化学或电化学过程相关。田湾核电站RPV内壁堆焊有奥氏体防腐堆焊层，内部为一回路冷却剂，其中含有为控制反应性而加入的硼酸；奥氏体堆焊层也受到快中子注量的照射。根据美国电力研究所的研究，对于304不锈钢，在中子注量大于1021 n/cm2(E1MeV)时，屈服强度会显著增大，延伸率和断面收缩率会减小[3]。田湾核电站RPV内壁堆焊的奥氏体堆焊层，也应会产生类似的硬化现象，需关注辐照促进应力腐蚀。同时，氯离子超标也会引起RPV堆焊层不锈钢的电蚀。
根据经验反馈美国戴维斯-贝塞核电站的反应堆控制棒驱动机构密封壳体与RPV顶盖结合的部位处，由于硼酸的泄露，导致3号控制棒密封壳体与压力容器顶盖结合处发生了严重的硼酸腐蚀。田湾核电站RPV顶盖结构同PWR压力容器顶盖结构相似，也需要注意压力容器顶盖处的硼酸腐蚀发生。微量的硼酸泄露，硼酸经过蒸发，使得硼酸浓度上升，从而会造成腐蚀性上升，严重威胁RPV结构完整性。
经过以上筛选，对于田湾核电站1、2号机组VVER-1000型反应堆压力容器来说，需要重点关注的老化部件、部位和老化机理如表3所示。
表3 RPV各部件的主要老化机理
结束语
老化相关的降质机理可能导致反应堆压力容器功能丧失或破坏PRV结构完整性，对于保证机组的安全运行至关重要。为了监测RPV材料热老化和辐照脆化现象的发生，在RPV设计过程中设计了热老化监督试样和辐照监督试样。对于应力腐蚀、硼酸腐蚀现象和螺栓疲劳、接管区出入口材料疲劳，在在役检查大纲中包含了这些部位在役检查。
田湾核电站1、2号机组RPV经过6个燃料循环的运行，压力容器内表面堆焊层未发现腐蚀现象，螺栓及RPV内壁未发现有疲劳裂纹现象。在第3个燃料循环后取出的热老化监督试样试验表明，RPV接管区材料临界脆性转变温度TK存在一定上升，即在30C范围以内，基本符合设计预测。
参考文献：
INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, Update of assessment and management of ageing of major nuclear power components important to safety: PWR vessel internals, IAEA-TECDOC-1556(2007), IAEA, Vienna.
反应容器范文第3篇
一、无条件的可逆反应化学平衡状态标志的判断
1.本质性判断。化学平衡状态的特征性标志是：v(正)＝v(逆)的内涵是同一物质的消耗速率与生成速率相等时，其表现形式有多种。
1)从速率的角度描述：同一物质的生成速率等于消耗速率；处于可逆方程式同一侧(即两者同为反应物或两者同为生成物)的不同种物质，必须一种物质生成同时另一种物质消耗，且两者的速率之比等于化学方程式中化学计量数之比；处于可逆方程式不同侧(即一为反应物，另一为生成物)的不同种物质，必须两种物质同时生成或同时消耗，且两者的速率之比等于化学方程式中化学计量数之比。
2)从时间和物质的生消量的角度描述：单位时间内消耗掉某物质的量与生成该物质的量相等。
3)从断键角度描述：如H2＋I22HI的反应，单位时间内断裂一个H―H键的同时，形成一个H―H键，或形成一个I―I键，或断裂2个H―I键。
3)从能量角度描述：绝热容器中，反应放出的热量与吸收的热量相等，即体系温度不变。
2.特征性判断。化学平衡状态的特征性标志是：反应混合物中各组分的浓度保持不变时可逆反应达到化学平衡状态，其表现形式有多种。1)反应混合物中和物质的物质的量浓度保持不变。2)反应混合物中各物质的物质的量分数、质量分数、体积分数(对气体物质而言)等保持不变。3)反应混合物中各物质的物质的量、质量、分子数等保持不变。
二、有条件的可逆反应化学平衡状态标志的判断
例如：在一个恒温体积不变的密闭容器中，能说明可逆反应CO（g）+H2O(g) H2(g)+CO2(g)一定达到平衡状态的是（ ）
A.当容器内压强P不随时间变化时 C.当容器内的气体摩尔质量M不随时间变化时
B.当容器内的气体密度ρ不随时间变化时 D.生成CO的速率与生成CO2 的速率相等时
解析：此反应是恒T恒V条件下反应前后气体分子数相等且反应物和产物都为气体的可逆反应。
A假设反应此时向正向移动，由于反应前后气体分子数相等，此时容器内的气体物质的量n始终保持不变，又因为是在恒V条件下，所以容器内的压强P将始终不随时间变化。假设反应此时向逆向移动，同理，可知容器内的压强P也将始终不随时间变化。假设此反应此时处于平衡状态，此时容器内的气体物质的量n始终保持不变，又因为是在恒V条件下，所以容器内的压强P将始终不随时间变化。
综上我们可以看出在在恒T恒V条件下，反应前后气体分子数相等且反应物和产物都为气体的可逆反应，当容器内压强P不随时间变化时反应不一定处于平衡状态。
B 假设反应此时向正向移动，由于反应前后反应物和产物都为气，化学反应前后质量守恒可知容器内的气体质量m将始终不变，又因为是在恒V条件下，所以由气体密度公式ρ=m/V可知容器内的气体密度ρ将始终不随时间变化。假设反应此时向逆向移动，同理，可知容器内的气体密度ρ也将将始终不随时间变化。假设反应此时处于化学平衡状态，此时容器内的气体质量M将始终不变，又因为是在恒V条件下，所以由气体密度公式ρ=m/V可知容器内的气体密度ρ将始终不随时间变化。
综上我们可以看出在在恒T恒V条件下，反应前后气体分子数相等且反应物和产物都为气体的可逆反应，当容器内ρ不随时间变化时反应不一定处于平衡状态。
C 假设反应此时向正向移动，由于反应前后气体分子数相等，此时容器内的气体物质的量n始终保持不变，反应前后反应物和产物都为气，化学反应前后质量守恒可知容器内的气体质量m将始终不变，由气体摩尔质量公式M=m/n可知容器内的气体摩尔质量M将始终不随时间变化。假设反应此时向逆向移动，同理，可知容器内的气体摩尔质量M将始终不随时间变化。
综上我们可以看出在在T恒V条件下，反应前后气体分子数相等且反应物和产物都为气体的可逆反应，当容器内的气体摩尔质量M将始终不随时间变化时反应不一定处于平衡状态。
D 符合无条件的可逆反应化学平衡状态标志，故正确答案为D
运用分析上述例题A、B、C答案的的思维方法我们还可以得到以下重要的结论：
1.在恒T恒V条件下有气态物质参加的可逆反应化学平衡状态标志的判断
1).反应前后气体分子数相等且反应物或产物有非气态物质参加的可逆反应。例如：A（g）+B（g） 2C（g）+D（s）：（1）当容器内压强P不随时间变化时，反应不一定处于平衡状态。（2）当容器内的气体密度ρ不随时间变化时，反应一定处于平衡状态。（3）当容器内的气体摩尔质量M不随时间变化时，反应一定处于平衡状态。
2.在恒T恒P条件下有气态物质参加的可逆反应化学平衡状态标志的判断
1).当容器内压强P不随时间变化时。在恒T恒P条件下，由于容器压强P保持恒定不变，当容器内气体压强P不随时间变化时，反应此时有可能向正向移动，也有可能此时向逆向移动，还有可能处于平衡状态，所以对于在恒T恒P条件下，当容器内气体压强P不随时间变化时反应不一定处于平衡状态。
反应容器范文第4篇
【关键词】压力容器；腐蚀分类；意义；原因；防护措施
中图分类号：C35文献标识码： A
一、压力容器腐蚀的特点及分类
在压力容器的使用过程中，金属腐蚀是最常见的腐蚀形式，但是金属腐蚀的原理和腐蚀状况极为复杂，这也是困扰压力容器安全生产的一项重大难题。目前，我们根据金属腐蚀现象主要从金属腐蚀的过程、温度和破坏形式三方面将其分类，值得注意的是，这几种分类方式存在共通点和重叠点。下面具体介绍这几种分类方式：
1、根据金属腐蚀的过程分类。根据金属腐蚀的大致过程，我们将其分为化学腐蚀和电化学腐蚀两个过程。（1）化学腐蚀。化学腐蚀是金属与离子溶液发生化学反应的一种腐蚀，腐蚀过程是一种置换反应过程，没有电流的产生，只有元素化合价的变化。化学腐蚀还可以分为气体腐蚀和溶液腐蚀，气体腐蚀是指的是金属表面在高温气体下的腐蚀，而溶液腐蚀指的是金属在不导电的非电解质溶液中发生化学腐蚀。（2）电化学腐蚀。电化学腐蚀与化学腐蚀相比，最重要的不同在于它存在电子的转移和电流的产生，这种原理与原电池的工作原理类似，是化工生产中一种最常见的化学腐蚀形式。金属在通电的电解质溶液的反应都属于电化学腐蚀。
2、根据反应的温度分类。影响化学反应的重要的因素除了反应物的浓度和催化剂等，最不可忽略的就是温度的变化对于化学反应速率的影响。温度升高对于任何化学反应都会产生加快反应的效果。根据反应的温度可以将腐蚀分为常温腐蚀和高温腐蚀。（1）常温腐蚀。常温腐蚀就是在常温条件下发生的金属腐蚀现象的化学反应。我们常见的常温腐蚀现象包括铁制品在大气中的生锈腐蚀，建筑物在水中发生腐蚀等。金属制品在酸碱溶液中发生的腐蚀既属于常温腐蚀也属于电化学腐蚀。（2）高温腐蚀。顾名思义，高温腐蚀指的就是化学反应发生在温度较高的条件下的腐蚀，当然其中也包含化学腐蚀和电化学腐蚀。为了更好地区分常温腐蚀和高温腐蚀，我们将温度在100摄氏度以上的反应归为高温腐蚀。高温腐蚀常见于工业生产中，尤其是电镀行业。例如电镀过程中的高温熔锌溶液与镀锌容器壁间的反应就是高温腐蚀的一个典型代表。
3、根据腐蚀的破坏形式分类。根据腐蚀的破坏形式一般都为金属腐蚀。根据腐蚀破坏情况又将金属腐蚀分为全面腐蚀、局部腐蚀和结构环境腐蚀三类。金属腐蚀一般从压力容器的表面开始反应，逐渐向容器壁的内部深入腐蚀，最终引起容器的外部或内部结构的破坏，这是金属腐蚀的一大特点。全面腐蚀是金属腐蚀发生在压力容器的整个金属表面，腐蚀时破坏连成一片。这种腐蚀一般情况下是不均匀腐蚀，当然，也存在各种细微条件的相同出现的均匀腐蚀现象。与全面腐蚀相比，局部腐蚀是仅限于容器壁的一小部分发生严重的腐蚀而表面其他地方基本没有损坏或者没有损坏的现象。从安全角度考虑，局部腐蚀往往比全面腐蚀更加危险。这是因为全面腐蚀的特征明显，并且由于腐蚀的速度相差不大，我们可以很容易的推算腐蚀的速度，进而估算破坏所带来的损失和更换设备的时间，达到设备利用的最大化。相反的，局部腐蚀是设备的局部发生破坏，这种破坏往往是隐秘的，不容易发现，极易造成突发爆炸，造成重大的人员伤亡。此外，局部腐蚀的反应机理和反应条件更加复杂，所以无法确定其反应速率，这样就会容易出现设备的突然损坏和事故的发生。
二、腐蚀的危害和防护的意义
腐蚀具有突发性和灾难性等特点，极易造成重大的经济损失，造成重大的人员伤亡。此外，腐蚀会影响设备的外观，还可能会造成生产出的产品不合格，影响产品的声誉和销路，更可能会造成环境污染，破坏生态环境。还有可能造成其他贵重产品的损坏。
腐蚀产生破坏时高度集中，并且蚀孔的破坏很不均匀，由于应力结构等的影响，蚀孔是向重力方向发展，蚀孔口径很小，并且表面往往覆盖有固体沉积物，因此极其不容易被发现，隐藏危害巨大，蚀孔的出现是没有任何预见性的，时间或长或短，这就使得腐蚀变得更加难以治理。所以，防止压力容器的腐蚀能够避免重大事发生、避免经济损失和人员伤亡。
三、影响腐蚀的主要原因
腐蚀是化学反应和电化学反应的集合，所以影响化学反应的主要因素就是影响腐蚀的主要因素，包括金属材料、温度、PH值、电解质溶液的流动状态等。能够发生钝化的金属更容易发生腐蚀，所以，与碳钢相比，不锈钢更加敏感。所以，腐蚀更容易发生在钝态不稳定的金属表面，钝态越稳定的金属，发生腐蚀的几率就越低。温度是影响腐蚀的另一个重要的因素，温度越高，化学反应越快，腐蚀的速度就越快，设备破损就越快。PH值是影响腐蚀的另一个重要的原因，一般情况下，酸性溶液比碱性溶液更加容易腐蚀金属，而中性溶液对于金属设备来说无疑使最理想的。电解质溶液的流动速度也会影响腐蚀的速度，越是稳定的条件就越容易发生化学反应，这是因为在不稳定的介质流动可以消除溶液间的差别，消除溶液间的不均匀性，减缓腐蚀的速率，避免腐蚀的发生。
四、防止压力容器腐蚀的措施
1、涂层保护。涂层保护是避免腐蚀的一项最简单易行的方法，原理是用有机涂料或者无机物的陶瓷将发生反应的金属和溶液分隔开，成本较低，工艺简单，适应性广，见效明显。但是这种方法要在设备投入使用前进行，并且维护时间短，所以后期二次维护和劳动量大。
2、电化学保护。电化学保护是非常适应于水下保护的一种防腐蚀方法，其原理是利用电化学反应的原理，用一种金属保护压力容器壁金属和溶液进行反应，达到保护容器壁的效果。这种防护方法周期适中，但要耗费一定的电能，成本较高。电化学保护包括金属镀层、阳极保护、阴极保护和缓蚀剂保护四种。金属镀层就是在压力容器金属表面镀一层别的金属作为保护层，这种方法的保护周期较长，维护工作量小，但是施工工艺较为复杂，并且成本极高，所以，这种方法适用于面积较小并且环境恶劣的设备保护。阳极保护是应用很广的一类保护方法，是利用微弱电流使得作为阳极反应的金属钝化，减缓反应的进行和金属的消耗。阴极保护就是使得金属达到阴极极化，当阴极电势足够负的时候，金属就可以避免氧化溶解，从而得到完全保护。主要包括外加电流法和牺牲阳极法。缓蚀剂保护就是在溶液中加入一定的能够明显减少金属和溶液反应的一种物质，缓蚀剂可以有效地减缓金属的腐蚀，并且操作简便，可以避免产品污染，防止脆裂事故的发生，但是现在的技术还不够纯熟，不能够保证保护的实效性。
3、合理的管理保护。除了采用以上叙述的方法避免金属的腐蚀之外，在设备的管理上还要进行加强，避免事故的发生，防患于未然。
结束语
在化工生产中，压力容器是一种不可替代的重要的设备。在压力容器的运行和使用过程中，长期处于高温和高压的条件下，使得压力容器极易发生腐蚀和破损，进而影响压力容器的正常使用，甚至出现重大工业事故，造成人员伤亡。因此，研究压力容器的腐蚀和防护对于工业生产安全的意义十分重大。
【参考文献】
[1]施利炳.金属的腐蚀与防护[J].物理测试，2003（03）.
反应容器范文第5篇
一、压强
增大压强，若该反应正反应方向为气体体积减小的方向，则平衡正向移动，反应物转化率增大；反之，平衡逆向移动，反应物转化率减小。
例1：在容积相同的A、B两个容器中，分别充入2mol SO和1mol O，使它们在相同温度下发生反应：2SO（g）+O（g）?葑2SO并达到平衡。在反应过程中，若A容器的体积不变，B容器的压强不变，A中SO的转化率为a%，B容器中SO的转化率为b%，则a与b的关系为（ ）。
A.a＞b B.a=b C.a＜ b D.无法确定
分析：这是一个相同反应在不同条件的平衡。随着反应的向右进行,混合气体的分子总数会有所减小，A容器体积不变，其压强逐渐减小；B容器的压强保持不变，其容积逐渐缩小，当两种条件分别达到化学平衡后，A容器中压强小于B容器的压强，根据反应方程式2SO+O?葑2SO可知该反应逆方向为气体体积减小的方向，A中减压平衡向逆方向移动。故A容器中SO的转换率小于B容器的转换率。答案：C。
二、温度
升温，若该反应正向为吸热反应，则平衡正向移动，反应物转化率增大；反之，平衡逆向移动，反应物转化率减小。
例2：对于反应：2X+Y?葑2Z（正反应为放热反应），若升高温度则能是（ ）。
A.反应速率不变，Z的产量减小
B.反应速率增大，Z的产量减少
C.反应速率增大，Y的转化率降低
D.反应速率减小，Z的产量增大
分析：升高温度，反应速率增大，平衡向吸热方向移动，Z的产量减少，Y的转化率降低。答案：B、C。
三、浓度
若增加反应物浓度，平衡正向移动，但反应物的转化率不一定都上升，有以下几种情况：
1.恒温恒容
（1）多种反应物参加的反应：aA（g）+bB（g）?葑cC（g）+dD（g）。
①增加A的浓度，平衡向正方向移动，B的转化率必然增大，A的转化率反而减小。若只减小A的量，平衡向逆反应方向移动，则B的转换率减小。
分析：A浓度增加，平衡必然正向移动，B转化得更多，而B的起始浓度不变，所以B的转化率增加；增加的A，A转化的量与起始的量都增加，但由于平衡的移动只是减弱而不能抵消所变的条件，即A起始的量增加得更快，因此A的转化率反而下降。
②若按原比例同倍数的增加反应物A和B的量，则平衡向正反应方向移动，而反应物的转化率与气体反应物的系数有关。
若a+b=c+d，A、B的转化率都不变；若a+b＜c+d，A、B的转化率都减小；若a+b＞c+d，A、B的转化率都增大。
（2）若反应物只有一种，aA（g）?葑cC（g）+dD（g）。
增加A的量，A的浓度增大，平衡正向移动，等效于加压，A的转换率与气体反应物的系数有关。
若a=c+d，A的转化率不变；若a＜c+d，A的转化率减小；若a＞c+d，A的转化率增大。
如2HI（g）?葑H2（g）+I（g），增加HI的浓度，平衡右移，HI的转化率不变。
如2NH（g）?葑N（g）+3H（g），增加NH3的浓度，平衡右移，NH的转化率降低。
如2NO（g）?葑NO（g），增加NO的浓度，平衡右移，NO的转化率升高。
2.恒温恒压
（1）多种反应物参加的反应：aA（g）+bB（g）?葑cC（g）+dD（g）。
情况复杂，这里不讨论。
（2）可逆的分解反应。
对任意可逆的分解反应，增加反应物的浓度，其转化率不变。
例3：容积相同的四个密闭容器中，进行同样的可逆反应：2A（g）+B（g）?葑3C（g）+2D（g）。起始时甲、乙、丙、丁四个容器所装A和B的量分别为：甲：A 2mol，B 1mol；乙：A 1mol，B 1mol；丙：A 2mol，B 2mol；丁：A 1mol，B 2mol。在相同温度下建立平衡时，A或B的转化率大小关系为（ ）。
A. A的转化率为甲＜丙＜乙＜丁
B. A的转化率为甲＜乙＜丁＜丙
C. B的转化率为甲＞乙＞丙＞丁
D. B的转化率为甲＜丙＜乙＜丁
分析：
甲 乙丙丁
A （mol） 2 1 21
B （mol） 1 12 2
甲乙相比：n（B）相同，n（A）＞ n（A），所以A的转化率：甲＜乙，B的转化率：甲＞乙。乙丁相比：n（A）相同，n（B）丁＞n（B）乙，所以A的转化率：丁＞乙，B的转化率：丁＜乙。
甲丙相比：A的转化率：丙＞甲，B的转化率：丙＜甲。
乙丙相比：丙的压强大，相当于对乙的加压过程，平衡左移，A 、B的转化率均比乙小。
丙丁相比：A的转化率：丁＞丙，B的转化率：丁＜丙。
反应容器范文第6篇
一、等效平衡的概念
在一定条件下(定温定容或定温定压),对于同一可逆反应,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,起始时加入物质的物质的量虽然不同,但达到平衡时,同种组分的百分含量均相同,这样的化学平衡称为等效平衡。
由于化学平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关。因而,同一可逆反应,从不同的状态开始,只要达到平衡时各组分的含量完全相同,便形成等效平衡。
二、等效平衡规律
1.在定温定容条件下,对于反应前后气体分子数改变的可逆反应,只要加入物质的物质的量通过反应的化学计量数折算成同一边的物质,其物质的量与原反应起始量相同,则两平衡等效。(称为“等量才等效”)
例如:恒温恒容下的可逆反应
2 SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
①2mol 1mol 0
②0 0 2mol
③0.5mol0.25mol 1.5mol
④amol bmol cmol
上述①②③三种配比,按方程式的计量数之比转化为反应物,则SO2均为2mol,O2均为1mol,三者建立的平衡状态完全相同。而如果第④种配比满足,则达平衡时亦形成等效平衡。
练习: 在一定温度下,把4molA气体和5molB气体通入一固定容积的密闭的容器里,发生如下反应: 4A(g)+ 5B(g)
4C(g) + 6D(g)。当反应进行到一定程度时,反应混和物中各物质就处于化学平衡状态。现维持温度不变,令a、b、c、d分别代表初始加入的A、B、C、D的物质的量,如果a、b、c、d取不同的数值,它们必须满足一定关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中各物质的质量分数仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白:
(1)若a=0、b=0时,则c= 、d= 。
(2)若a=1,则b=、c= 、d= 。
(3)a、b、c、d取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c): 、 。
(答案:(1)4 6 (2)1.25 3 4.5(3)a+c=4b+c=5)
2.在定温定容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要加入物质的物质的量通过反应的化学计量数折算成同一边的物质,其物质的量之比与原反应的各物质起始量之比相同,则两平衡等效。(称为“等比即等效”)
例如:恒温恒容下的可逆反应
H2(g) + I2(g) 2HI(g)
①2mol 1mol 0
②4mol 2mol 0
③3mol0 6mol
④amol bmol cmol
上述①②③三种配比,按方程中化学计量数之比转化为反应物,均满足n(H2)Un(I2)=2U1,故三者建立的平衡是等效的。而如果第④种配比满足,则达平衡时亦形成等效平衡。
练习:1.在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB,发生反应:
2A(g)+B(g) xC(g),达到平衡后,C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变,按0.6molA,0.3molB和1.4molC为起始物质,达到平衡后,C的体积分数也为W%,则x的值为( )A.1B.2C.3 D.4
2.在一个固定容积的密闭容器中,保持一定温度,进行以下反应:
H2(g)+ Br2(g) 2HBr(g)。已知加入1molH2和2molBr2时,达到平衡后生成amolHBr(见下表“已知”项)。在相同条件下,保持平衡时各组分的体积分数不变。对下列编号①②③的状态,填写表中的空白。
答案:1.BC 2. ①0.5a ②0 0.5 ③2m-4n (m-n)a
比例式:得到x=2m-4n 代入 得到y=(m-n)a
3.在定温定压条件下,对任一可逆反应,只要加入物质的物质的量通过反应的化学计量数折算成同一边的物质,其物质的量之比与原反应的各物质起始量之比相同,则两平衡等效。(也称为“等比即等效”)
例如:恒温恒压下的可逆反应
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
①1mol 4mol 0
② 0 2mol4mol
③1.5mol 6.5mol1mol
④amol bmolcmol
上述①②③三种配比,按方程中化学计量数之比转化为反应物,均满足n(N2)Un(H2)=1U4,故三者建立的平衡是等效的,而如果第④种配比满足,则达平衡时亦形成等效平衡。
练习:恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下发应:
A(气)+B(气)C(气)
(1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成a molC,这时A的物质的量为mol。
(2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为 mol。
(3)若开始时放入x molA,2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3a mol,则x= mol,y= mol。
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是 。
(答案:(1)1-a(2)3a34.5(3)2 3(1-a) (4) )
三、三类等效平衡的比较
四、巩固练习
1.可逆反应A(g)+B(g)
2C(g)在固定容积的容器中进行,如果向容器中充入1mol A和1mol B,在某温度下达到平衡时,C的体积分数为m%;若向容器中充入1mol C,在同样的温度下达到平衡时,C的体积分数为n%,则m和n的关系正确的是( )
A.m>n B.m
2.体积相同的甲、乙两个容器中,分别充有等物质的量的SO2和O2,在相同温度下发生反应:2SO2+O22SO3并达到平衡。在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率为( )
A.等于p% B.大于p% C.小于p% D.无法判断
3.将2molSO2和2molSO3气体混合于容积一定的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2+O22SO3,达平衡时SO3为n mol。在相同温度下,按下列配比在该容器中放入起始物质,达平衡时,SO3的物质的量将大于n mol的是( )
A.2molSO2和1molO2B.2molSO2、1molO2和2molSO3
C.4molSO2和1molO2D.3molSO2、1molO2和1molSO3
4.将2molA和1molB充入某密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g)xC(g),达到化学平衡后,C的体积分数为a。假设该反应的条件分别和下列各选项的条件相同,下列判断中正确的是()
A、若在恒温恒容下,当x=2时,将2molC作起始物质,达到平衡后C的体积分数仍为a。
B、若在恒温恒容下,当x=3时,将0.6molA、0.3molB、1.4molC作起始物质,达到平衡后C的体积分数仍为a。
C、若在恒温恒压下,当x=1时,按1.5molA、1molC作为起始物质,达到平衡后C的体积分数仍为a。
反应容器范文第7篇
人教版高中化学（必修）第二册第8页演示〔实验1-2〕（氨与氯化氢反应）实验方法存在存在致命的缺点：实验过程中挥发出来的氨和氯化氢气体严重污染环境，危害师生身心健康。针对这一问题，我利用生活和医疗中的废弃物及实验室中的常备物品，经反复的试验和改进后，制作而成的"环境友好型氨与氯化氢反应装置"，投入教学实践中使用后，实践证明，该装置不但解决了实验过程中的污染问题，而且还能用明显的宏观现象定性地检测反应中的热效应，进一步增强了实验和教学效果。
1.装置实物图
2.制作材料
无色透明有机板（或玻璃板）、一次性输液器、10mL注射器（带针头）、葡萄糖注射液瓶、中性圆珠笔芯管、糖果瓶盖、单孔塞、脱脂棉、502胶水。
3.制作方法
3.1热敏仪的制作
4.使用方法、现象及其解释
实验前，用一支注射器吸取少许红墨水自热敏仪开口端注入热敏仪的弯管中；取下装置上的注射器，在实验室的通风橱内分别吸取浓盐酸和浓氨水后，插回装置。实验时，先让学生观察热敏仪内的红色液柱所在位置，作好记号后，轻轻推动活塞，沿容器内壁缓缓注入浓盐酸和浓氨水。立即就会观察到容器内产生大量白烟，由下到上逐渐升起，并迅速充满整个容器；同时容器两内壁上各产生一道白幕，如瀑布般，直泻而下，持续数分钟而不消失，煞是壮观。同时引导学生注意观察热敏仪内红色液柱的变化情况，发现红色液柱迅速往热敏仪的开口端移动，说明氨与氯化氢之间的反应是一个放热反应。白烟消失后，可观察到容器内壁上附着一层白色固体，使原本无色透明的容器变成了灰白色；而热敏仪内的红色液柱则慢慢向装置内部移动。实验结束后，取下热敏仪，并摇动容器，将附着在容器内壁的白色固体（氯化铵晶体）清洗掉，恢复容器的透明度，以免影响下次实验的效果。然后将混合液倒入指定容器内（可用于检验氯离子和铵根离子的实验），重新安装好热敏装置的仪，即可重新进行实验。
5.本装置的特点
5.1所用材料均为生活和医疗中的废弃品和实验室中的常备物品，取材方便，来源广，成本低；
反应容器范文第8篇
等效平衡：指在相同的条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量（体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡间互称等效平衡。即 “等效平衡” 与建立平衡的途径无关，只要求平衡混合物中各组分的百分含量对应相同，而反应的速率、压强、同一物质的物质的量等可以不同。这样在解题时便可第一步先虚设一个与题目相关的等效平衡，第二步再回到题目要求条件。这既不影响最终结果还能方便判断。下面我们通过以下几个例题感受虚拟等效平衡带来的方便。
例1、在某温度下，一个容积不变的密闭容器中，进行：H2（g）+I2（g）2HI（g） 的反应，已知H2和I2的起始浓度均是0.10mol/L，达到平衡时HI的浓度为0.16 mol/L，若H2和I2的起始浓度均变为0.40mol/L时，则平衡时的H2浓度是（）
（A）0.16mol/L（B）0.08mol/L
（C）0.04mol/L（D）0.02mol/L
解析：本题第一步可先虚拟让二者在等温等压条件下，建立等效平衡。假设原平衡时，反应体系的体积为VL，则H2和I2的起始浓度均变为0.40mol/L时，达到平衡后，反应体系的体积为4VL，此时H2的平衡浓度相同，解得均为0.02mol/L，第二步将后者的反应体积由4VL压缩回VL时，平衡不移动，但H2、I2和HI的浓度均增大4倍，则此时H2的平衡浓度0.08mol/L。故选B。
例2、在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应：2NO2（g）N2O4（g）达到平衡时，再向容器中通入一定量的NO2，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2体积分（）
（A）不变（B）增大
（C）减小（D）无法判断
解析：本题第一步可虚拟让二者在“恒温、恒压”条件下建立等效平衡。设原平衡体系在建立初始时，投入NO2其物质的量是a mol，平衡时容器的体积VL，再加入的NO2是xamol，平衡时容器的体积则为（1+x）VL，此时NO2的体积分数相同。第二步再把容器的体积由（1+x）VL压缩为VL时，则平衡会正向移动，平衡时NO2的体积分数会比原平衡减小。故应C。
例3、在一个体积可变的容器中，某温度下，反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）达到平衡时，SO2、O2、 SO3的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整，可使平衡右移的是（）
（A）均减半（B）均加倍
（C）均增加1mol（D）均减小1mol
解析选项C与选项D可用虚拟等效平衡法。
选项C可设为两次加入，第一次加入1molSO2、0.5mol O2、1mol SO3，此时与题目成为等效平衡，平衡不移动，第二次再加入0.5mol O2（与一次性各加入1mol等效），增加了反应物O2的浓度，平衡正向移动。
选项D第一步，先将SO2减小1mol，O2减小0.5mol，SO3减小1mol，与题目成为等效平衡，平衡不移动，再将O2减小0.5mol（与一次性各减少1mol等效），降低反应物O2的浓度，平衡向逆向移动。
选项A、B中三种物质比例为2：1：2，与题目所给中比例一致，与题目直接形成等效平衡所以平衡不移动。故选C。
例4、已知2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）ΔH=-197 kJ・mol-1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：（甲）2 mol SO2和1 mol O2;（乙）1 mol SO2和0.5 mol O2;（丙）2 mol SO3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是（）
A.容器内压强p：p甲=p丙>2p乙
B.SO3的质量m：m甲=m丙>2m乙
C.c（SO2）与c（O2）之比k：k甲=k丙>k乙
D.反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲=Q丙>2Q乙