TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TPHCM
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ MƠI TRƯỜNG

CƠ SỞ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO
THIẾT BỊ HĨA CHẤT
GV: LÝ NGỌC MINH
VÀI NÉT VỀGIẢNG VIÊN
° Họvàtên: LýNgọcMinh, Mr.; Sinhnăm: 1961 tạiTháiBình
° Qúatrìnhhọctậpchuyênmôn:
° ĐạihọcchuyênngànhMáylạnhvàThiếtbòNhiệt-ĐHBK Hànội(1979-1984).
° Cao họccôngnghệmôitrường-ViệnMT vàTN -ĐHQG Tp. HCM (2002-2005).
° NCS chuyênngànhsửdụngvàbảovệTNMT -ViệnMT vàTN -ĐHQG Tp. HCM (2005-
2010)
° Tunghiệpvềquảnlýnănglượngdo UNDP tổchứctạiSingapore, quảnlýgiáodụcdo
SEAMEO-VOCTECH tổchứctạiBrunei, thựctậpsinhvềchuyểngiaocôngnghệmáyvà
thiếtbòhoáchất-dầukhído AFD tổchứctạiAnh, Pháp…
° Qúatrìnhcôngtác:
l Kỹ sưquảnlýTB nhiệtvàTB côngnghệ–NM đườngLa Ngà–BộCNTP (1985-1988);
l Kỹ sưquảnlýTB nhiệtvàTB côngnghệ–CôngtrìnhmởrộngNM giấy; PhóquảnđốcPX
độnglực-CôngtygiấyTânmai–BộCNn(1988-1991);
l TrưởngPhânban ThanhtraKTAT phíaNam -TT đăngkiểmNồihơivàTBAL BộCNn
(1991-1994);
l PGĐKỹthuậtvàchấtlượng-TT kiểmđònhKTAT Côngnghiệp2 -Cụcan toànvàmôi
trườngCôngnghiệp-BộCN (1994 –2005);
l Gỉangviênchính; chủnhiệmbộmônmáyvàthiếtbòcôngnghiệp; phótrưởngkhoacông
nghệHóahọc; phóViệntrưởngViệnKHCN vàQuảnlýmôitrường-TrườngĐHCN
TP.HCM.
° Sinhhoạthọcthuật:
° UVBCH TW -HộiKHKT NhiệtViệtNam khóaVI (2008-2013)
° UVBCH TW -HộiKHKT an toàn–vệsinhlaộngViệtNam khóaII (2010-2015)
° GỉangviênkiêmchứcvềBHLĐcủaCôngđoànCôngthươngViệtNam, chuyêngiatưvần

vềAT-VSLĐdo ILO tàitrợvàVCCI-HCM thựchiệntrongcácdoanhnghiệpvừavànhỏ.
° Báocáokhoahọctạinhiềuhộithảo, hộinghòkhoahọctrongnướcvàquốctếvềQT vàTB
côngnghệhoá–thựcphẩm, an toàn, môitrường, nănglượng, vàquảnlýgiáodục.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
PHÂN BỐ CHƯƠNG TRÌNH
p Thờigianhọc: 2 TC.
p Lý thuyết: 15 tiết.
p Hướngdẫnlàmtiểuluậnvàgiải đápthắcmắc: 15 tiết.
p Kiểmtra:
n KT giữakỳ: trắcnghiệm
n TLMH: Nộpfile word. Power point …
n KT cuốikỳ: trắcnghiệm
TÀI LIỆU THAM KHẢO (1)
Tàiliệuhọctập:
p [1]. Hồ LêViên (1978). Tínhtoánchi tiếtcơbảncủathiếtbị
hóachất. NXB KhoahọcvàKỹthuật. HàNội.
p [2]. LýNgọcMinh (2009). Cơ sở thiếtkếchế tạothiêtbịcông
nghệ sảnxuấtvàmôitrường. NXB KhoahọcvàKỹthuật. HàNội.
Tàiliệuthamkhảo:
p [3]. NguyễnMinh Tuyển (1985).Tínhtoánmáyvàthiếtbịhóa
chất(T1 & T2). NXB KhoaHọcvàKỹThuậtHàNội
p [4]. SỔ TAY QUÁTRÌNH VÀTHIẾT BỊ CÔNG NGHỆ HÓA CHẤT-(1999).
NXB KHOA HỌC & KỸ THUẬT HÀNỘI.
p [5]. LêCôngDưỡng. Vậtliệuhọc. NXB ĐHQG HàNội. 1986.
p [6]. Cácsáchvềănmònvàbảovệkimloại, sứcbềnvậtliệu, đo
lườngvà điềukhiểntựđộng, quátrìnhvàthiếtbịcôngnghệ sản
xuất…
PHƯƠNG PHÁP HỌC
p Làmbàitậpnhóm.
p Diễngiảng.

p Đàmthoại.
p Thuyếttrình.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Lý NgọcMinh, M.Eng 1
TR
TR
ƯỜ
ƯỜ
NG Đ
NG Đ
Ạ
Ạ
I H
I H
Ọ
Ọ
C CÔNG NGHI
C CÔNG NGHI
Ệ
Ệ
P TP.
P TP.
HCM
HCM
KHOA CÔNG NGH
KHOA CÔNG NGH
Ệ HOÁ HỌ
Ệ HOÁ HỌ
C V
C V

À
À
MÔI TR
MÔI TR
ƯỜ
ƯỜ
NG
NG


CƠ SỞ THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO
THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
VÀ MÔI TRƯỜNG
CHƯƠNG I
CHƯƠNG I
LýNgọcMinh, M.Eng 3
NỘI DUNG
1.1. Nhiệt độ làmviệcvànhiệt độ tínhtoán
1.2. Ápsuấtlàmviệc, ápsuấttínhtoán, ápsuất
gọivàápsuấtthử.
1.3. Ứngsuấtchophép
1.4. Hệ số hiệuchỉnh
1.5. Hệ số bềnmốihàn
1.6. Hệ số bổ sung bề dàytínhtóan
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Lý NgọcMinh, M.Eng 4
LýNgọcMinh, M.Eng 5
LýNgọcMinh, M.Eng 6
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Lý NgọcMinh, M.Eng 7

LýNgọcMinh, M.Eng 8
LýNgọcMinh, M.Eng 9
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Lý NgọcMinh, M.Eng 10
Case study: Côngnghệ sảnxuấtNH
3
Đặ
Đặ
c
c
đi
đi
ể
ể
m
m
:
:
Amoniac
Amoniac
l
l
à
à
kh
kh
í
í
không
không

m
m
à
à
u
u
,
,
c
c
ó
ó
m
m
ù
ù
i
i
m
m
ạ
ạ
nh
nh
gây
gây
ng
ng
ạ
ạ

t
t
th
th
ở
ở
,
,
nh
nh
ẹ
ẹ
hơn
hơn
không
không
kh
kh
í
í
, d = 0,597;
, d = 0,597;
đi
đi
ể
ể
m
m
ch
ch

ả
ả
y
y
:
:
-
-
77,7
77,7
00
C;
C;
đi
đi
ể
ể
m
m
sôi
sôi
:
:
-
-
33,35
33,35
00
C.
C.

Nhi
Nhi
ệ
ệ
t
t
đ
đ
ộ
ộ
t
t
ự
ự
b
b
ố
ố
c
c
ch
ch
á
á
y
y
: 651
: 651
00
C.

C.
Amoniac
Amoniac
d
d
ễ
ễ
ho
ho
à
à
tan
tan
trong
trong
nư
nư
ớ
ớ
c
c
;
;
ở
ở
nhi
nhi
ệ
ệ
t

t
đ
đ
ộ
ộ
v
v
à
à
á
á
p
p
su
su
ấ
ấ
t
t
thư
thư
ờ
ờ
ng
ng
, 1
, 1
lí
lí
t

t
nư
nư
ớ
ớ
c
c
ho
ho
à
à
tan
tan
đư
đư
ợ
ợ
c
c
750
750
lí
lí
t
t
kh
kh
í
í
Amoniac

Amoniac
.
.
Ứ
Ứ
ng
ng
dụ
dụ
ng
ng
:
:
n
n
Dù
Dù
ng
ng
là
là
m
m
nguyên
nguyên
li
li
ệ
ệ
u

u
s
s
ả
ả
n
n
xu
xu
ấ
ấ
t
t
phân
phân
đ
đ
ạ
ạ
m
m
, acid
, acid
nitric,
nitric,
xoda
xoda
v
v
à

à
nhi
nhi
ề
ề
u
u
h
h
ợ
ợ
p
p
ch
ch
ấ
ấ
t
t
kh
kh
á
á
c
c
.
.
n
n
D

D
ù
ù
ng
ng
l
l
à
à
m
m
môi
môi
ch
ch
ấ
ấ
t
t
l
l
ạ
ạ
nh
nh
.
.
2.
2.
Chu

Chu
tr
tr
ì
ì
nh
nh
t
t
ổ
ổ
ng
ng
h
h
ợ
ợ
p
p
Amoniac
Amoniac
:
:
q Nguyên liệutổnghợp:
1. Nitơ từ khôngkhí
2. Hydro từ gas tự nhiên
q Điềukiệnphản ứng:
Xúctác: Fe , nhiệt độ: 450
0
C

Ápsuất: 200 atmosphere
q Làphản ứngthuậnnghịch, nênnitơ phản ứng
vớihydro để tạoamoniac, vàamoniaccũngphân
hủytạothànhnitơ vàhydro.
N
2
+ 3 H
2
→ 2 NH
3
LýNgọcMinh, M.Eng 12
2. Máynén
N
2
H
2
1.Cáckhí
đượctrộn đều
vàlàmsạch
3. Mâmchuyểnhóa
4. Buồnglàm
lạnh
N
2
H
2
NH
3
NH
3

đóngthùng
N
2
vàH
2
khôngphản
ứng đượctái
sử dụng
Mâm đựng
xúctácFe
200 atmosphe
450°C
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Lý NgọcMinh, M.Eng 13
1.3.
1.3.
Yêu
Yêu
c
c
ầ
ầ
u
u
đ
đ
ố
ố
i
i

v
v
ớ
ớ
i
i
c
c
á
á
c
c
thi
thi
ế
ế
t
t
b
b
ị
ị
h
h
ó
ó
a
a
ch
ch

ấ
ấ
t
t
n
n
Thi
Thi
ế
ế
t
t
b
b
ị
ị
ph
ph
ả
ả
i
i
c
c
ó
ó
c
c
á
á

c
c
yêu
yêu
c
c
ầ
ầ
u
u
sau
sau
:
:
–
–
năng
năng
su
su
ấ
ấ
t
t
cao
cao
,
,
–
–

b
b
ề
ề
n
n
,
,
–
–
ti
ti
ệ
ệ
n
n
d
d
ụ
ụ
ng
ng
,
,
–
–
an
an
to
to

à
à
n
n
v
v
à
à
mang
mang
l
l
ạ
ạ
i
i
hi
hi
ệ
ệ
u
u
qu
qu
ả
ả
kinh
kinh
t
t

ế
ế
l
l
ớ
ớ
n
n
.
.
n
n
Thi
Thi
ế
ế
t
t
b
b
ị
ị
ph
ph
ả
ả
i
i
đư
đư

ợ
ợ
c
c
k
k
ế
ế
t
t
c
c
ấ
ấ
u
u
h
h
ợ
ợ
p
p
lý
lý
,
,
đ
đ
ồ
ồ

ng
ng
th
th
ờ
ờ
i
i
ph
ph
ả
ả
i
i
ch
ch
ú
ú
tr
tr
ọ
ọ
ng
ng
đ
đ
ế
ế
n
n

cơ
cơ
t
t
í
í
nh
nh
c
c
ủ
ủ
a
a
ch
ch
ú
ú
ng
ng
như
như
l
l
à
à
đ
đ
ộ
ộ

b
b
ề
ề
n
n
,
,
đ
đ
ộ
ộ
c
c
ứ
ứ
ng
ng
,
,
đ
đ
ộ
ộ
ổ
ổ
n
n
đ
đ

ị
ị
nh
nh
,
,
đ
đ
ộ
ộ
k
k
í
í
n
n
v
v
à
à
tu
tu
ổ
ổ
i
i
th
th
ọ
ọ

cao
cao
.
.
LýNgọcMinh, M.Eng 14
1.3.
1.3.
Yêu
Yêu
c
c
ầ
ầ
u
u
đ
đ
ố
ố
i
i
v
v
ớ
ớ
i
i
c
c
á

á
c
c
thi
thi
ế
ế
t
t
b
b
ị
ị
h
h
ó
ó
a
a
ch
ch
ấ
ấ
t
t
n
n
V
V
ấ

ấ
n
n
đ
đ
ề
ề
t
t
ự
ự
đ
đ
ộ
ộ
ng
ng
h
h
ó
ó
a
a
:
:
–
–
kh
kh
ố

ố
ng
ng
ch
ch
ế
ế
ch
ch
ế
ế
đ
đ
ộ
ộ
l
l
à
à
m
m
vi
vi
ệ
ệ
c
c
,
,
–

–
thao
thao
t
t
á
á
c
c
đơn
đơn
gi
gi
ả
ả
n
n
v
v
à
à
gi
gi
ả
ả
m
m
s
s
ứ

ứ
c
c
lao
lao
đ
đ
ộ
ộ
ng
ng
v
v
à
à
–
–
tăng
tăng
năng
năng
su
su
ấ
ấ
t
t
,
,
ch

ch
ấ
ấ
t
t
lư
lư
ợ
ợ
ng
ng
s
s
ả
ả
n
n
ph
ph
ẩ
ẩ
m
m
.
.
n
n
Khi
Khi
thi

thi
ế
ế
t
t
k
k
ế
ế
c
c
ầ
ầ
n
n
g
g
ắ
ắ
n
n
thêm
thêm
c
c
á
á
c
c
thi

thi
ế
ế
t
t
b
b
ị
ị
đo
đo
lư
lư
ờ
ờ
ng
ng
ki
ki
ể
ể
m
m
tra
tra
v
v
à
à
o

o
thi
thi
ế
ế
t
t
b
b
ị
ị
ch
ch
í
í
nh
nh
.
.
n
n
Tiêu
Tiêu
chu
chu
ẩ
ẩ
n
n
đ

đ
ặ
ặ
c
c
trưng
trưng
cho
cho
m
m
ứ
ứ
c
c
đ
đ
ộ
ộ
h
h
ợ
ợ
p
p
lý
lý
c
c
ủ

ủ
a
a
thi
thi
ế
ế
t
t
b
b
ị
ị
:
:
–
–
tiêu
tiêu
chu
chu
ẩ
ẩ
n
n
kinh
kinh
t
t
ế

ế
k
k
ỹ
ỹ
thu
thu
ậ
ậ
t
t
;
;
–
–
năng
năng
su
su
ấ
ấ
t
t
thi
thi
ế
ế
t
t
b

b
ị
ị
;
;
–
–
h
h
ệ
ệ
s
s
ố
ố
tiêu
tiêu
t
t
ố
ố
n
n
đ
đ
ố
ố
i
i
v

v
ớ
ớ
i
i
m
m
ộ
ộ
t
t
đơn
đơn
v
v
ị
ị
s
s
ả
ả
n
n
ph
ph
ẩ
ẩ
m
m
,

,
–
–
năng
năng
su
su
ấ
ấ
t
t
thi
thi
ế
ế
t
t
b
b
ị
ị
,
,
–
–
chi
chi
ph
ph
í

í
v
v
ậ
ậ
n
n
h
h
à
à
nh
nh
v
v
à
à
gi
gi
á
á
th
th
à
à
nh
nh
s
s
ả

ả
n
n
ph
ph
ẩ
ẩ
m
m
.
.
1.1.
1.1.
Nhi
Nhi
ệ
ệ
t
t
đ
đ
ộ
ộ
l
l
à
à
m
m
vi

vi
ệ
ệ
c
c
v
v
à
à
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
đ
đ
ộ
ộ
t
t
í
í
nh
nh
to
to
á
á
n

n
a
a
.
.
Nhi
Nhi
ệ
ệ
t
t
đ
đ
ộ
ộ
l
l
à
à
m
m
vi
vi
ệ
ệ
c
c
l
l
à

à
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
đ
đ
ộ
ộ
c
c
ủ
ủ
a
a
m
m
ộ
ộ
i
i
trư
trư
ờ
ờ
ng
ng
trong

trong
thi
thi
ế
ế
t
t
b
b
ị
ị
(
(
b
b
ả
ả
o
o
qu
qu
ả
ả
n
n
,
,
chuyên
chuyên
ch

ch
ở
ở
môi
môi
ch
ch
ấ
ấ
t
t
ho
ho
ặ
ặ
c
c
th
th
ự
ự
c
c
hi
hi
ệ
ệ
n
n
qu

qu
á
á
tr
tr
ì
ì
nh
nh
công
công
ngh
ngh
ệ
ệ
)
)
b.
b.
Nhi
Nhi
ệ
ệ
t
t
đ
đ
ộ
ộ
t

t
í
í
nh
nh
to
to
á
á
n
n
:
:
•
•
Khi
Khi
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
đ
đ
ộ
ộ
c
c
ủ

ủ
a
a
môi
môi
trư
trư
ờ
ờ
ng
ng
b
b
é
é
hơn
hơn
250
250
o
o
C
C
th
th
ì
ì
l
l
ấ

ấ
y
y
b
b
ằ
ằ
ng
ng
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
đ
đ
ộ
ộ
l
l
ớ
ớ
n
n
nh
nh
ấ
ấ
t

t
c
c
ủ
ủ
a
a
môi
môi
trư
trư
ờ
ờ
ng
ng
đang
đang
th
th
ự
ự
c
c
hi
hi
ệ
ệ
n
n
qu

qu
á
á
tr
tr
ì
ì
nh
nh
.
.
•
•
Khi
Khi
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
đ
đ
ộ
ộ
b
b
ằ
ằ
ng

ng
v
v
à
à
l
l
ớ
ớ
n
n
hơn
hơn
250
250
o
o
C
C
ho
ho
ặ
ặ
c
c
đun
đun
n
n
ó

ó
ng
ng
b
b
ằ
ằ
ng
ng
đi
đi
ệ
ệ
n
n
th
th
ì
ì
l
l
ấ
ấ
y
y
nhi
nhi
ệ
ệ
t

t
đ
đ
ộ
ộ
c
c
ủ
ủ
a
a
c
c
á
á
c
c
chi
chi
ti
ti
ế
ế
t
t
n
n
à
à
y

y
b
b
ằ
ằ
ng
ng
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
đ
đ
ộ
ộ
c
c
ủ
ủ
a
a
môi
môi
trư
trư
ờ
ờ
ng

ng
ti
ti
ế
ế
p
p
x
x
ú
ú
c
c
v
v
ớ
ớ
i
i
c
c
á
á
c
c
chi
chi
ti
ti
ế

ế
t
t
đ
đ
ó
ó
c
c
ộ
ộ
ng
ng
thêm
thêm
50
50
o
o
C.
C.
•
•
N
N
ế
ế
u
u
thi

thi
ế
ế
t
t
b
b
ị
ị
c
c
ó
ó
b
b
ọ
ọ
c
c
l
l
ớ
ớ
p
p
c
c
á
á
ch

ch
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
th
th
ì
ì
l
l
ấ
ấ
y
y
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
đ
đ
ộ
ộ
t
t
í

í
nh
nh
to
to
á
á
n
n
b
b
ằ
ằ
ng
ng
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
đ
đ
ộ
ộ
ở
ở
b
b
ề

ề
m
m
ặ
ặ
t
t
l
l
ớ
ớ
p
p
c
c
á
á
ch
ch
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
c
c
ộ
ộ
ng

ng
thêm
thêm
20
20
o
o
C.
C.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Lý NgọcMinh, M.Eng 16
1.2.
1.2.
Á
Á
p
p
su
su
ấ
ấ
t
t
l
l
à
à
m
m
vi

vi
ệ
ệ
c
c
,
,
á
á
p
p
su
su
ấ
ấ
t
t
t
t
í
í
nh
nh
to
to
á
á
n
n
,

,
á
á
p
p
su
su
ấ
ấ
t
t
g
g
ọ
ọ
i
i
v
v
à
à
á
á
p
p
su
su
ấ
ấ
t

t
th
th
ử
ử
Ápsuấtlàmviệclàápsuấtcủamôichấttrongthiếtbị
(do điềukiệntồntrữ, bảoquản, chuyênchở hoặcsinhrakhi
thựchiệncácquátrìnhcôngnghệ, khôngkểápsuấttăngtức
thời(khoảng10% ápsuấtlàmviệc) ở trongthiếtbị.
Ápsuấttínhtoánlàápsuấtcủamôichấttrongthiết
bị, đượcdùnglàmsốliệu để tínhthiếtbịtheo độ bềnvà độ
ổn định(ápsuấtbêntrongkýhiệulàp
t
vàápsuấtbênngoài
kýhiệulàp
n
).
LýNgọcMinh, M.Eng 17
Nếuápsuấtthủytĩnhcủathiếtbị(cóchứachấtlỏng):
•bằng5% ápsuấttínhtoánthìbỏqua,
•nếulớnhơn5% ápsuấttínhtoánthìápsuấttínhtoán ở
đáycủathiếtbịđượcxác địnhtheocôngthứcsau:
Trong đó:
p
m
làápsuấtlàmviệccủamôichấttrongTB, N/m
2
g làgiatốctrọngtrường, m/s
2
ρ

l
làkhốilượngriêngcủachấtlỏng, kg/m
3
H
l
làchiềucaocộtchấtlỏng, m.
mll
ppgH
ρ
=+××
Lý NgọcMinh, M.Eng 18
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Lý NgọcMinh, M.Eng 19
B
B
ả
ả
ng
ng
1
1
-
-
1.
1.
Á
Á
p
p
su

su
ấ
ấ
t
t
t
t
í
í
nh
nh
to
to
á
á
n
n
trong
trong
thi
thi
ế
ế
t
t
b
b
ị
ị
d

d
ù
ù
ng
ng
đ
đ
ể
ể
ch
ch
ứ
ứ
a
a
v
v
à
à
ch
ch
ế
ế
bi
bi
ế
ế
n
n
môi

môi
ch
ch
ấ
ấ
t
t
c
c
ó
ó
đ
đ
ặ
ặ
c
c
t
t
í
í
nh
nh
ch
ch
á
á
y
y
,

,
n
n
ổ
ổ
Ápsuấtlàmviệccủamôitrườngp
m
vàp
m n
Ápsuấttính
toánp vàp
n
Ápsuất(dư) ở
van an toànp
xp
N/mm
2
Khôngcóápsuấtdư:
-Vớidung tíchthiếtbịbéhơn30m
3
-Vớidung tíchthiếtbịlớnhơnhoặc
bằng30m
3
0,01 -
0,005 -
Béhơn0,05 0,06 p
m
+ 0,3
Từ 0,05 đến0,07 0,1 p
m

+ 0,04
Lớnhơn0,07 ÷0,3
1,2 p
m
nhưng
khôngbéhơn
0,3
p
m
+ 0,05
Lớnhơn0,3 ÷6,0
1,2 p
m
1,15 p
m
Lớnhơn6,0 1,1 p
m
LýNgọcMinh, M.Eng 20
B
B
ả
ả
ng
ng
1
1
-
-
2.
2.

Á
Á
p
p
su
su
ấ
ấ
t
t
t
t
í
í
nh
nh
to
to
á
á
n
n
t
t
ố
ố
i
i
thi
thi

ể
ể
u
u
trong
trong
thi
thi
ế
ế
t
t
b
b
ị
ị
d
d
ù
ù
ng
ng
đ
đ
ể
ể
ch
ch
ế
ế

bi
bi
ế
ế
n
n
v
v
à
à
ch
ch
ứ
ứ
a
a
m
m
ộ
ộ
t
t
s
s
ố
ố
ch
ch
ấ
ấ

t
t
kh
kh
í
í
Cácchấtkhí
Ápsuấttínhtoánp
hoặc p
n
, N/mm
2
Hydro
cacbon
NhómC
3
(propan, propylenv.v…)
1,8
NhómC
4
(butan, butylen, đivinyl,
izobutan, izobutylenv.v…)
0,6
NhómC
5
(izopren, pentan)
0,3
Amoniac
1,6
Freon 12

1,0
Anhyđricsunfurơ
0,8
Metylclo
0,9
Khícacbonic
7,6
LýNgọcMinh, M.Eng 21
B
B
ả
ả
ng
ng
1
1
-
-
3.
3.
Gi
Gi
á
á
tr
tr
ị
ị
á
á

p
p
su
su
ấ
ấ
t
t
g
g
ọ
ọ
i
i
đ
đ
ố
ố
i
i
v
v
ớ
ớ
i
i
c
c
á
á

c
c
thi
thi
ế
ế
t
t
b
b
ị
ị
tiêu
tiêu
chu
chu
ẩ
ẩ
n
n
Ápsuấtgọi: ápsuấtcựcđạicủamôitrườngchứa
trongthiếtbịchophépsửdụng(khôngkểápsuấtthủy
tĩnhcủacộtchấtlỏng) ở nhiệt độ củathànhthiếtbịlà
20
o
C.
Áp suất gọi, N/mm
2
-
0.1

1.0
10
100
-
-
1.25
12.5
125
-
0.16
(*)
1.6
16
160
-
0.2
(*)
1.2
20
-
-
0.25
(*)
2.5
25
200
-
0.3
3.2
32.5

-
-
0.4
(*)
4.0
40
-
-
0.5
(*)
5.0
50
-
-
0.6
6.4
63
-
0.07
-
-
70
-
-
0.8
8.0
80
-
* Dùngchocácchi tiếtlàmbằngkimloạimàu
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, M.Eng 22
Ápsuấtthử: ápsuấtdùng để thửđộ bềnvà độ kíncủathiết
bị. Bảng1-4 nêugiátrị ápsuấtthử tiêuchuẩndùng để thử các
thiếtbịlàmviệcvớiápsuấtdư.
20
0,05
p


+
t
s
s
Dạng
chế tạo
thiếtbị
Áp suất tính
toánp vàp
tl;
N/mm
2
Ápsuấtthử thủylựcp
tl
; N/mm
2
Hàn
< 0,05
nhưngkhôngbéhơn0,06
0,05 ÷0,07
nhưngkhôngnhỏ hơn0,1

> 0,07 nhưng<
0,5
nhưngkhôngnhỏ hơn0,3
Hàn, rèn
≥ 0,5 nhưngkhôngnhỏ hơnp +0,3
Đúc
Khôngphụ
thuộcvàoápsuất
nhưngkhôngnhỏ hơn0,3
Chúthích: các đạilượngápsuấtthử thủylựcnêu ởđâykhôngtính đếnáp
suấtthủytĩnhcủacáccộtchấtlỏngtrongthiếtbị
20
1,5
t
p


s
s
20
1,5
t
p


s
s
20
1,25
t

p


s
s
20
1,5
t
p


s
s
LýNgọcMinh, M.Eng 23
1.3.
1.3.
Ứ
Ứ
ng
ng
su
su
ấ
ấ
t
t
cho
cho
ph
ph

é
é
p
p
Ứng suấtchophéptiêuchuẩntínhbằngN/mm
2
(N/m
2
) phụ thuộcvào độ bềncủavậtliệu ở nhiệt độ
tínhtoánvà đượcxác địnhtheomộttrongcáccông
thứcdưới đây:
[]
B
t
B
n
σ
σ =
*
[]
C
t
C
n
σ
σ =
*
[]
bl
t

bl
n
σ
σ =
*
[
]
t
d
σσ =
*
LýNgọcMinh, M.Eng 24
Vậtliệu
Nhiệt độ tính
C
o
Côngthứcxác định
Thép
Cacbon
≤ 380 (1 -2) và(1-3)
≥ 380 (1-3 ), (1-4) và(1-5)
(1)
Hợpkimthấp
≤ 420 (1 -2) và(1-3)
≥ 420 (1-3 ), (1-4) và(1-5)
(1)
Hợpkimlớpotstenit
≤ 525 (1 -2) và(1-3)
≥ 525 (1-3 ), (1-4) và(1-5)
(1)

Nhôm, đồngvàhợpkimcủachúng
Khôngquy định
(1 -2) và(1-4)
Titan vàhợpkimcủachúng (1-2 ), (1-3) và(1-4)
(1) Dùngcôngthức(1-5) khikhôngcósốliệuvềgiớihạnbềnlâu.
(2) Theo lasinxkiA,A vàTonchinxkiA, P
B
B
ả
ả
ng
ng
1
1
-
-
5.
5.
Vi
Vi
ệ
ệ
c
c
l
l
ự
ự
a
a

ch
ch
ọ
ọ
n
n
công
công
th
th
ứ
ứ
c
c
đ
đ
ể
ể
x
x
á
á
c
c
đ
đ
ị
ị
nh
nh

ứ
ứ
ng
ng
su
su
ấ
ấ
t
t
cho
cho
ph
ph
é
é
p
p
tiêu
tiêu
chu
chu
ẩ
ẩ
n
n
c
c
ủ
ủ

a
a
c
c
á
á
c
c
kim
kim
lo
lo
ạ
ạ
i
i
cơ
cơ
b
b
ả
ả
n
n
[
]
*
σ
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Lý NgọcMinh, M.Eng 25

B
B
ả
ả
ng
ng
1
1
-
-
6.
6.
Gi
Gi
á
á
tr
tr
ị
ị
c
c
á
á
c
c
h
h
ệ
ệ

s
s
ố
ố
an
an
to
to
à
à
n
n
đ
đ
ố
ố
i
i
v
v
ớ
ớ
i
i
c
c
á
á
c
c

kim
kim
lo
lo
ạ
ạ
i
i
cơ
cơ
b
b
ả
ả
n
n
Hệ số an
toàn
Thépcacbon, hợpkimthấp, hợpkim,
Hợpkimcao, than vàhợpkimcủanó
Nhôm,
đồngvà
hợpkim
của
chúng
Cánvàrèn Đúc
Vớiáp
suấtdư
trongthiết
bị < 0,5

N/mm
2
Vớiáp
suấtdư
trong
thiếtbị≥
0,5
N/mm
2
Khikiểm
trachất
lượng
riêngbiệt
Ởđiều
kiệnkhác
n
B
2,6 3,25 3,6 3,5
n
c
1,65 1,5 1,85 2,1 -
n
bl
1,5 1,5
n
d
1,0 - - -
LýNgọcMinh, M.Eng 26
Hình1-1.Ứng suấtchophép
tiêuchuẩncủacácloạithép

thường đượcdung chế tạo
thiếtbị 1-thép CT3, 2-thép
10, 3-thép20 và20 K, 4-
thép09T2C và16CT
Hình1-2 Ứngsuấtchophéptiêu
chuẩn đốivớiloạithépchịunhiềuvà
chịuaxít. Kýhiệunhư sau: 1-12XM
và12MX, 2-15XM, 3-X5M, 4-
X18H10T ; X18H12T; X7H13M3T và
X7H13M2T, 5-OX18H10T và
OX18H12T
LýNgọcMinh, M.Eng 27
Các ứngsuấtchophéptiêuchuẩncủacácchi tiếtlàm
bằngvậtliệugiòncócác đặctínhbềnkhácnhauvàphụ
thuộcvàodạngtảitrọng(kéo, nén, uốn…) đượcxác định
theocáccôngthứcdưới đây:
Hệ số an toàncủacácchi tiếtlàmbằngvậtliệugiònchịu
tácdụngcủatảitrọngtĩnh đượclấyn
B
=4 ÷5, vớivậtliệu
dẻon
B
≥4.
[ ]
*
.
t
Bn
n
B

n
σ
σ =
[]
B
t
uB
u
n
.
*
σ
σ =
[
]
[
]
[
]
***
σττ ≈=
ea
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Lý NgọcMinh, M.Eng 28
1.4.
1.4.
H
H
ệ
ệ

s
s
ố
ố
hi
hi
ệ
ệ
u
u
ch
ch
ỉ
ỉ
nh
nh
Khitínhkiểmtra độ bềncủacácchi tiếtcủathiếtbị
sửdụng ứngsuấtchophépchứ khôngdùng ứngsuất
chophéptiêuchuẩn. Côngthứcxác địnhnhư sau:
Trong đó:
η: hệ số hiệuchỉnh, phụ thuộc điềukiệnlàmviêc
củathiếtbị, phươngphápchế tạo…
[σ]* là ứngsuấtchophéptiêuchuẩn, N/mm
2
[
]
[
]
*
. σησ =

Lý NgọcMinh, M.Eng 29
1.5.
1.5.
H
H
ệ
ệ
s
s
ố
ố
b
b
ề
ề
n
n
m
m
ố
ố
i
i
h
h
à
à
n
n
Đặctrưngcho độ bềncủamốighéphànso với độ bền

củavậtliệucơbản. Giátrị hệ số bềnmốihàncủacác
vậtliệuphi kimloạicho ở bảng1-7.
Hệ số bềnmốihàn,
Giápmép1 bên
Giápmép
2 bên
Chồng
Viniplat
Thủytinhthạchanh
Thủytinhhữucơ
Polyizobutylen
Polystyrol
Polyetylen
0,35
0,7
0,4
0,75
0,4
0,9
0,5
0,9
-
-
-
-
0,5
-
0,4
0,75
0,4

-
h
ϕ
Lý NgọcMinh, M.Eng 30
H
H
ì
ì
nh
nh
1
1
-
-
3
3
C
C
á
á
c
c
d
d
ạ
ạ
ng
ng
m
m

ố
ố
i
i
h
h
à
à
n
n
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Lý NgọcMinh, M.Eng 31
1.6.
1.6.
H
H
ệ
ệ
s
s
ố
ố
b
b
ổ
ổ
sung
sung
b
b

ề
ề
d
d
à
à
y
y
t
t
í
í
nh
nh
to
to
á
á
n
n
Hệ số bổ sung bề dàytínhtoáncủacácchi tiếtC:
C = C
a
+ C
b
+ C
c
+ C
o
•C

a
làhệsốbổsung do ănmònhóahọccủamôi
trườngtrongTB, mm
•C
b
làhệsốbổsung do bàomòncơhọccủamôi
trườngtrongTB, mm
•C
c
làhệsốbổsung do sailệchkhichế tạo, lắp
ráp, mm
•C
o
làhệsốbổsung để quytrònkíchthước, mm.
LýNgọcMinh, M.Eng 32
H
H
ệ
ệ
s
s
ố
ố
b
b
ổ
ổ
sung
sung
b

b
ề
ề
d
d
à
à
y
y
t
t
í
í
nh
nh
to
to
á
á
n
n
•Hệsốbổsung C
a
phụ thuộcvào đặctính ănmòn
củamôitrườngtrongTB vàthờigiansửdụngTB.
Thờigiansửdụngthiếtbịhóachấtthườngkhoảng
10 ÷15 năm. Nếulấythờihạnsửdụngthiếtbịlà
10 nămthìcóthể chọnhệsốC
a
như sau:

•C
a
= 0 đốivớivậtliệubềntrongmôitrườngcó độ
ănmònkhônglớn0,05 mm/năm.
•C
a
= 1 mm đốivớivậtliệutiếpxúcvớimôitrường
có độănmònlớnhơn, từ 0,05 đến0,1 mm/năm.
Nếu độănmònlớnhơn0,1 mm/nămthìcăncứvào
thờihạnsửdụngthiếtbịmàxác địnhC
a
chomỗi
trườnghợpcụthể.
•C
a
= 0 nếutadùngvậtliệulótcótínhbềnănmòn
hoặcthiếtbịtrángmen.
• Lưuý: ănmònbênngoàithiếtbị: Nếuhaiphía
củathiếtbịtiếpxúcvớimôitrường ănmònthìhệsố
C
a
phảilấylớnhơn.
LýNgọcMinh, M.Eng 33
H
H
ệ
ệ
s
s
ố

ố
b
b
ổ
ổ
sung
sung
b
b
ề
ề
d
d
à
à
y
y
t
t
í
í
nh
nh
to
to
á
á
n
n
• ĐốivớiTBHC cóthể bỏ qua hệ số mài

mònC
b
. Chỉ tính đếnhệsốC
b
khimôi
trườngtrongTB chuyển độngvớivậntốc
≥20m/s (đốivớichấtlỏng) và ≥ 100m/s
(đốivớichấtkhí) hoặcmôitrườngchứa
nhiềuhạtrắn.
•HệsốC
c
phụ thuộcvàodạngchi tiết, vào
côngnghệ chế tạochi tiếtvàthiếtbị.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG

CHƯƠNG II
VẬT LIỆU CƠ BẢN
CHẾ TẠO THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ
SẢN XUẤT VÀ MÔI TRƯỜNG
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 1
Phần1: Mởđầu.
1.1. Kháiniệmvậtliệu.
1.2. Vaitròvậtliệu.
1.3. Yêucầuđốivớivậtliệuchế tạothiếtbịhóachất.
1.4. Cáctiêuchuẩnvậtliệu.
1.5. Chọnvậtliệuchế tạothiếtbịhóachất.
Phần2: Nhữngvậtliệucơbảnchế tạothiếtbịhóachất.
2.1. Vậtliệukimloại.

2.1.1. Kim loại đen.
2.1.2. Kim loạimàu.
2.2. Vậtliệuphi kimloại.
2.2.1. Ceramic.
2.2.2. Vậtliệuhữucơ.
2.3. Vậtliệucomposit.
Phần3: Ứngdụngcácloạivậtliệu.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 2
1.1. Kháiniệmvậtliệu
• Vậtliệu là nhữngvậtrắnmàcon ngườisửdụng để chế
tạodụngcụ, máymóc, thiếtbị, xâydựngcôngtrìnhvàkể
cảthaythế cácbộphậncủacơthể cũngnhư thể hiệncác
ý đồ nghệ thuật.
• Dựavàocấutrúc–tínhchất đặctrưng, phânrabốnnhóm
vậtliệusau:
– Vậtliệukimloại
– Vậtliệuvôcơvà ceramic
– Vậtliệuhữucơvà polime
– Vậtliệucomposit.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 3
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
1.2. Vaitròcủavậtliệu.
• VậtliệuKL cóvaitròquyết địnhtrongsự tiếnhóacủa
con người. KL vàHK chiếmvịtríchủ đạotrongchế tạo
máymóc: phươngtiệnGTVT, máycôngcụ, vũ khí….
• Chấtdẻo–polimetừgiữathế kỷ XX đãtrở thành
nhómvậtliệumới, đóngvaitròquantrọngvàtỷlệ
ngàycàngcaotrong đờisốngvàSX
• Vậtliệucompositpháttriểnmạnhtrongnhữngnăm
gầnđây, đáp ứngnhucầucaocủachế tạomáyvà thiết

bị màbaloạivậtliệukiakhôngcó; đồngthờinhẹ và
bền.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 4
1.4. Cáctiêuchuẩnvậtliệu.
Mỗinước đều đề ratiêuchuẩnsảnxuấtvàsửdụng
vậtliệu, đặcbiệtlàkimloại. Mộtsố tiêuchuẩn:
• TiêuchuẩnViệtNam: TCVN,
• TiêuchuẩnLiênXô: ΓOCT,
• TiêuchuẩnNhậtBản: JIS,
• TiêuchuẩnChâuÂu: EN,
• TiêuchuẩnAnh: BS,
• Tiêuchuẩn Đức: DIN,
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 5
1.5. Chọnvậtliệuchế tạoMTB hóachất
• Chọnvậtliệuthíchhợpđể chế tạoMTB hóachấtlànhiệmvụ
quantrọngcủangườithiếtkế.
• KhichọnVL chúý đếncáctínhchấtcơbản: bềncơlý, bền
nhiệt, bềnhóahọc, thànhphầnvàcấutrúcvậtliệu, giáthành
vàmứcđộ sẵncó. CáctínhchấttrêncủaVL cóliênhệchặt
chẽ vớinhauvàphụ thuộcnhiềuvào điềukiệnlàmviệccủa
quátrìnhsảnxuất. Thay đổimộtlượngnhỏ nhữngyếutốtác
độngcũngcóthể làmgiảm độ bềncơhọcvàhóahọccủaVL.
• Cùngmộthợpkimmà điềukiệngiacôngkhácnhauthìcấu
trúccủachúngcũngkhácnhau, vìvậytínhchấtcủachúng
cũngkhácnhau.
• Khichọnvậtliệuthìtaphảibiết điềukiệnlàmviệc, nhiệt độ,
ápsuất, nồng độ và đặc tínhcủamôichấtvàcác điềukiện
khác để cóthể chọnvậtliệuhợplý.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 6
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

PHẦN 2: MỘT SỐ VẬT LIỆU CƠ BẢN ĐỂ CHẾ
TẠO THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ
• 2.1. Vậtliệukimloại
– 2.1.1. Kim loại đen
– 2.1.2. Kim loạimàu
• 2.2. Vậtliệuphi kimloại
– 2.2.1. Vậtliệuvôcơvà ceramic
– 2.2.2. Vậtliệuhữucơ
• 2.3. Vậtliệucomposit.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 7
2.1. Vậtliệukimloại.
• Sắtnguyênchấthầunhư khôngdùng để chế tạoTB
vìdẻovà đắt. Sắtnguyênchấtchỉ đượcdùnglàm
vòng đệm ở cácTBCA.
• Hợpkimcủasắtvớicacbonlàgang vàthép được
dùng để chế tạoTB, có đến85 –90% trọnglượngTB
trongcácNMHC làmbằnggang vàthép.
• Gang làhợpkimcủasắtvớicacbonvới%C≥2,14%.
Gang làvậtliệu đúc đượcdùngkháphổ biến. Trong
CN thườngdùngbaloạigang: gang xám, gang cầu,
gang dẻo; gang trắngcứng, giòn, khônggiacôngcắt
đượcnênhạnchế sử dụng.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 8
2.1. Vậtliệukimloại
Gang xám: làhợpkimcủasắtvớicacbonvà cácnguyên
tố khácnhư silic, photpho, lưuhuỳnh, mangan. Hàm
lượngcáccấutửtronggang xámlà: 3 –3.6 %C, 1.6 –
2.4% Si, 0.5 –1%Mn, 0.8 %P, 0.12%S. Gang xámcó
nhữngtínhchấtsau:
• Khốilượngriêng ρ = 7000 –7400 kg/m

3
,
• Gang xámcónóngchảy1250 –1280
o
C,
• Nhiệtdung riêngc = 543,4 J/kg.độ,
• Hệ số dẫnnhiệt λ = 25,5 –32,5 W/m.độ,
• Hệ số nở dài α = 11.10-6 1/độ,
• Điệntrở suất0,6 Ω.mm
2
/m,
• Mô đun đànhồiE = (1,15 –1,6) 105 N/mm
2
.
• Gang làvậtliệu đẳnghướng, chịunénlớngấpbốnlần
chịukéo.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 9
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
2.1. Vậtliệukimloại
• Cácnước đánhsốmácgang theogiớihạnbền
kéotốithiểu(kG/mm
2
hoặcMPa, Mỹ kíhiệu
theoPSI).
• TCVN 1659-75 qui địnhkíhiệucácloạigang
xámlàGX xx-xx, trong đóhainhómsốlầnlượt
chỉ giớihạnbềnkéovàgiớihạnbềnuốntối
thiểutínhtheokG/mm
2
giốngnhư ΓOCT 1412-

70 làCӋxx-xx.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 10
2.1. Vậtliệukimloại
• Gang cầu: Làgang xámbiếntính, trong đóngườitachothêmvào
nguyêntốmagiehoặchợpkimmagie, do gafit ở dạnghạtcầu
nênngườitagọilàgang cầu, đólàdạngthugọnnhấtnênkhông
có đầunhọn để tậptrung ứngsuất. Vìvậygang cầuduytrì70 –
90% độ bềncủanềnkimloại.
• Giớihạnbềnkéovàgiớihạnchảykhácao, tương đươngvới
thépchế tạo.
• Độ dẻovà độ daiva đậpcaohơngang xámrấtnhiều.
• Cácmácgang cầuvàcôngdụng.
• Cácnước đều đánhsốcácmácgang cầutheogiớihạnbềnkéotối
thiểutheokG/mm2 (xx) hay MPa(xxx), riêngHoakỳtheoksi(xxx),
cũngcókhicònthêmchỉ tiêucơtínhthứ hailàgiớihạnchảytối
thiểuvànếucóchỉ tiêuthứ balà độ dãndàitương đối(%).
• TiêuchuẩnViệtNam TCVN 1659-75 cóqui địnhkýhiệugang cầu
bằngGC xx-xx trong đócácnhómsốlầnlượtlàgiớihạnbềntối
thiểu(kG/mm2) và độ dãndàitốithiểu(%) giốngnhư ΓOCT 7393-
70 làBӋxx-xx
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 11
2.1. Vậtliệukimloại
• Gang rèn (gang dẻo): Làdạng đặcbiệtcủagrafitcầucó
hàmlượngcacbonbé(2,95%), chịu đượcbiếndạnglớn
màkhôngbịphávỡ, độ dẫndài3 ÷10%.
• Cácnướcthường đánhsốcácmácgang theogiớihạn
bềnkéotốithiểuvà độ dãndàitương đối.
• TCVN 1659-75 qui địnhkýhiệugang dẻolàGZ xx-xx
giốngnhư ΓOCT làKӋxx-xx trong đócặpsốđầuchỉ giới
hạnbềnkéotốithiểutínhtheokG/mm2, cặpsốsauchỉ

độ dãndàitốithiểu(%).
• Nhữngchi tiếtlàmbằnggang dẻophảithỏamãn đồng
thờibayêucầu: Hìnhdạngphứctạp, thànhmỏng, chịu
va đập. Chỉ cầnkhôngthỏamãnmộttrongbayêucầu
trênhoặckhôngthể đượchoặckhôngkinhtế, lúc đóta
cóthể chọnloạivậtliệukhácrẻtiềnhơn
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 12
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
2.1. Vậtliệukimloại
• Gang hợpkim: Làgang cóchứacácnguyêntốniken, crom,
molipden, silic… đượcdùng để chế tạocácthiếtbịhóachất
bởivìnóchịu được ănmònhóahọc, chịunhiệtvàchịumài
mòn. Trongthựctếthườnggặpcácloạigang hợpkimsau.
• Gang nikencóhàmlượngniken đến20% và5 ÷6% đồngchịu
đượckiềm ở nhiệt độ cao, chịuH2SO4 vàHCl ở nhiệt độ
thường.
• Gang cromcóchứa30% cromchịuaxitnitric vàcácmuốicủa
nó, axitphotphoric, axetic, cáchợpchấtchứaclo, bềnmàimòn
vàchophéplàmviệctớinhiệt độ 12000C.
• Gang nhiềusilic(14% trở lên) đượcdùng để chế tạocácthiết
bị và đường ốnglàmviệctrongmôitrườngaxitnitric. Tuy
nhiênnókhôngchịu đượctácdụngcủacáckhíBr2, Cl2, I2, F2,
HCl, SO2.
• Nhược điểmlớnnhấtcủagang giàusiliclàgiòn, dễ nứt. Nó
thường đượcdùng để chế tạobơm, cácthápvàthiếtbịphản
ứng, thiếtbịtrao đổinhiệt.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 13
2.1.1.2. Thép
• Đâylàvậtliệuquantrọngthứ haisaugang.
• Thép đượcsửdụngnhiềuvìcónhiềutínhnăngquínhư: Bền, dai,

chịu đượctảitrọng động, cókhả năng đúc, rèn, cán, dập, hàn, dễ
cắtgọt.
• Tínhchấtcủanóbiến đổiphụ thuộcvàothànhphần, phương
phápgiacông, nhiệtluyện.
• Hàmlượngcacbontrongthépxấpxỉ1,5%, đốivớithépkếtcấu
hàmlượngcacbonkhôngquá0,7%. Nếutănghàmlượngcacbon
thìtăng độ cứngnhưnglàmgiảm độ dẻo. Thépkhônggỉthìhàm
lượngcacbonbéhơn0,2%, théphànthìnhỏ hơn0,3%.
• Tínhchấtthépcacbonvàthéphợpkimthấpnhư sau:
– Khốilượngriêng ρ = 7850 kg/m
3
,
– Nhiệtdung riêngc = 0,499 KJ/kg.độ,
– Nhiệt độ nóngchảytc= 1400 ÷1500
o
C,
– Hệ số nở dài α = 10-5,
– Hệ số dẫnnhiệt λ = 46,5 –58,1 W/m.độ,
– Điệntrở suất0,11 –0,13 Ω.mm
2
/m.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 14
Tiêuchuẩnthép
Thépcacbon:
• TCVN 1765–75 qui địnhcácmácthépcacbonchất
lượngthường để làmcáckếtcấuxâydựng, đượcsử
dụng ở trạngtháicungcấp, khôngqua nhiệtluyện, kí
hiệu: CT chỉ thépcacbonchấtlượngthườngvớicác
chữởsaucùng:
– s chỉ thépsôi,

– n chỉ thépnửalặng,
– nếukhôngcóchữ gìlàthéplặng.
• Trongnhómnàylạiqui địnhcóbaphânnhómA, B vàC.
– PhânnhómA phânloạicácmácthéptheogiớihạnbềnkéo
tốithiểutínhtheo đơnvịkG/mm2-CTxx.
– CácphânnhómB vàC về cơ bảnvẫngiữ nguyênkýhiệunhư
ở phânnhómA song ở đầukýhiệucóthêmchữ B vàC tương
ứng. PhânnhómB khôngqui địnhcơtínhnhưngqui định
thànhphầnhóahọc, phânnhómC qui địnhcảcơtínhvà
thànhphầnhóahọc.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 15
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tiêu chuẩnthép
• TCVN 1766-75 qui địnhcácmácthépcacbonchất
lượngtốtđểchế tạomáyqua nhiệtluyệnphảiqui
địnhcảthànhphầnhóahọclẫncơtính. Cácmácthép
đượckíhiệubằngchữ C vàsốphầnvạncacbontrung
bình: Cxx. Do chấtlượngtốtnênlượngP vàS nhỏ hơn
0.04% chomỗinguyêntố.
• TCVN 1822-76 qui địnhcácmácthépcacbondụngcụ
bằngCD vớisốtiếptheochỉ lượngcacbontrungbình
tínhtheophầnvạn: CDxx.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 16
2.1.2. Kim loạimàuvàhợpkim
Cáckimloạimàunhư đồng, nhôm, niken, titan, chì,
tantan… đượcsửdụngnhiềutrongCNHC. Độ bềncủa
cáckimloạinàyphụ thuộcvào độ tinhkhiết. Cáctạp
chấtkimloạilàmgiảm độ bềnhóahọcnhưnglàmtăng
độ bềncơhọc.
Nhiệt độ chophéptốiđaởthànhthiếtbịlàmbằngkim

loạimàunhư sau:
• Tantan 1200
o
C
• Niken 500
o
C
• Đồngvàhợpkim đồng 250
o
C
• Nhôm 200
o
C
• Chì 140
o
C
• Thiếtbịhànmềm 120
o
C
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 17
2.1.2. Kim loạimàuvàhợpkim
Nhôm.
• Nhômlàkimloạicónhữngtínhnổibật:
• Khốilượngriêngnhỏ (2700 kg/m3), nhờ vậymànhôm được ưu
tiênsửdụngkhicầngiảmnhẹ tảitrọng,
• Tínhchống ănmòncaotrongkhíquyểnnhờ cólớpmàngoxit
bámchặtvàobềmặt. Nhờ vậymàkhisửdụngnhômtakhông
cầndùngcácbiệnphápbảovệ,
• Độdẫnđiện, dẫnnhiệtcao,
• Rấtdẻo, dễ kéosợi, dâymỏng, tấm, lá, băng, màng, épthanh ,

• Nhiệt độ chảythấp(6600C) dễ đúc, nhưnglàmchonhômkhông
sử dụng ở nhiệt độ cao,
• Độ bền, độ cứngthấp.
Hợpkimnhôm.
• Để nângcao độ bềncủanhômngườitahợpkimhóanhômbằng
cáchchothêmcácnguyêntốkimloạivàtiếnhànhnhiệtluyện, vì
vậyhợpkimnhômcóvịtríquantrọngtrongchế tạovàxâydựng.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 18
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Đồng
• Kim loại đồnglàmộtkimloạiquí đượcsửdụng
phổ biếntrongcôngnghiệp. Đồngcócáctính
chấtsau.
• Khốilượngriêng ρ = 8900 kg/m
3
,
• Nhiệtdung riêngc = 388 J/kg.độ,
• Nhiệt độ nóngchảyt
nc
= 1083
o
C,
• Hệ số dẫnnhiệt λ = 38,75 W/m.độ,
• Hệ số nở dài α = 1,65.10-5,
• Mô đun đànhồiE = 1,08.107 N/cm
2
,
• Điệntrở riêng0,017 Ω.mm
2
/m.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 19
Đồng
• Tínhhàncủađồngkhátốt, nhưngkhihàmlượngtạp
chấttănglênthìtínhchấtnàygiảm.
• Ở trạngtháinónghay nguộikimloại đồng đềudễgia
côngáplực: cán, uốn, dập, kéo.
• Đặctínhquínhấtcủakimloại đồnglàtínhdẫnđiện,
dẫnnhiệttốtvàbềnởnhiệt độ thấp, vìvậyđồng
thường đượcsửdụngtrongnghànhlạnhthâm độ.
• Ở nhiệt độ thấp độ dẫn điệncủađồngtăng. Tuynhiên
cáctạpchấthòatan vào đồng, đặcbiệtlàFe, P dùvới
hàmlượngrấtnhỏ cũnglàmgiảmmạnhtínhdẫnđiện:
0,1%P giảm46%; 0,1%Fe giảm23%.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 20
Chì.
• Chì đượcsửdụngnhiềutronglĩnhvựchóachất. Nócó độ bền
caovớiaxitsunfuricvàcácmuốisunfatdo tạothànhmàngbảo
vệbằngchìsunfat. Vìvậynó đượcdùngnhiềutrongsảnxuất
axitsunfuric. Tuynhiênchìcónhược điểmlànặng, mềm, dễ
nóngchảy, độ bềnthấp, độccao.
• Tínhchấtcủachì:
• Khốilượngriêng ρ = 11350 kg/m3,
• Nhiệt độ nóngchảytnc= 3270C,
• Nhiệtdung riêngc = 129,5 J/kg.độ,
• Hệ số dẫnnhiệt λ = 34,8 W/m.độ,
• Hệ số nở dài α = 2,9.10-7,
• Điệntrở riêng0,22 Ω.mm2/m,
• Giớihạnbềnkéo σB= 13 ÷18 N/mm2,
• Độ dãndàitương đối δ = 40 ÷50 %,
• Độ co ngang Ѱ = 100 %,

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 21
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Niken.
• Nikencó độ bềnnhiệt, bền ănmònvàtínhcôngnghệ khátốtnên được
dùngnhiềutrongcôngnghệ chế tạothiếtbịhóachất. yêucầuphải
dùngnikencó độ tinhkhiếtcao(99,99%). Nikenkhôngbịănmòntrong
dung dịchkiềmnóngchảy, trongcácaxithữucơvàtrongnhiềuhợp
chấthữucơkhác.
• Để chế tạothiếtbị, cáctấmnikencầnđược ủ saochogiớihạnbền
khôngbéhơn400 N/mm2, với độ giãndàitương đốikhôngbéhơn
25%.
• Hợpkim: 65 ÷70% Ni, 28% Cu, 2.5% Fe, 1.5% Mnchịu đượcxút ở bất
cứ nồng độ nào, axitphotphoric, axitFlohydric, nướcbiểnvàchịunhiệt
tốt.
• TínhchấtcủaNiken:
• Khốilượngriêng ρ = 8900 kg/m3,
• Nhiệt độ nóngchảytnc= 14520C,
• Nhiệtdung riêngc = 418 J/kg.độ,
• Hệ số dẫnnhiệt λ = 67,28 W/m.độ,
• Hệ số nở dài α = 1,34.10-5,
• Điệntrở riêng0,092 Ω.mm2/m.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 22
2.2.1. Ceramic
• Ceramic hay vậtliệuvôcơđượctạothànhtừcáchợp
chấthóahọcgiữa:
• Kim loạivớiákim,
• Cácákimvớinhaunhư cacbit, nitrit, oxytcủaBo va
Silic.
• Vớisựkếthợpdadạngnhư vậylàmchoceramic đa
dạngvềthànhphầnhóahọcvàtínhchất.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 23
Gốm
• Gốmlàvậtliệunhântạo. Khởi đầukháiniệmgốmdùng để chỉ
cácvậtliệuchế tạotừđấtsét, caolanh. Về sau, cùngvớisựphát
triểncủakhoahọckỹthuật, kháiniệmnàybaogồmthêmsứ, các
vậtliệutrêncơsởoxytvàkhôngphảioxyt.
• Gốmngàycàng đượcsửdụngrộngrãitrong đờisốngvàcông
nghiệp, tronglĩnhvựchóachấtvàdầukhí Gốmchịuaxit.
• Loạigốmnàychịu được ănmònhóahọcnhưnggiòn, dễ vỡ vàcó
độ dẫnnhiệtkém.
• Nócónhữngtínhchấtsau:
– Khốilượngriêng2500 –2700 kg/m3,
– Nhiệtdung riêng795 J/kg.độ,
– Hệ số nở dài α = 4,5.10-6,
– Giớihạnbềnkéo σk= 9,5 –10 N/mm2,
– Giớihạnbềnnén σn= 30 –50 N/mm2,
• Đượcdùng để chế tạotháphấpthụ, bể chứa, ốngdẫn, lótbên
trongthiếtbị.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 24
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Gạchchịulửa.
• Vậtliệuchịulửalàloạivậtliệu để xâylắpcáclòluyệnkim, thủy
tinh, hơi, nungkimloại, nhiệtluyện…vàcácthiếtbịlàmviệc ở
nhiệt độ cao, nócóthể chịu đượcnhiệt độ lớnhơn1520oC. Sau
đâylàcácloạigạchchịulửathôngthường.
• ĐinatvớithànhphầnSiO2 lớnhơn93% đượcsảnxuấtbằng
phươngphápthêukếtbột. Gạch Đinatcótínhaxitchịu được
nhiệt độ lớnhơn1550oC dùng để xâylòcoke, vòmlòthủytinh,
cácvùngnungtronglòtuynen, mộtsốlòluyệnkim.
• SamotlàgốmthôAl2O3 –SiO2 vớinguyênliệuchínhlà đấtsét,

caolanh. Nócó độ chịulửakhoảng1400oC đượcdùngtronglò
nungclinke, khíhóa, hơivàmộtsốlòluyệnkim.
• Cao Alumincũngcóthànhphầntươngtựnhư Samotnhưngcó
hàmlượngnhômoxytcaohơnnên độ chịulửacũngtốthơn
(>16000C), đượcsửdụngvớinhiệt độ caomàSamotkhông đáp
ứng được.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 25
Thủytinh
• Thủytinhlàvậtliệurẻtiền, thànhphầnchínhlàSiO
2
. Nócócấutrúcvô định
hình, mộtpha, đượcsảnxuấttheocôngnghệ nấuchảyvàtạohìnhbằngkéo,
cán, ép, dập, thổi.
• TrongCNHC thườngdùngthủytinhborosilicatlàloạithủytinhdựatrêncơsở
hệSiO2 –B2O3 –Na2O, SiO2 –Al2O3 –Na2O (alumosilicat), SiO2 –PbO2 –
Na2O (chìsilicat).
• ThủytinhBo cócáctínhchấtsau:
• Khốilượngriêng ρ = 2700 ÷3100 kg/m3,
• Nhiệtdung riêngc = 418 ÷1255 J/kg.độ,
• Nhiệt độ nóngchảy1000 v 12000C,
• Hệ số dẫnnhiệt λ = 0,46 ÷1,16 W/m.độ,
• Hệ số nở dài α = 5.0-6,
• Giớihạnbềnkéo σB= 50 ÷90 N/mm2,
• Giớihạnbềnnén σn= 600 ÷1300 N/mm2,
• Mô đun đànhồiE = 62000 N/mm2,
• Độ cứngtheothangMooclà6 ÷7,
• Hệ số poatxong μ =0,27 ÷0,39.
• Do cóhệsốgiãnnởnhiệtnhỏ, bềnnhiệttốt, bềnhóacaonêncácthủytinh
borosilicat, Aluminosilicat, Aluminoborosilicat đượcdùnglàmcácdụngcụTN.
Thủytinhchìsilicatcóchỉ số khúcxạcaolàmthủytinhquanghọcvàphalê.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 26
2.3. VậtliệuComposit
• Vậtliệucompositlàloạivậtliệukếthợptừnhiềuvật
liệuthànhphần, khácnhauvềtổchức, tínhchất, không
hòatan hoặctan ítvàonhau, kếthợplạinhờ cácgiải
phápthiếtkế.
• Tínhchấtcủacompositphụ thuộctínhchấtcủacác
thànhphầntạonênnóvà độ bềnliênkếtgiữachúng.
• Dựatheo đặc điểmhìnhhọcmàcácthànhphầntrong
vậtliệucomposit đượcphânthànhnềnvàcốt, trong
đó:
• Nềnlàphaliêntụctrongtoànbộthể tíchkhốicomposit.
Nềncóthể làkimloại, hợpkim, vậtliệuhữucơ, gốm,
vậtliệucacbonvàcácloạivậtliệukhác.
• Cốtlàphầngián đoạn, phânbốtrongnền. Cóbaloại
cốt: Cốtsợi, cốthạt, cốttấm.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 27
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
2.3. VậtliệuComposit
Compositnềnnhômcốtsợicacbon.
• Sợicacbonkémsợibovềmô đun đànhồi, độ bền, nhưngnhẹ
hơnvànhiệt độ nóngchảycaohơn.
• Compositnềnnhômcốtsợicacbonnhẹ vàrẻhơncompositnền
nhômsợibo. Tuygiátrị độ bềnnhỏ hơnnhưng độ bềnriêngcủa
compositnềnnhômcốtsợicacbonso vớicompositnềnnhôm
cốtsợibokhôngchênhbaonhiêu, lầnlượtlà42 và45 km.
• Côngnghệ chế tạocompositcốtsợicacbontương đốiphứctạp
do sự tươngtáccủasợicacbonvớinềnnhômkhámạnh ở nhiệt
độ cao. Mộttrongnhữngphươngánchế tạoloạicompositnày
làkéonhanhchùmsợicacbon đã đượcxửlýqua bể nhômlỏng.

• Do cơ tínhcủasợicacbonbiến đổitrongmộtchặngrộngphụ
thuộcvàoquátrìnhgrafithóa, nêncácsảnphẩmcompositnền
nhômcốtsợicacboncũngcómộtkhoảngbiếnthiênrấtrộngvề
chấtlượng, đặcbiệtlàcácchỉ tiêucơtính.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 28
2.3. VậtliệuComposit
Ứngdụngvậtliệucompositnềnkimloại.
• Compositcónhiều ưuviệt, đặcbiệtlà độ bềnriêngvàmô đun
đànhồilớn. Mộtsốcompositcó độ bềnnóngcao, khả nănglàm
việc ở nhiệt độ caothờigiandài. Nhược điểmcủacompositlàgiá
thànhcao, côngnghệ phứctạp. Tuynhiênnhược điểmnàysẽ
đượckhắcphụcdầncùngvớisựtiếnbộcủakhoahọckỹthuật.
• Do tínhchất đặcbiệt, compositnềnkimloại đượcsửdụngtrong
nhiềulĩnhvựcvàtrở thànhvậtliệukhôngthể thaythế. Composit
nềnnhômcốtsợibo đượcsửdụngtrongnghànhhàngkhôngvà
vũ trụ. Trongnghànhcôngnghiệphóachất, vớicácthiếtbịphải
chịuápsuấtcao, nhiệt độ lớn, cácmôitrường ănmònmạnhthì
cácvậtliệucomposit đangdầnthaythế cácvậtliệutruyền
thống.
• Lĩnhvựcápdụngvậtliệucompositnềnkimloạiliêntụcmởrộng.
Ngoàiviệccảithiệntínhnăngcủanhiềuchi tiết, kếtcấuquan
trọng, sử dụngcompositcònlàmgiảmtảitrọngkhoảng20 –30%.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 29
Vậtliệucompozitlàloạivật
liệunhiềupha, màcácpha
khôngtan vàonhauvàcó
tínhchấtlàtínhchấtkết
hợpcủacácpha đó. Tính
chấtkếthợpnàycó được
khikếthợphaihay nhiều

loạivậtliệutruyềnthống
vàthu đượctínhchấthoàn
toàn mới mà vật liệu
truyềnthốngthànhphần
khôngcó. Thườnggồmhai
phalàphacốtvàphanền.
Gỗ dán: Bộtgỗ+ Nhựa
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
6.Vật liệucomposit
Chế tạo ốngdẫn
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 31
6.Vật liệucomposit
ưu điểm:
Nhẹ nhưngcứng. Chịuva đập, uốndẻotốt. Kôngrỉsét,
chống ănmòn. Chịu đượcthờitiết, chốngtiatửngoại,
chốnglãohóa.Khả năngchịunhiệt, chịulạnhtốt, chống
cháycao, đượcsửdụngnhiềutrong điệncơ, trongkho
lạnh, trongcứuhỏa. Chịu đượcma sát, cường độ lực
vànhiệt độ rấtcao, đặcbiệtlàcompozitsợicacbon
như: vỏ máybay, bể phóngtênlửa. Cókhả nănghấp
thusóng điệntử, khôngthấmnước, không độchại. Dễ
dàngbảotrìsửachữachi phíthấp.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 32
6.Vật liệucomposit
Ứng dụng
Vật liệu compozit do cónhững ưu điểm nổi bật lànhẹ, chịu
va đập tốt, chống cháy tốt, chịu lạnh tốt, uốn dẻo tốt, chống
ăn mòn cao nên được sử dụng nhiều trong điện cơ, điện
lạnh, trong cứu hỏa, để chế tạo tàu, xuồng, bồn chứa hóa
chất, vỏ máy bay, bệ phóng tên lửa… Ống dẫn xăng dầu

composite cao cấp 3 lớp (Sử dụng công nghệ cuốn ướt của
Nga vàcác tiêu chuấn sản xuất ống dẫn xăng, dầu). Ống
dẫn nước sạch, nước thô, nước nguồn composite (hay còn
gọi là ống nhựa cốt sợi thủy tinh); Sảnphẩmnhư: tàu, xuồng,
bồnchứahóachất, vậtliệutrongcốngngănmặnthoátnước…
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 33
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
6.Vật liệucomposit
Ống dẫn nước thải, dẫn hóa chất composite. Ống thủy
nông, ống dẫn nước nguồn qua vùng nước ngậm mặn,
nhiễm phèn;
Vỏ bọccácloạibồnbể, thùngchứahàng, mặtbànghế,
trangtrínộithất, tấmpanellcomposite; Hệ thống ống
thoátrácnhàcaotầng; Hệ thốngsứcách điện, sứ
polymer, sứ cilicon, sứ epoxy cácloạisứchuỗi, sứđỡ,
sứ cầugiao, sứ trongcácbộthiếtbịđiện, chốngsét, cầu
chì; Lốpxeô tô, xemáy, xe đạp; Vỏ tầuthuyền
composite Thùngráccôngcộng. Môhình đồ chơitrẻ
em.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 34
PHẦN IV: KẾT LUẬN
• Chọnvậtliệu để chế tạocácthiếtbịsảnxuấtlàmột
nhiệmvụquantrọngcủaquátrìnhsảnxuất, đặcbiệtlà
côngnghiệphóachất.
• Chọnvậtliệutrêncơsởcác điềukiệnlàmviệc: nhiệt độ,
ápsuất, thờigian…
• Các đặctínhcủavậtliệunhư giáthành, độ khan hiếm,
độ cứng, độ bền, độ daiva đập… để cóthể chọn được
vậtliệuthíchhợp.
• Khôngcóloạivậtliệunào đáp ứng đầy đủ cácyêucầu

nênphảidựavàonhững điềukiệncơbảnđể chọnvật
liệu, còncác điềukiệnkháccóthể bỏ qua.
Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 35
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com