浅谈压力容器壳体选材
压力容器用材料基本要求

压力容器用材料的基本要求1.基本要求TSG R0004-2009 《固定式压力容器安全技术监察规程》2.1 要求压力容器的选材应当考虑材料的力学性能、化学性能、物理性能和工艺性能。
GB 150.2-2011-压力容器第2部分:材料第3.4 要求,选择压力容器受压元件用钢时应考虑容器的使用条件(如设计温度、设计压力、介质条件和操作特点等)、材料的性能(力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能)、容器的制造工艺及经济合理性。
1.1 力学性能要求压力容器用钢要求有较高的强度,一定压力下使用较少材料;良好的塑性、韧性、冷弯性能,遇有超压使用等意外情况时,会发生明显塑性变形,给人们有足够的反应时间,而不是突然破坏。
1.2 物理性能要求在容器设计中,应注意到材料的物理性能。
例如,在计算容器的温差应力时,就要用到材料的线胀系数α;在设计换热器及计算容器外壳热损失时,还要用到材料的热导率入等。
因此,材料的使用场合不同,对材料物理性能亦有不同的要求。
主要的物理性能指标有密度ρ,热导率λ,比热容c,熔点t m,线胀系数α,电阻率ρr,弹性模量E等。
1.3 耐腐蚀性能化工厂中经常处理有腐蚀性的介质,故设计化工容器时,在很多场合下,耐腐蚀性对材料的选择起决定性的作用。
材料的耐蚀程度会影响设备使用寿命、产品的质量,有时甚至影响化学反应的进行。
因此,考虑材料的耐蚀性是化工容器材料选择中的一个重要问题。
材料的腐蚀速度在工程上常用Ka(mm/a)来表示,材料腐蚀速度在1mm /a以下的,可认为能用于化工容器。
有关材料的耐蚀性可在材料腐蚀和防腐手册中查得。
1.4 制造工艺性能材料的制造工艺性能包括可锻性、可焊性、切削加工性及研磨、冲压性能、热处理性能等。
对制造化工容器的钢材来说,焊接性能和压力加工性能就显得更为重要。
1.5 可焊性:是指金属材料在一定的焊接工艺条件下能否获得优良焊接接头的性能。
通常,把金属材料在焊接时产生裂纹的敏感性及焊接接头区力学性能的变化作为评价材料可焊性的主要指标。
压力容器的选材

铜
工业纯铜的牌号: T1 T2 铜 青铜
如:T2、T3、T4可用来做深度的冷冻设备和 换热器
非金属材料 非金属材料可分为:
F----沸腾 b----半镇静钢 Z----镇静钢(一般省略不标) TZ---特殊镇静钢
碳素结构钢
牌号
Q195 Q215 Q235 Q255 Q275
Q235A
屈服极限为235MPa A级质量 镇静钢(Z省略不标) Q235钢由于价格低廉,又具有良好的强度、 塑性、焊接性、切削加工性,在化工设 备制造中广泛应用。
疲劳断裂与静载荷下断裂不同,无论在 静载荷下显示脆性或塑性的材料,在疲劳断 裂时,事先都不产生明显的塑性变形,断裂 往往是突然发生的,因此具有很大的危险 性,常常造成严重事故;
反映材料抵抗疲劳能力的指标:
疲劳极限( σD)
选钢材一般主要强调其钢材的 强度、塑性、韧性
三个性能指标
具体选用时重点考虑钢材的:
生产中常优先采用正火工艺
对一些力学性能要求不高的零件与设备,可 用正火作为最终热处理
什么是淬火? 是将钢加热到适当温度,保温一 定时间后,快速冷却(水冷或油 冷)的热处理工艺
钢材淬火后的缺点: ① 钢硬而脆. ② 内部组织不稳定 ③ 有内应力
淬火后必须回火
分类--根据温度范围不同
回火
低温回火(150~250℃)
什么是退火? 是将钢加热到适当温度,保温一定 时间,然后缓慢冷却(炉冷、坑冷) 的热处理工艺
什么是正火? 是将钢加热到适当温度,保温一定 时间,然后出炉空冷的热处理工艺
关于压力容器制造选材问题的分析

关 于压 力容器 制造选材 问题 的分析
乔 杰 ,陈 守栋
(山东省特种设备检验研究院烟 台分 院,山东 烟 台 2 6 4 0 0 0) 摘 要 :压力容 器是一种被广泛应 用于各种行业 的特种设备 ,其安全性是一个不容忽视的 问题。决定压力容器安全性的 内在因素是 结
构和材料性能 ,材料是构成设备的物质基础 。因此文章主要针对压力容器壳体制造选材的 问题进行 了分析探讨 。 关键词 :压 力容 器;选材 ;问题分析
中图分类号 :T D4 9 文献标识码 :A 文章编号 :1 6 7 1 — 3 3 6 2( 2 0 1 3 )O 卜0 0 3 9 — 0 2
受 范围要 有一定的明确标准。
1 . 3压 力
’
试验 :①调质热处理钢板 ;②多层容器 的内筒钢板 ;③壳体厚
度大于 6 0 m m 的钢板 。 下列壳体用钢板 ( 不包括多层容器 的层板 )应全部都进行 超声检 测 ,钢板 超声检 测方 法 和质量 等级按 J B f r 4 7 3 0 . 3的规 定 :①厚度 大于 3 0~3 6 a r m的 Q 2 4 5 R,质量 等级应不 低于 Ⅲ
部 发生变化 ( 与碳生成 甲烷产生脱碳 ), 而生成 的甲烷气 体集 聚在晶界等空隙 中就造成裂缝或气泡。 应力腐蚀裂纹 :金属材料在特定介 质中 ,受应力作用后 经 定时间作用而引起 的开裂 。这是 由于介质 中有 能引起应力腐 蚀 的成分 , 最常见的为氯化物。应力腐蚀开裂不仅与介质有关 , 还 与特定 的材料有关 ,低 碳钢在含氯离子介质 中不会产生应力
1材料选择影响 因素 1 . 1 介 质 介质 的性 能对压力 容器 制造选 材方 面具 有极大 的影 Ⅱ 向 作 用 ,其性 能主要 是指介质的腐蚀性 。因此在选材时可根据不 同 材料 的性 能加以选用或者参考 已经在运行的装置 的使用情况来 选材 。
压力容器制作方案

压力容器制作方案1. 引言压力容器是用于承载高压气体或液体的装置,广泛应用于多个领域,如石油化工、能源、航空航天等。
由于压力容器的特殊性,其制作过程需要遵循一系列严格的规范和标准,以确保其安全可靠性。
本文将详细介绍一个压力容器制作方案。
2. 设计与选材在压力容器的制作过程中,设计和选材是至关重要的。
首先,需要根据使用场景和需求确定容器的设计参数,包括容器的尺寸、压力等级、耐腐蚀性能等。
然后,根据设计参数选择合适的材料。
常用的压力容器材料包括碳钢、不锈钢、合金钢等。
在选材时需要考虑材料的强度、韧性、耐腐蚀性等因素。
3. 制造工艺3.1 制造流程压力容器的制造通常包括以下几个步骤:1.制作容器壳体:根据设计要求,选择合适的板材,经过剪切、卷边、焊接等工艺制作壳体。
2.制作容器盖板:根据设计要求,制作合适的盖板,通常采用焊接或者螺纹连接方式。
3.配件制作:制作容器中的配件,如支承脚、法兰等。
4.焊接装配:将壳体、盖板和配件进行装配,并进行密封焊接。
5.清洗与检测:进行清洗和非破坏性检测,以确保容器的质量。
3.2 焊接工艺焊接是压力容器制作的核心工艺之一。
常用的焊接方法包括手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等。
在焊接过程中,需要严格控制焊接工艺参数,如焊接电流、电压、焊接速度等,以确保焊缝的质量。
4. 检测与验收在压力容器制作完成后,需要进行一系列的检测工作,以确保容器的安全性和可靠性。
常用的检测方法包括射线检测、超声波检测、液体渗透检测等。
同时,还需要进行工艺性能试验和水压试验,以验证容器的强度和耐压性能。
只有通过了各项检测和试验,才能进行最终的验收。
5. 安装与使用在压力容器完成验收后,需要进行安装和使用。
在安装过程中,应严格按照设计要求进行,确保容器的固定和连接可靠。
在使用过程中,需要遵循相关的操作规程和安全标准,定期检查容器的泄漏情况和内部腐蚀程度,如有异常情况应及时处理。
6. 维护与保养压力容器在长期使用过程中需要进行定期的维护和保养,以延长其使用寿命和确保安全可靠。
浅谈如何做好压力容器制造用材料的质量控制

浅谈如何做好压力容器制造用材料的质量控制摘要:本文从材料的选用、材料的采购、材料的入厂验收、材料的代用、材料的保管,发放和回收等各个方面阐述了如何对材料进行质量控制,从而有效的保证压力容器的制造质量,从源头上消灭了事故隐患。
关键词:压力容器制造材料质量控制压力容器主要是应用于工业中承载液体或是气体,具有一定压力的设备。
一般由密封元件、开孔、支座、法兰、接管等部分组成。
其中也还配有专门的安全配置。
由于压力容器本身的安全性较低,容易引起和发生易燃、易爆、有毒等事故。
据有关数据调查显示,每年因压力容器产生的安全事故达1000余起,这就需要我们提高警惕和加强防范意识。
提高压力容器制造质量的控制至关重要,根据国家相关安全技术规范和标准的要求,压力容器制造用材料的质量控制应做好以下几个方面的工作。
1材料选用的控制保证压力容器安全运行的重要条件之一是合理选用压力容器用材料。
压力容器多用钢板经过冷热加工、焊接、热处理等工序制造,因此在保证压力容器用钢强度、韧性、理化性能条件下,对材料优良的焊接性能和加工性能是极具要求的。
选用压力容器制造用材料时,应压力、温度、介质、焊接性能和冷热加工性能等应充分考虑在内。
(1)通用的要求:材料应当符合相应的国家标准或者行业标准的规定,有清晰牢固的标志,有与材料相匹配的规范准确的质量证明书。
(2)化学成份要求:a.用于焊接的碳素钢和低合金钢最低要求为c≤0.25%,S≤0.035%,P≤0.035%;b.压力容器专用钢中的碳素钢和低合金钢钢材要求s≤0.020%,P≤0.030%c.标准抗拉强度下限值大于或等于540MPa的钢材S≤0.012%,P≤ 0.025%:d.设计温度低于一20℃且标准抗拉强度下限值大于或等于540MPa的钢材s≤0.010%,P≤0.020%。
(3)力学性能要求:a.V型缺口试样冲击功规定值符合规范要求(允许1个试样不低于规定值的70%),b.材料断后伸长率高于规范引用或钢板标准的较高值。
压力容器设计选材的探讨

压力容器设计选材的探讨压力容器是一种用于存储和运输气体、液体或固体物质的设备。
在压力容器设计中,选材是非常重要的一环。
选材的好坏将直接影响到压力容器的安全性、耐久性和稳定性。
本文将探讨压力容器设计选材的相关因素和选材方法。
选材的基本原则是材料具有足够的强度和刚度,能够承受内外部压力和载荷的作用。
材料还要具有良好的可焊接性、耐腐蚀性和耐热性,以确保压力容器在使用过程中不会发生泄漏或爆炸事故。
在选材过程中,需要考虑以下几个因素:1. 使用条件:不同的工作环境对材料的要求不同。
如果容器用于承受高温和高压,就需要选择具有良好耐热性和高强度的材料。
2. 材料的强度和刚度:选材时需要考虑容器所承受的压力和载荷大小。
一般情况下,压力容器的设计应考虑容器的局部强度和全局强度。
局部强度要求材料具有较高的屈服强度和断裂韧性,以保证材料在局部加载情况下不会发生塑性变形或破坏。
全局强度要求材料具有较高的强度和刚度,能够承受内外部压力和载荷的作用。
3. 可焊接性:在压力容器的制造和维修过程中,焊接是常用的连接方式。
选材时需要考虑材料的可焊接性。
一般来说,应选择具有良好的焊接性能的材料,以确保焊接接头的强度和密封性。
4. 耐腐蚀性:压力容器在使用过程中可能会接触到腐蚀性介质。
选材时需要考虑材料的耐腐蚀性能。
应选择能够在腐蚀介质中长时间稳定工作的材料,以防止材料的腐蚀和损坏。
根据以上因素,常用的压力容器材料包括碳钢、不锈钢、铝合金和钛合金等。
碳钢是一种常用的压力容器材料,具有良好的强度和刚度,可适应一般工作环境。
不锈钢由于具有良好的耐腐蚀性能,被广泛应用于化工、食品和制药等领域的压力容器制造。
铝合金由于具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性能,适用于制造轻量化的压力容器。
钛合金由于具有良好的耐腐蚀性、高强度和低密度等优点,特别适用于航空航天和海洋领域的高要求压力容器制造。
在选材过程中,还可以根据各种工程要求和具体情况综合考虑,选择合适的材料。
压力容器设计选材的探讨

压力容器设计选材的探讨压力容器是一种专门用于存储和运输高压物质的设备,广泛应用于化工、石油、能源、冶金等领域。
在压力容器的设计中,选材是一个至关重要的环节。
合理的选材能够保证压力容器的性能、安全性以及使用寿命。
本文将探讨一下压力容器设计中的选材问题。
我们需要考虑的是压力容器的工作环境。
压力容器通常会接触到高压、高温、腐蚀性物质等恶劣条件,因此选材应考虑到这些因素。
常见的选材包括碳钢、不锈钢、合金钢等。
碳钢具有较高的强度和硬度,耐腐蚀性能较差,适用于一般的中低压容器。
不锈钢具有较强的耐腐蚀性能,适用于大多数工作环境。
合金钢具有优异的机械性能和耐腐蚀性能,适用于高压和高温条件下的容器。
我们需要考虑的是容器的设计厚度。
容器的设计厚度需要根据容器的工作压力、材料的强度以及材料的腐蚀性等进行计算。
通常情况下,容器的设计厚度要满足强度要求和稳定性要求。
选择较低的强度材料可以减小容器的重量和成本,但可能会牺牲一定的安全性能。
在选择材料时需要综合考虑各种因素。
我们还需要考虑到容器的焊接性能。
焊接是压力容器制造过程中最常用的连接方法,焊接接头的质量和性能直接影响到容器的使用效果和安全性。
在选材时需要选择易于焊接的材料,并进行合适的焊接工艺。
我们还需要考虑到材料的可用性和可靠性。
选择常见的、易获得的材料可以降低生产成本和周期。
也需要考虑到材料的可靠性,选择经过验证和可靠的材料。
压力容器设计中的选材是一个复杂而重要的问题,需要充分考虑容器的工作环境、设计厚度、焊接性能以及材料的可用性和可靠性等因素。
通过合理选择材料,可以保证容器的性能、安全性和使用寿命,从而提高生产效率和降低风险。
压力容器用材料基础知识

压力容器用材料基础知识
▪ 6、《固容规》对压力容器用焊接材料有什么要求 (1)用于压力容器受压元件焊接的材料,应当保证焊缝金 属的拉伸性能满足母材标准规定的下限值,冲击吸收能量满 足TSG21-2016表2-1的规定;当需要时,其他性能也不得低 于母材的相应要求。 (2)焊接材料应当满足相应焊材标准和产品标准的要求, 并且附有质量证明书和清晰、牢固的标志。 (3)压力容器制造、改造、修理单位应当建立并且严格执 行焊接材料验收、复验、保管、烘干、发放和回收制度。
压力容器用材料基础知识
▪ 1、《固容规》对压力容器用材的通用要求 (1)压力容器选材应当考虑材料的力学性能、物理性能、 工艺性能与介质相容性; (2)压力容器用材料的性能、质量、规格与标志,应符合 相应材料的国家标准或者行业标准的规定; (3)压力容器材料制造单位应当在材料的明显的部位作出 清晰、牢固的出厂钢印标志或采用其他可以追溯的标志; (4)压力容器材料制造单位应当向材料使用单位提供质量 证明书,材料质量证明书的内容应当齐全、清晰,并且印制 可以追溯的信息化标识,加盖材料制造单位质量检验章;
压力容器用材料基础知识
▪ 16、何谓“尿素级”不锈钢? 尿素及其中间产物—氨基甲酸胺具有很强的腐蚀性,不
论是溶液全循环法、二氧化碳汽提法,还是氨汽提法工艺流 程都对尿素用钢有极苛刻的要求。对尿素技术有丰富经验的 荷兰斯太米卡邦公司认为,衡量不锈钢耐尿素腐蚀性的指标 主要有3个: (1)晶间腐蚀程度(以休氏方法试验)
测定,都必须严格按斯太米卡邦公司提出的标准来进行。 由于以往用于尿素的 316L不锈钢情况不理想,为了获
得更佳的耐蚀性,斯太米卡邦公司提出对C、Cr、Ni、Mo四 个元素作进一步的限制,具体为:C≤0.030%、Cr≥17.0%、 Ni≥13.0%、Mo≥2.2%。
- 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)。
浅谈压力容器壳体选材
【摘要】压力容器是一种被广泛应用于各种行业的特种设备,其安全性是一个不容忽视的问题。
决定压力容器安全性的内在因素是结构和材料性能,材料是构成设备的物质基础。
合理选材是压力容器设计的基本任务之一。
本文浅谈一下压力容器壳体选材的基本原则以及应考虑的几点因素。
【关键词】压力容器;选材;原则;因素
中图分类号:th49文献标识码:a 文章编号:
压力容器设计的首要问题是选材,对于给定的工况选择合适的材料是设计工程师的责任。
材料选择涉及到方方面面,设计工程师师不但要了解材料的性能,而且要了解制造工艺、使用环境和时间对材料性能的影响规律,这看起来是一个很复杂的难题。
但从实际出发,一个压力容器设计工程师只要掌握选材的几个主要方面,选择材料就不是一件难事了。
一、影响材料选择的主要因素
设备承受压力载荷(均匀的或交变的)及非压力载荷(自重、风载荷、地震载荷、冲击载荷、附属设备载荷、支座反力、运输载荷、波浪载荷、接管处的载荷等)。
这些都在设计计算时起主要作用,但并不是影响材料选择的主要因素。
影响材料选择的主要因素有以下几个方面。
1、介质
介质的性能(主要是腐蚀性)会极大影响材料的选择。
在这方
面可参考各种材料的腐蚀数据资料加以选用。
更现实的是,参考已投入运行的相应装置的使用情况来选择材料。
对几类主要介质,如硫化氢、氢、和氯化物的存在要予以注意。
(1)硫化物应力腐蚀裂纹(ssc)
含有硫化氢的液态水的流体不论是酸性还是碱性介质,均可能引起敏感材料的硫化物应力腐蚀开裂。
这一现象受多个参数的交互作用影响,包括硫化氢浓度、酸值、温度、材料特性和拉伸应力。
(2)临氢使用
在常温下,即使压力很高,气态氢也不容易渗透到钢中去。
然而,但一般低碳钢在氢介质中使用温度高于220℃时,材料就会发生内部脱碳的倾向。
这是因为氢气渗透到钢的内部,与碳生成甲烷产生脱碳。
生成的甲烷气体集聚在晶界等空隙中就造成裂缝或气泡。
(3)应力腐蚀裂纹(scc)
金属材料在特定介质中,受应力作用后经一定时间作用而引起的开裂。
这是由于介质中有能引起应力腐蚀的成分,最常见的为氯化物。
应力腐蚀敏感不仅与介质有关,还与特定的材料有关,低碳钢在含氯离子介质中不会产生应力腐蚀开裂,而奥氏体不锈钢却极易在含氯离子介质中发生应力腐蚀开裂。
因此,在奥氏体不锈钢容器进行水压试验时,要严格控制水中氯离子的含量。
2、温度
温度影响结构材料的性能,因此,是选材的一个十分重要的因
素。
材料的强度以及抗氧化性随着温度的升高而降低,因此,所有材料都有一个合适的最高使用温度,高于该温度,则材料不宜使用。
高于某一温度时,材料会发生蠕变,即使低于屈服限,在该温度以上长期使用,材料也会产生永久变形,最终导致材料断裂或变形过大而失效。
材料的延性及韧性随着温度的降低而降低。
材料的韧性(特指冲击韧性)是确定材料低温使用的依据。
往往要求一定强度水平的材料在某一低温使用时必须具有相应的冲击韧性。
材料从韧性状态转变为脆性状态的温度称为冷脆转变温度。
要确定材料的冷脆转变温度一般来说也容易。
当某一材料在某一低温时冲击韧性值(即夏比v型缺口冲击值)开始显著降低时,此温度即为冷脆转变温度。
3、压力
压力和设备的尺寸决定了所用材料的厚度。
往往材料厚度增加,性能会降低,且加工不便,同时增加加工成本。
因此,对于大直径、高压力的设备,往往选用高强度钢,可减小壁厚以降低总体成本。
对于低压容器,由压力所计算出的厚度,往往小于保证结构稳定性所需的最小厚度,因此就没有必要采用高强度钢。
4、流体速度
流体的速度会产生冲蚀、磨蚀和汽蚀,在选材时应注意。
流体含有固体颗粒会对冲蚀和磨蚀产生显著影响。
因此需像防止腐蚀一样给予一定的裕量或采取其他的防护措施。
5、材料的相容性
压力容器可由多种材料构成,在焊接时要注意它们的相容性,如电化学腐蚀。
有电化学腐蚀的可能时,要采取控制措施,如阴极保护等。
6、制造加工的工艺性能
选择材料要注意其加工性能,如冷、热加工性能等,特别是焊接工艺性能要予以充分了解。
7、货源
一般材料可直接采购,但一些特殊材料的采购供应就有时间的约束。
特别是一些多规格、小批量的材料在采购供应上涉及的不仅是时间和价格的问题。
因此设计时要予以考虑,优先选用压力容器规范推荐的材料及国内标准中已有的材料,尽量采用国产材料。
因此,压力容器壳体选材应充分考虑操作条件(如设计压力、设计温度、介质特性和操作特点)、材料的焊接性能,冷热加工性能,热处理以及容器结构等条件。
二、材料选择的经济合理性
压力容器的设计还应当充分考虑到节能降耗原则,因此,在材料的选择时,还应考虑其经济合理性。
一般情况下,下列规定是经济合理的。
1、所需钢板厚度小于8mm时,在碳素钢与低合金高强度钢之间,宜采用碳素钢钢板(多层容器用材除外)。
2、在刚度或结构设计为主的场合,宜选用普通碳素钢。
在强度设计为主的场合,应根据压力、温度、介质等使用限制,依次选用
q235b、q235c、q245r、q345r等钢板。
3、所需不锈钢钢板厚度大于12mm时,宜采用衬里、复合、堆焊等结构形式。
4、不锈钢应尽量不用作设计温度小于或等于500℃的耐热用钢。
5、珠光体耐热钢应尽量不用作设计温度小于或等于350℃的耐热用钢。
在应使用珠光体耐热钢作耐热或抗氢用途时,应尽量减少、合并钢材的品种、规格。
三、压力容器壳体常用材料
我们在日常的压力容器设计中,一般情况下,壳体所使用的材料为碳素钢、低合金钢以及高合金钢钢板。
现就这几种常用材料谈一下选材时应考虑的几点因素。
1、碳素钢和低合金钢钢板
压力容器壳体用碳素钢和低合金钢钢板应考虑以下因素
(1)下列钢板应在正火状态下使用;①用于多层容器内筒的q245r和q345r;②厚度大于36mm的q245r和q345r;③厚度大于16mm的q370r。
(2)下列钢板应每张热处理钢板进行拉伸和v型缺口冲击试验:①调质热处理钢板;②多层容器的内筒钢板;③壳体厚度大于60mm 的钢板。
(3)下列壳体用钢板(不包括多层容器的层板)应逐张进行超声检测,钢板超声检测方法和质量等级按jb/t4730.3的规定:①厚度大于30~36mm的q245r,质量等级应不低于ⅲ级;②厚度大于
36mm的q245r,厚度大于25mm的q370r、mn-mo系、cr-mo系、cr-mo-v 系,厚度大于20mm的16mndr、ni系低温钢(调质状态除外)质量等级应不低于ⅱ级;③大于16mm的调质状态是用的钢板,多层容器内筒钢板,质量等级不低于ⅰ级。
④介质毒性程度为极度或高度危害,在湿h2s环境中使用,设计压力大于或等于10mpa的钢板,质量等级应不低于ⅱ级。
(4)碳素钢和碳锰钢在高于425℃温度下长期使用时,应考虑钢中碳化物相的石墨化倾向。
2、高合金钢钢板
压力容器壳体用高合金钢钢板应考虑以下因素。
(1)高合金钢钢板一般按gb24511标准选用:①钢板的交货状态,铁素体型钢板以退火状态交货,奥氏体-铁素体型钢板和奥氏体型钢板以固溶热处理状态交货;②压力容器壳体用钢板的厚度允许偏差一般采用普通精度,如需采用较高精度时,应在设计文件中规定。
(2)奥氏体型钢板使用温度高于525℃时,钢种含碳量应不小于0.04%。
(3)壳体用钢板使用温度下限按下列规定:①铁素体型钢板为0℃;②奥氏体-铁素体型钢板为-20℃;③奥氏体型钢板的使用温度高于或等于-196℃时,免做冲击试验。
低于-196℃~-253℃,由设计文件规定冲击试验要求。
四、结语
综上所述,压力容器壳体选材涉及到方方面面,不仅要考虑其安全性,还要考虑其经济合理性。
过程生产的多样性和过程设备的多功能性,给选材带来了一定的复杂性;制造科学所具有的半科学半经验(技艺)性质给选材带来了难度;材料在过程设备设计、制造、检验各环节处于比较落后的状态。
合理的选材便成了压力容器设计的难点和重点之一。
本文仅阐述了笔者自己对选材方面的理解和认知,希望对初踏入此行的设计者有所帮助,不足之处,还请见谅。
参考文献:
[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会
gb 150.1~150.4-2011 压力容器.北京:中国标准出版社, 2012.
[2] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总
局.tsgr0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程.北京: 新华出版社,2010.
[3] 戴季煌,陈泽溥,朱秋尔等.承压设备设计典型问题精解.北京:化学工
业出版社,2010年3月。
[4] 中华人民共和国工业和信息化部.hg/t20581-2011 钢制化工容器材料选用规定.北京:中国计划出版社,2011.。