低温压力容器的设计

2006.No175 2 决策管理 Policy b ) 低温压力容器及其受压元件所采用的钢材， 除因材料 截面尺寸太小， 无法制取2 . 5 m m X 1 0 m m X 5 5 m m 的小尺寸式样的 情况外，必须按H G 2 0 5 8 5 标准要求进行夏比( V 型缺口) 低温 冲击试验。 c ) 用于制造低温压力容器筒体、封头的钢板，厚度超 过标准规定时，需按 J B 4 7 3 0进行超声波检测，合格级别为 级 。 d ) 与低温压力容器受压元件直接焊接的非受压附件材 料，其低温韧性及焊接接头性能需与受压元件匹配。 要选用韧性较好的低温容器用钢， 使容器的操作温度在 钢材的脆性转变温度之上，要求含炭量低，磷、硫含量控 制在规定范围之内。 低温下的结构设计 在结构设计中要注意消除结构的应力集中，消除尖角， 要有足够的柔性。为此在设计时要特别注意以下几个问题: a ) 结构应尽量简单，尽量避免结构形状的突然变化，减 少局部高应力; b ) 避免产生过大的温度梯度; c ) 应减少局部的应力集中以及截面的急剧变化; d ) 附件的连接焊缝不应采用不连续焊或点焊; e ) 容器的支座宜设置垫板或连接板， 尽量避免直接与容 器壳体相焊。垫板或连接板按低温用材考虑; 科技视野 2006.No175 3 决策管理 Policy g ) 接管补强应尽可能采用整体补强或厚壁管补强， 若采 用补强板，应为全焊透结构，且焊缝圆滑过渡; h ) 焊缝的结构设计按G B 1 5 0 及H G 2 0 5 8 5 的规定; i ) 锥形封头或变径段的半锥角不得超过4 5 ， 且应带有 折边。折边的弯曲半径大于或等于 0 . 1 D和 3倍壁厚( 取大 值) ，并需有大于等于 2 5 m m的直边。 焊接 a ) 低温压力容器施焊前应按J B 4 7 0 8 进行焊接工艺评定试 验，包括焊缝和热影响区的低温夏比( V 型缺口) 冲击试验; b ) 每台低温压力容器都应制备产品焊接试板; c ) 焊接时要采用全焊透结构， 因为单面焊的焊缝常因根 部未焊透而带有裂纹性缺陷; d ) 要选用低氢型焊条; e ) 不应使用不连续的焊接型式; f ) 严格控制焊接线能量; g ) 对接焊缝的余高不大于焊件厚度的1 0 % ， 且不大于3 m m ; h ) 焊缝表面不得有裂纹、气孔和咬边等缺陷，应尽量 打磨光滑; i ) 不得在非焊接部位引弧。 检验 a ) 对接焊缝要进行 1 0 0 %射线探伤，所有角焊缝要进行 1 0 0 % 表面探伤; b ) 用碳钢及低合金钢焊接的压力容器在所有焊接完毕 后，最好进行整体热处理以消除焊接中产生的残余应力; c ) 壳体钢板厚度2 0 m m 时应按J B 4 7 3 0 - 9 4 进行超声波检 测，级合格。 对低气温地区工作的压力容器在设计时应尽量采用保温 和加热等措施，使容器壁温提高，不致成为低温压力容器。 三、 “低温低应力工况”的概念 ( 1 ) 在 G B 1 5 0 - 1 9 9 8 钢制压力容器附录 C “低温压力 容器”和 G B 1 5 1 - 1 9 9 9 管壳式换热器附录 A “低温管壳 式换热器”中, 都对“低温低应力工况”作出了明确的定 义: 是指壳体或受压元件的设计温度虽然低于或等于- 2 0 , 但其环向应力小于或等于钢材标准常温屈服点的六分之一且 不大于 5 0 M P a 的工况。当壳体或受压元件使用在“低温低应 力工况” 下, 若其设计温度加5 0 后, 高于- 2 0 , 不必遵 循本附录的规定。 ( 2 ) 在 H G 2 0 5 8 5 - 1 9 9 8 钢制低温压力容器技术规定 对“低温低应力工况”的定义是: 指容器壳体或其受压元件 在低温( 低于等于- 2 0 ) 操作条件下一次总体薄膜压力 降到G B 1 5 0 规定的材料许用应力 与相应焊接接头系数 的乘积7 5 % 以下的工况。 按H G 2 0 5 8 5 - 1 9 9 8 钢制低温压 力容器技术规定 第三条的规定: 对设计温度可以分三种情 况调整: 设计温度不低于- 4 6 时,“低温低应力工况”容 器的设计温度按表 1 进行调整。 设计温度低于- 4 6 但不低于- 1 0 0 时, 仅当容器 壳体或其受压元件的一次总体薄膜应力降至小于或等于钢材 标准常温屈服点的六分之一, 且不大于5 0 M P a 时, 设计温度调 整值可以取5 0 。 设计温度低于 - 1 0 0 时, 设计温度调整值为 0 。 调整后的设计温度等于或低于- 2 0 时, 压力容器的选 材( 包括钢材及焊接接头冲击试验温度) 、设计、制造、检 验要求均按调整后的设计温度来确定。 调整后的设计温度高 于- 2 0 但低于0 时, 压力容器的钢材及其焊接接头的冲 击试验温度, 应等于或低于调整后的设计温度, 其他设计、 制 造、检验要求可不必遵循 H G 2 0 5 8 5 - 9 9 8 钢制低温压力容器 技术规定的规定。调整后的设计温度不低于 0 时, 压力 容器的选材、设计、制造、检验要求均不必遵循 H G 2 0 5 8 5 - 9 8 钢制低温压力容器技术规定的规定。 科技视野 年初以来，由重庆雪琪调味食品厂推出的鲍鱼鸡 粉，在上海、北京、深圳、台湾、香港等地的商务酒楼和 中产家庭餐桌上备受青睐。 据重庆市调味品协会秘书长晏 志华介绍说， 重庆市鸡精业的龙头企业雪琪食品厂推 出的淦龙鲍鱼鸡粉， 以重庆土鸡和南非鲍鱼为原料， 应用 现代生物工程技术， 将二者所含的营养鲜味物质与氨基酸、 蛋白质、 肽类钙等天然鲜味物质调配而成。 ( 其中， 鲍鱼含 极为丰富的蛋白质，氨基酸、维他命A 、E 、C 、B 和铁、钙 现代生物工程技术用于调味品生产 “雪琪”创造“清水变鸡汤”奇迹 等矿物微量元素，能滋补强身、改 善体质和增强免疫力; 鸡肉也富含丰 富的蛋白质) ，成为营养型绿色调味 食品，既赋予菜品纯正香气、 浓郁圆 润，又能在煲、炒、烧、烩等烹饪过程中，长时间固守鸡 汁鲜味。 鲍鱼鸡粉的问世， 为重庆鸡精行业的提档升级翻 开了新篇章。