钢制压力容器材料选择的几个问题

钢制压力容器材料选择的几个问题钢制压力容器材料选择的几个问题 化工装备问题与对策钢制压 容器材 选择的几个问题 朱海鹰 姚润来 辛忠仁 辛忠智 中国化工装备协会 京 摘要钢制压 容器的材 选择是压 容器设计过程 的重要组成部分 如果压 容器在设计和制造过程中材 选择 当 则 为压 容器的安全性能带来隐患 笔者列举了几个实例 找出产生的原因 并提出相应的看法和建议 关键词钢制压 容器 材 选择 前言钢制压 容器的材 选择是压 容器设计过程的重要组成部分 如果压 容器在设计和制造过程中材 选择 当 则为压 容器的安全 性能带来隐患 由于设计和制造单位对压 容器法规标准 解的偏差 以及法规标准 的某些内容 够完善和清晰 在压 容器设计和制造中 材 的 当使 用问题 时有发生 下面仅举几个实例加以说明 案例案例 我国众多的液压 囊式蓄能器制造厂 生产最高工作压 设计压 分别为 和 介质为氮气 乳化液或石油基液压油的压 容器 其壳体是采用钢管两端翻边 端面经机加工后制成 形状类似于无 缝钢瓶 由于固定在机器上使用 因而此类瓶式压 容器按固定式压 容器对待 对于制造容积大于或等于 升 内直径大于或等于 的 蓄能器企业 则应取得 级 单层高压 压 容器制造许可证 大多数蓄能器制造单位无压 容器设计许可资格 因此这些企业的蓄 能器产品由专业设计单位和大学的化工机械研究所设计 蓄能器壳体按照 液压 囊式蓄能器壳体技术条件 进 设计 制造 检验 遵照 钢制压 容器 的规定 并接受 压 容器安全技术监察规程 的 监督 设计压 为 的蓄能器的壳体 论容积大小均选用 输送流体用无缝钢管 中的 号钢 如 容积为 升和容积为 升的 分别选用外径和壁厚 为 和 的 号钢管 这样出现了两个问题 其一 的钢管 能用于高压 即设计压 大于或等于 的工况 只能用于中 低压工况 小于 其二 按照 第四章表 钢管许用应 可查得对应于 的 号钢管 仅有壁厚 的许用应 值 也就是说 按照 规 定 的 号钢管使用壁厚范围仅为小于或等于 对于液压蓄能器壳体 设计者选用 壁厚 和 的 号钢管 是违反 和 容规 的有关 规定 超出了法规标准规定的设计压 和壁厚使用范围和限制 是典 型的压 容器材 选择 当的案例 对于设计压 为 的蓄能器壳体 笔者认为应选用 高压化肥设备用无缝钢管 标准中的 号钢和 钢号的钢管 对于设计压 为 的蓄能器 设计者选用 气瓶用无缝钢管 标准中的 材 而该标准号和钢 材牌号均未列入 第四章和附录 之中 上述材 当选择的类似情况也发生在其它用于机器上的瓶式容器 案例 某单位设计的一台低温压 容器储罐 设计温度为 选用的接管材 为 号钢管 但在相应设计图样和技术文件中却未 指明所用钢管的标准代号 以致制造单位错误地选用了 下转第 页 化工装备 新建球罐应采取的措施 在球罐设计时 应对钢板杂质含 提出要求 即要求磷含 小于 硫含 大于 或 低 当硫含 小于 时 钢板发生 损伤的机 率很小 在球罐制造安装过程中 应加强无损检测 控制焊接质 首先应对所用板材进 表面 超声波探伤 探伤采用多次反射 进 选定 当 为起始灵敏度 整张钢板 得有直径大于等于 当 的单个缺陷存在 且直径为 当 的问题与 对策单个缺陷 能超过 个 容器内表面必须光滑 没有损伤 并禁止强制组装 严格控制焊接工艺 防止焊接冷裂纹的出现及 焊缝 热影响区的脆化 焊后应进 整体热处 以消除残余应 定 期对 浓度进 测定 保证其浓度小于 当 能保 证时 对内壁进 防腐处 对容器定期进 测厚 探伤 重点检测有 原始埋藏缺陷及硬度较高的部位 以 及时发现分层等氢损伤缺陷 对于新建液化石油气球罐 可采用热喷涂铝加环氧基有 机复合物封闭涂层工艺 可有效地预防氢鼓包 Analysis forInside HydrogenBulge ofSpherical LiquifiedPetroleum GasTank 的 号钢管 正确的应是在设计图样和技术文件中指明采用 的 号钢管 案例 某单位设计的第三类中压储存容器 壳体材 选用 壁厚 其工作温度为 而设计温度选择为 如果该容器的设计温度取 按照法规标准 选用 是正确的 而该容器设计温度取 按 第四章 表 则应选用最低冲击试验温度为 的 看法和建议通过上述案例可以看出 对于压 容器的设计者和制造方 应认真研究法规和标准 深入 解标准和法规条款的含义 在设计 制造和检验等环节正确运用法规标准 与此同时 建议在 的第四章中比较详尽地列出常用钢材 的使用范围 包括允许的设计温度 设计压 使用介质和壁厚范围 在第四章的表 表 表 和表 中 列出 各钢号对应的标准代号 建议在 第四章中将