低溫壓力容器設計要點_第1頁
低溫壓力容器設計要點_第2頁
低溫壓力容器設計要點_第3頁
低溫壓力容器設計要點_第4頁
低溫壓力容器設計要點_第5頁
已閱讀5頁,還剩9頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

精品精品精品精品低溫壓力容器目前我國沒有特地的低溫壓力容器標準,JB4732都不劃分低溫與常溫的溫度界限?!锏蜏毓軞な綋Q熱器見GB151-1999附錄A★低溫壓力容器見GB150.3-2023附錄E150C)為什么低溫壓力容器需要關(guān)注:溫度低,材料的韌性降低,會產(chǎn)生低溫脆性破壞,而低溫脆性破壞前應力遠未到達材料的屈服極限〔或許用應力,破壞時沒有明顯的征兆,所以低溫壓力容器的設計、選材、制造和檢驗等各個環(huán)節(jié)要求都有不同程度的提高。低溫壓力容器的定義設計溫度為<-20℃(標準GB150-2023第3.1.15條定義,老標準為≤-20℃)的碳素鋼、低合金鋼、雙相不銹鋼和鐵素體不銹鋼制容器,以及設計溫度低于-196℃的奧氏體不銹鋼制容器。相關(guān)兩個定義最低設計金屬溫度〔MDMT〕GB150.1-2023第4.3.4d條:在確定最低設計金屬溫度時,應當充分考慮在運行過程中,大氣環(huán)境低溫條件對容器金屬溫度的影響。大氣環(huán)境低溫條件系指歷年來月平均最低氣溫〔指當月各天的最低氣溫值之和除以當月天數(shù)〕的最低值。低溫低應力工況GB150.3-2023附錄E第E1.4條:低溫低應力工況系指殼體或其受壓元件的設計溫度雖然低于-20℃,但設計應力〔在該設計條件下,容器元件實際承受的最大一次總體薄膜和彎曲應力〕小于1/650Mpa〔注:一次應力為平衡壓力與其他機械載荷所必需的法向應力或且應力〕這個定義與老標準有差異,設計應力與環(huán)向應力的區(qū)分,用設計應力更嚴謹。標準明確了在進展容器的“低溫低應力工況”判定時,除了對殼體元件進展一次總體薄膜應力的核定外,還應對承受一次彎曲應力的容器元件進展考察,如平封頭、管板、法蘭等。關(guān)于低溫低應力工況下,選材依據(jù)設計溫度加50℃〔或者,40℃〕的規(guī)定GB150.3-2023附錄E第E2.2溫低應力工況”下,可以按設計溫度加50℃〔對于不要求焊后熱處理的設備,加40℃〕后的溫度值選擇材料,但不適用于:Q235Rm≥540Mpa螺栓材料。標準規(guī)定對于不要求焊后熱處理的設備,加40℃,這是與老標準最大的不同。在同樣的設計、選材、制造和檢驗條件下,對低溫容器進展焊后熱處理可以大大削減接頭范圍內(nèi)的焊接剩余應力,從而提高了材料和接頭的韌性、降低了容器在低溫條件下的脆斷傾向。因此標準規(guī)定對于不要求焊后熱處理的設備,只加40℃〔所以最好PWHT,即使依據(jù)“低溫低應力工況”推斷容器不是低溫容器,則設計者依據(jù)容器的具體條件或者工程閱歷仍舊可以依據(jù)低溫容器的要求進展設計,僅僅材料不是低溫鋼材而已。設計溫度確實定由于-20℃是推斷是否低溫容器的關(guān)鍵指標,所以設計溫度的確定特別重要。GB150.1-20234.3.40到的最低設計溫度。a)依據(jù)傳熱計算求得的金屬溫度,是平均值;b)在已經(jīng)使用的同類容器上測定金屬溫度;c)依據(jù)容器內(nèi)部介質(zhì)溫度并結(jié)合外部條件求得金屬溫度;如有牢靠的保溫或保冷措施,則金屬溫度直接取介質(zhì)溫度。d件,即MDMT,尤其是儲存容器。低溫容器的選材一般壓力容器常用的鐵素體鋼在溫度降低到某一溫度時,鋼的韌性將急劇下降,而顯得很脆,通常稱這一溫度為脆性轉(zhuǎn)變溫度。剩余應力、應力集中等因素引起的較高局部應力,容器就可能在沒有消滅明顯塑性變形的狀況下發(fā)生脆性裂開而釀成災難性事故。對于低溫壓力容器首先要選用適宜的材料,這些材料在使用溫度下應具有良好的韌性。經(jīng)細化晶粒處理的低合金鋼可用到-30℃到-70℃,調(diào)質(zhì)高強鋼可用到-20℃到-50℃,3.5%鎳鋼可用到-100℃,9%鎳鋼可用到-196℃。低于-196℃時可選用奧氏體不銹鋼和鋁合金等。GB150.2-2023第3.7.2條規(guī)定使用溫度不低于-196℃的奧氏體不銹鋼,可以免除沖擊試驗,低于-196℃至-253℃,則由設計文件規(guī)定沖擊試驗要求,標準不做具體規(guī)定。GB150.2-2023第3.5條規(guī)定使用溫度低于-20℃的低溫鋼板和鍛件應當承受爐外精煉工藝。GB150.2-2023第4.1.7條規(guī)定設計溫度<-40℃〕增加落錘試驗要求,用于檢測無塑性轉(zhuǎn)變溫度〔NDT。GB150.2-20234.1.8〔>20mm〕的超聲檢測〔逐張〕質(zhì)量等級由Ⅲ級升為Ⅱ級。GB150.2-2023中表4規(guī)定了鋼板的使用溫度下限,包含低溫用鋼板。GB150.2-2023第5.1.1條規(guī)定使用溫度低于-20℃的碳素鋼和低合金鋼管其正火交貨的狀態(tài)不允許用終軋溫度符合正火溫度的熱軋來代替。GB150.2-2023第5.1.2條規(guī)定設計溫度低于-40℃的鋼管用鋼應當承受爐外精煉工藝。GB150.2-2023第6.1.2條規(guī)定使用溫度低于-20℃的低溫鋼鍛件應當由經(jīng)爐外精煉的鋼鍛制而成〔NB/T47009。GB150.2-2023第6.1.3條規(guī)定使用溫度低于-20℃且公稱厚度大200mm的低溫鋼鍛件應選用III級或IV級。GB150.2-20236.2.3S113060℃;奧氏體-鐵素體型鋼鍛件為-20℃;c)奧氏體型見GB150.2-2023第3.7.2條規(guī)定。GB150.2-2023第7.1.4條規(guī)定了使用溫度低于-20℃的低合金螺柱的使用限制。GB150.2-20237.2.3為了避開在低溫壓力容器上產(chǎn)生過高的局部應力,在設計容器時應避開有過高的應力集中和附加應力;在制造容器時應嚴格檢驗,以防止容器中存在危急的缺陷。對于因焊接而引起的過大剩余應力,應在焊后進展消退焊接剩余應力處理。低溫容器的材料標準板材標準板材:GB3531-2023《低溫壓力容器用低合金鋼板》有 4 個鋼號〔標準為 3 個,第一號修改單又增加了15MnNiNbDR〕16MnDR:t≤60,-40℃,47J60<t≤120,-30℃,47J15MnNiDR:t≤60,-45℃,60J15MnNiNbDR:10-60,-50℃,60J09MnNiDR:t≤36,-70℃,47J36<t≤120,-70℃,60J板材:GB19189-2023《壓力容器用調(diào)質(zhì)高強度鋼板》有407MnMoVR:10≤t≤60,-20℃,80J12MnNiVR:10≤t≤60,-20℃,80J07MnNiVDR:10≤t≤60,-40℃,80J07MnNiMoDR:10≤t≤50,-50℃,80J板材:GB24511-2023《承壓設備用不銹鋼鋼板和鋼帶》有17個鋼號,其中奧氏體不銹鋼11個〔-196℃,雙相鋼3個-20℃,鐵素體不銹鋼3個〔℃。9%Ni〔GB24510-2023〕本標準適用于制造液化自然氣(LNG)儲罐、液化自然氣(LNG)船舶等低溫壓力容器用厚度不大于50mm的9%Ni鋼板。GB150.2-2023A315MnNiNbDR同GB3531;08Ni3DR,6-100mm,-100℃,47J〔該材料沒有專項標準〕06Ni9DR,6-40mm,-196℃,100J〔要求比GB24510-2023嚴格〕另外:JB/T4734《鋁制焊接容器》是內(nèi)容完整〔包括設計、選材、制造和檢驗〕的鋁制壓力容器標準。包括了壓力容器和常壓容器。也包含了全鋁和襯鋁兩種焊制容器。設計壓力≤8MPa,使用溫度下限為-269℃。JB/T4755《銅制壓力容器》,標準的重點為材料和制造,由于銅制壓力容器的構(gòu)造形式、強度計算與鋼相像,該局部內(nèi)容均參照GB150。其焊接工藝評定和產(chǎn)品焊接試板局部均引用有關(guān)規(guī)定和標準只對銅材的特別要求作出補充規(guī)定。該標準適用于設計壓力≤35MPa,設計溫度按銅材及其復合鋼板允許的使用溫度確定。通常使用溫度不低于-198℃時對銅材及焊接接頭沒有特別要求,當使用溫度低于一般不低于-268℃〕時應保證仍具有良好的拉伸斷后伸長率。JB/T4756《鎳及鎳合金制壓力容器鎳及鎳合金制壓力容器》 標準的重點為材料和制造,由于鎳及鎳合金制壓力容器的構(gòu)造形式、強度計算與鋼相像,該局部內(nèi)容均參照GB150。其焊接工藝評定和產(chǎn)品焊接試板局部均引用有關(guān)規(guī)定和標準只對鎳材的特別要求作出補充規(guī)定該標準適用于設計壓力≤35MPa,設計溫度按銅材及其復合鋼板允許的使用溫度確定。通常使用溫度不低于-198℃時對鎳及鎳合金材料及焊接接頭沒有特別要求,當使用溫度伸長率。鍛件標準NB/T47009 〔JB/T4727〕有616MnD:t≤100,-45℃,47J100<t≤300,-40℃,47J20MnMoD:t≤300,-40℃,47J300<t≤700,-30℃,47J08MnNiMoVD:t≤300,-40℃,60J10Ni3MoVD:t≤300,-50℃,80J09MnNiD:t≤300,-70℃,60J08Ni3D:t≤300,-100℃,47JNB/T47010〔代替JB/T4728〕共有16鋼管標準GB9948-2023石油裂化用無縫鋼管1070mm6.5mm-20℃,31J〔GB150.2-2023第5.1.4條;GB6479高壓化肥設備用無縫鋼管2070mm6.5mm-20℃,31J〔GB150.2-2023第5.1.5條;16Mn鋼管在壁厚不大于40mm時可以用于-40℃,34J〔附加雜質(zhì)含量掌握,P≤0.025,P≤0.012;GB150.2-2023附錄A增加了2個低合金鋼管09MnD t≤8,-50℃,47J09MnNiD t≤8,-70℃,47JGB150GB13296-2023鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管GBT14976-2023流體輸送用不銹鋼無縫鋼管〔不得用于換熱管〕GBT21833-2023〔用于換熱管時,應承受冷拔或冷軋鋼管,尺寸精度承受高級精度〕GBT12771-2023流體輸送用不銹鋼焊接鋼管〔不得用于換熱管,使用限制見GB150.25.2.4〕GBT24593-2023鍋爐和熱交換器用奧氏體不銹鋼焊接鋼管〔GB150.2第5.2.5〕GBT21832-2023〔不得用于換熱管,使用限制見GB150.2第5.2.6,7,8條〕對低溫容器材料的原則性要求全部受壓元件必需經(jīng)過爐外精煉;符合相關(guān)低溫材料標準;一些材料不能用,如Q235系列鋼材以及標準抗拉強度下限值Rm≥540Mpa的鋼材;焊條應按批進展藥皮汗水量或熔敷金屬集中氫含量的復驗。另外GB150.2-2023第6.1.3條規(guī)定使用溫度低于-20℃且公稱厚度大200mm的低溫鋼鍛件應選用III級或IV級。GB150.2-20234.1.8〔>20mm〕的超聲檢測〔逐張〕質(zhì)量為Ⅱ級。低溫容器的構(gòu)造設計構(gòu)造盡量簡潔,削減約束;避開產(chǎn)生過大的溫度梯度;盡量避開構(gòu)造外形的突然變化,以降低應力突變;接收與殼體連接部位應圓滑過渡,接收端部內(nèi)壁處倒圓;容器的支座或支腿不得直接焊接在受壓元件上,需設置墊板;接收補強盡可能承受整體補強或者厚壁管補強?!查啔v建議〕上述要求老標準沒有變化,是原則性的要求,沒有細節(jié)規(guī)定。低溫容器的焊接接頭設計A,BB類接頭不能承受雙面焊接時,可以承受焊后不坼除墊板的單面對接接頭;C類接頭的平法蘭有具體的溫度及壓力使用限制,最好不要承受平法蘭,而承受對焊法蘭;全部封頭與筒體的焊接必需全焊透;全部接收與殼體的焊接必需全焊透;E殼體焊接不得承受十字焊縫〔一般容器為不宜承受十字焊縫。低溫容器的制造、檢驗和驗收要依據(jù)NB/T47014進展焊接工藝評定或者具有經(jīng)過評定合格的焊接工藝支持〔通用要求;掌握焊接線能量,宜多道焊〔GB150.4第7.2.5條;不得有未焊透、未溶合、裂紋、氣孔、咬邊等缺陷,盡量削減余高?!睪B150.45.3.37.2.6〕e)GB150.47.2.3-100℃但不低于-196℃的奧氏體不銹鋼,其焊接接頭需要進展沖擊試驗,31J。GB1

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論