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文檔簡(jiǎn)介

第1章總則

本規(guī)定是結(jié)合本公司設(shè)計(jì)許可范圍內(nèi)化工容器設(shè)計(jì)的具體情況,對(duì)GB150《鋼制壓力容

器》和NB/T47003.1?47003.2(JB/T4735)《鋼制焊接常壓容器》的補(bǔ)充和具體化。

1.1適用范圍

本規(guī)定適用于設(shè)計(jì)壓力大于等于0.IMpa且小于10.OMpa和小于等于-0.02Mpa且大于

-0.IMpa的GB150容器,并適用于設(shè)計(jì)壓力大于-0.02Mpa且小于0.IMpa的JB/T4735容器。

本規(guī)定僅適用于固定式鋼制容器。

1.2不適用范圍

本規(guī)定不適用于設(shè)計(jì)壓力大于等于10.OMpa的高壓容器。

本規(guī)定不適用范圍包括GB150《鋼制壓力容器》和JB/T4735《鋼制焊接常壓容器》所同

時(shí)規(guī)定的不適用范圍,以及石油、冶金、輕工等另有專門行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)管轄的容器。

1.3管轄范圍

本規(guī)定的管轄范圍是容器殼體及與之連為整體的受壓零部件;與容器殼體相連的非受壓

元件及其連接焊縫,以及直接連接在容器殼體上的安全附件等。

1.4需遵循的規(guī)程、規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)

《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》

TSGR1001《壓力容器壓力管道設(shè)計(jì)許可規(guī)則》

TSGR0004《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》

GB150《鋼制壓力容器》

GB151《管殼式換熱器》

NB/T47003.1-47003.2(JB/T4735)《鋼制焊接常壓容器》

JB/T4731《鋼制臥式容器》

JB4710《鋼制塔式容器》

IIG20580《鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定》

HG20581《鋼制化工容器材料選用規(guī)定》

HG20582《鋼制化工容器強(qiáng)度計(jì)算規(guī)定》

HG20583《鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定》

IIG20584《鋼制化工容器制造技術(shù)要求》

HG20585《鋼制低溫壓力容器技術(shù)規(guī)定》

JB/T4712.1-4712.4《容器支座》

JB/T4700-4707《壓力容器法蘭》

HG/T20592-20635《鋼制管法蘭、墊片、緊固件》

第2章定義

2.1壓力(pressure)

除注明者外,壓力均指表壓力。

2.1.1工作壓力

內(nèi)壓容器:在正常工作情況下,容器頂部可能出現(xiàn)的最高壓力。

真空容器:在正常工作情況下,容器頂部可能出現(xiàn)的最大真空度。

外壓容器:在正常工作情況下,容器可能出現(xiàn)的最大內(nèi)外壓力差。

2.1.2設(shè)計(jì)壓力

設(shè)定的容器頂部的最高壓力,與相應(yīng)的設(shè)計(jì)溫度一起作為設(shè)計(jì)載荷的條件,其值不低于

工作壓力。

2.1.3計(jì)算壓力

在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下,用以確定殼體各部位厚度的壓力,其中包括液柱靜壓力。當(dāng)殼體各

部位或元件所承受的液柱靜壓力小于5%設(shè)計(jì)壓力時(shí),可忽略不計(jì)。

2.1.4最大允許工作壓力

在指定溫度下,壓力容器安裝后頂部所允許的最大工作壓力。該壓力應(yīng)是按容器各受壓

元件的有效厚度減去除壓力外的其他載荷所需厚度后,計(jì)算得到的最大允許工作壓力(且減

去元件相應(yīng)的液柱靜壓力)中的最小值。

最大允許工作壓力可作為確定保護(hù)容器的安全泄放裝置動(dòng)作壓力(安全閥開(kāi)啟壓力或爆

破片設(shè)計(jì)爆破壓力)的依據(jù)。

2.1.4.1當(dāng)壓力容器根據(jù)使用條件要求有不同的設(shè)計(jì)溫度時(shí),應(yīng)分別計(jì)算對(duì)應(yīng)于各個(gè)設(shè)計(jì)溫

度下的最大允許工作壓力。

2.1.4.2當(dāng)不能通過(guò)計(jì)算來(lái)確定最大允許工作壓力時(shí),可用設(shè)計(jì)壓力來(lái)代替最大允許工作壓

力。

2.1.5安全閥的開(kāi)啟壓力

安全閥閥瓣開(kāi)始離開(kāi)閥座,介質(zhì)呈連續(xù)排出狀態(tài)時(shí),在安全閥進(jìn)口測(cè)得的壓力。

2.1.6爆破片的標(biāo)定爆破壓力

爆破片名牌上標(biāo)志的爆破壓力。

2.2溫度(temperature)

2.2.1金屬溫度

容器元件沿截面厚度的溫度平均值。

2.2.2工作溫度

容器在正常工作情況下的介質(zhì)溫度。

2.2.3最高工作溫度

容器在正常工作情況下可能出現(xiàn)的介質(zhì)最高溫度。

2.2.4最低工作溫度

容器在正常工作情況下可能出現(xiàn)的介質(zhì)最低溫度。

2.2.5設(shè)計(jì)溫度

容器在正常工作情況,在相應(yīng)的設(shè)計(jì)壓力下,設(shè)定的元件的金屬溫度。

容器的設(shè)計(jì)溫度是指殼體的金屬溫度。

2.2.6環(huán)境溫度

極端氣溫:歷年來(lái)的最高(最低)氣溫。

日平均最高(最低)氣溫:歷年來(lái)日平均氣溫的最高(最低)值。

冬季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算溫度:歷年來(lái)平均每年不保證一天的日平均氣溫。

月平均最低氣溫:當(dāng)月各天的最低氣溫相加后除以當(dāng)月天數(shù)得到的氣溫值。

2.3(全)容積(volume)

指壓力容器的幾何容積,由設(shè)計(jì)圖樣標(biāo)注尺寸計(jì)算,且不扣除內(nèi)部附件體積的容積。夾

套容器的夾套容積僅為夾套內(nèi)部的幾何容積。

2.4厚度(thickness)

2.4.1最小厚度

為滿足制造工藝要求及運(yùn)輸、安裝等過(guò)程中剛度要求,根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)殼體元件

規(guī)定的不包含腐蝕裕量的最小厚度。

2.4.2計(jì)算厚度

容器受壓元件為滿足強(qiáng)度及穩(wěn)定性要求,按規(guī)程、規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)公式計(jì)算得到的不

包括厚度附加量的厚度。

2.4.3厚度附加量

設(shè)計(jì)容器受壓元件時(shí)所必須考慮的附加厚度,包括鋼材厚度負(fù)偏差和腐蝕裕量。

2.4.4設(shè)計(jì)厚度

計(jì)算厚度與腐蝕裕量之和。

2.4.5名義厚度

設(shè)計(jì)厚度加上鋼材厚度負(fù)偏差后,向上圓整至鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的厚度,即是圖樣上標(biāo)注的

厚度。

對(duì)于容器殼體,在任何情況下,其名義厚度不得小于最小厚度與腐蝕裕量之和。

2.4.6有效厚度

名義厚度減去厚度附加量。

2.4.7各項(xiàng)厚度之間的關(guān)系

鋼材厚度負(fù)偏差

腐蝕裕量

--------------------設(shè)計(jì)厚度—1名義厚度

計(jì)算厚度

--------------------有效厚度

圓整值

2.5應(yīng)力(stress)

2.5.1一次應(yīng)力

根據(jù)壓力和其他機(jī)械載荷和內(nèi)力、內(nèi)力矩的平衡所產(chǎn)生的法向應(yīng)力或切向應(yīng)力稱為次

應(yīng)力。他的基本特征是具有非自限性,即當(dāng)這種應(yīng)力達(dá)到材料的屈服極限以后,即使載荷不

再增加,仍將產(chǎn)生不可抑制的塑性流動(dòng),直至破壞。

2.5.2二次應(yīng)力

在外部載荷作用下,由于相鄰部件的約束或結(jié)構(gòu)自身的約束,需要滿足變形連續(xù)條件所

產(chǎn)生的法向應(yīng)力或切向應(yīng)力稱為二次應(yīng)力。他的基本特征是具有自限性,即局部屈服和小量

塑性變形就可使變形連續(xù)條件得到部分或全部滿足,從而塑性變形不再發(fā)展,由此緩解以至

消除產(chǎn)生這種應(yīng)力的原因。

2.5.3峰值應(yīng)力

由局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)或局部熱應(yīng)力引起的,附加于一次加二次應(yīng)力之上的應(yīng)力增量稱為峰

值應(yīng)力,它同時(shí)具有自限性和局部性,其基本特征是不會(huì)引起明顯的變形。

2.6許用應(yīng)力(allowablestress)

在設(shè)計(jì)計(jì)算中,在規(guī)定的設(shè)計(jì)溫度下,材料所允許達(dá)到的最大應(yīng)力值,一般以材料的各

項(xiàng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)除以相應(yīng)的安全系數(shù)后,取其中的最小值。

2.7焊縫系數(shù)和開(kāi)孔削弱系數(shù)

2.7.1焊縫系數(shù)

根據(jù)容器受壓部分的焊縫型式和無(wú)損檢測(cè)的要求選取的焊接部分母材許用應(yīng)力的折減

系數(shù)。

2.7.2開(kāi)孔削弱系數(shù)

考慮容器開(kāi)孔后,引起開(kāi)孔周圍應(yīng)力集中現(xiàn)象,對(duì)被開(kāi)孔材料許用應(yīng)力削弱的系數(shù)。

第3章設(shè)計(jì)參數(shù)選取

3.1設(shè)計(jì)壓力

3.1.1容器設(shè)計(jì)時(shí),必須考慮在工作情況下可能遇到的工作壓力和對(duì)應(yīng)的工作溫度兩者組合

中的各種工況,并以最苛刻工況下的工作壓力來(lái)確定設(shè)計(jì)壓力。

3.1.2確定初步的設(shè)計(jì)壓力

單臺(tái)容器初步的設(shè)計(jì)壓力可按下表確定:

類型設(shè)計(jì)壓力

無(wú)安全泄放裝置1.0?1.10倍工作壓力

不低于(大于或等于)安全閥開(kāi)啟壓力

裝有安全閥

(安全閥開(kāi)啟壓力取1.05?1.10倍工作壓力)

裝有爆破片取爆破片設(shè)計(jì)爆破壓力加制造范圍上限

不低于安全閥開(kāi)啟壓力加上流體從容器流至安全閥處

出口管線上裝有安全閥

的壓力降

容器位于泵進(jìn)口側(cè),且無(wú)安取無(wú)安全泄放裝置時(shí)的設(shè)計(jì)壓力,且以0.IMpa外壓進(jìn)

內(nèi)

全泄放裝置時(shí)行校核

取下面三者中最大值

泵的正常入口壓力加L2倍泵的正常工作揚(yáng)程;

器容器位于泵出口側(cè),且無(wú)安

泵的最大入口壓力加泵的正常工作揚(yáng)程;

全泄放裝置時(shí)

泵的正常入口壓力加關(guān)閉揚(yáng)程(泵出口全關(guān)閉時(shí)的揚(yáng)

程);

容器位于壓縮機(jī)進(jìn)口側(cè),且取無(wú)安全泄放裝置時(shí)的設(shè)計(jì)壓力,且以0.IMpa外壓進(jìn)

無(wú)安全泄放裝置時(shí)行校核

容器位于壓縮機(jī)出口側(cè),且

取壓縮機(jī)出口壓力

無(wú)安全泄放裝置時(shí)

有安全泄放裝設(shè)計(jì)外壓力取1.25倍最大內(nèi)外壓力差或0.IMpa兩者中

無(wú)夾套真置的較小值

空容器無(wú)安全泄放裝

設(shè)計(jì)外壓力取0.IMpa

真夾套內(nèi)為設(shè)計(jì)外壓力按無(wú)夾套真空容器規(guī)定選取。計(jì)算外壓力為

空內(nèi)壓的帶容器(真空)設(shè)計(jì)外壓力加上夾套設(shè)計(jì)內(nèi)壓力,且必須校核在夾套試

容夾套真空驗(yàn)壓力(外壓)下的穩(wěn)定性。

器容器夾套(內(nèi)壓)設(shè)計(jì)內(nèi)壓力按內(nèi)壓容器規(guī)定選取

夾套內(nèi)為設(shè)計(jì)內(nèi)壓力按內(nèi)壓容器規(guī)定選取。計(jì)算內(nèi)壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)

真空的帶容器(內(nèi)壓)內(nèi)壓力加0.IMpa,且必須校核在夾套試驗(yàn)壓力(外壓)

夾套內(nèi)壓下的穩(wěn)定性。

容器夾套(真空)設(shè)計(jì)外壓力按無(wú)夾套真空容器規(guī)定選取

設(shè)計(jì)外壓力取不小于在正常工作情況下可能產(chǎn)生的最

外壓容器

大內(nèi)外壓力差。

續(xù)表

類型設(shè)計(jì)壓力

介質(zhì)50℃的飽和蒸

在規(guī)定的充汽壓力低于異丁烷

裝系數(shù)范圍50℃的飽和蒸汽壓0.79MPa

內(nèi),常溫下力時(shí)(如丁烷、丁

盛裝液化石烯、丁二烯)

油氣或混合介質(zhì)50℃的飽和蒸

液化石油氣汽壓力高于異丁烷

1.77MPa

的(指丙烯50c的飽和蒸汽壓

與丙烷或丙力時(shí)(如液態(tài)丙烷)

烯、丙烷與介質(zhì)50℃的飽和蒸

丁烯等的混汽壓力高于丙烷50

2.16MPa

合物)容器七的飽和蒸汽壓力

時(shí)(如液態(tài)丙烯)

一般應(yīng)以兩側(cè)的設(shè)計(jì)壓力分別作為該元件的設(shè)計(jì)壓力。

兩側(cè)受壓的壓力容器元件當(dāng)有可靠措施確保兩側(cè)同時(shí)受壓時(shí),可取兩側(cè)最大壓力

差作為設(shè)計(jì)壓力。

3.1.3確定最終的設(shè)計(jì)壓力

根據(jù)該容器在每一安全系統(tǒng)中與安全泄放裝置的相對(duì)位置,對(duì)初步的設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行調(diào)

整,得出單臺(tái)容器最終的設(shè)計(jì)壓力。

3.1.4密閉的薄壁容器,在運(yùn)輸或存放期間受環(huán)境溫度影響可能造成負(fù)壓時(shí),應(yīng)以

0.0175Mpa外壓進(jìn)行校核。

3.1.5當(dāng)國(guó)家或行業(yè)的相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)容器的設(shè)計(jì)壓力有規(guī)定時(shí),其設(shè)計(jì)壓力應(yīng)按有關(guān)規(guī)

定確定。當(dāng)工程設(shè)計(jì)中對(duì)容器的設(shè)計(jì)壓力有規(guī)定時(shí),亦應(yīng)按工程設(shè)計(jì)的規(guī)定確定設(shè)計(jì)壓力。

3.2設(shè)計(jì)溫度

3.2.1當(dāng)金屬溫度不可能通過(guò)傳熱計(jì)算或?qū)崪y(cè)結(jié)果確定時(shí),設(shè)計(jì)溫度應(yīng)按以下規(guī)定選?。?/p>

3.2.1.1容器器壁與介質(zhì)直接接觸且有外保溫(或保冷)時(shí),設(shè)計(jì)溫度應(yīng)按下表選取。當(dāng)介

質(zhì)最高(低)工作溫度明確時(shí),按表中的I確定,當(dāng)介質(zhì)最高(低)工作溫度不明確時(shí),按

表中的n確定。

介質(zhì)工作溫度設(shè)計(jì)溫度

T1II

TV-20c介質(zhì)最低工作溫度介質(zhì)工作溫度減0?10C

-20℃WT<15℃介質(zhì)最低工作溫度介質(zhì)工作溫度減5?10℃

T>15℃介質(zhì)最高工作溫度介質(zhì)工作溫度加15~30℃

3.2.1.2容器內(nèi)介質(zhì)用蒸汽直接加熱或被內(nèi)置加熱元件(如加熱盤管、電熱元件等)間接加

熱時(shí),設(shè)計(jì)溫度取最高工作溫度。

3.2.1.3容器器壁兩側(cè)與不同溫度介質(zhì)直接接觸而可能出現(xiàn)單一介質(zhì)接觸時(shí),應(yīng)以較高一側(cè)

的工作溫度為基準(zhǔn)確定設(shè)計(jì)溫度,當(dāng)任一介質(zhì)溫度低于-20℃時(shí),則應(yīng)以該側(cè)的工作溫度為

基準(zhǔn)確定最低設(shè)計(jì)溫度。

3.2.1.4安裝在室外無(wú)保溫的容器,當(dāng)最低設(shè)計(jì)溫度受地區(qū)環(huán)境溫度控制時(shí),可按以下規(guī)定

選?。海ōh(huán)境溫度取容器安裝地區(qū)歷年來(lái)“月平均最低氣溫”的最低值)

3.2.1.4.1盛裝壓縮氣體的儲(chǔ)罐,最低設(shè)計(jì)溫度取環(huán)境溫度減3℃;

3.2.1.4.2盛裝液體體積占容器容積1/4以上的儲(chǔ)罐,最低設(shè)計(jì)溫度取環(huán)境溫度。

3.2.1.5對(duì)裙座等室外鋼結(jié)構(gòu),應(yīng)以環(huán)境溫度(冬季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算溫度)作為設(shè)計(jì)溫度。

3.2.2下列情況宜通過(guò)傳熱計(jì)算求得容器金屬溫度作為容器的設(shè)計(jì)溫度:

3.2.2.1容器內(nèi)壁有可靠的隔熱層;

3.2.2.2容器器壁兩側(cè)與不同溫度介質(zhì)直接接觸而不會(huì)出現(xiàn)單一介質(zhì)接觸時(shí)。

3.2.3容器的不同部位在工作情況下可能出現(xiàn)不同溫度時(shí),應(yīng)按不同溫度選取元件相應(yīng)的設(shè)

計(jì)溫度。

3.2.4容器的最高(低)工作溫度接近所選材料的允許使用溫度界限時(shí),應(yīng)結(jié)合具體情況慎

重選取設(shè)計(jì)溫度,以免增加投資或降低安全性。

3.2.5當(dāng)工程設(shè)計(jì)中對(duì)容器的設(shè)計(jì)溫度有特殊要求時(shí),其設(shè)計(jì)溫度應(yīng)按工程設(shè)計(jì)的規(guī)定確

定。

3.3設(shè)計(jì)載荷

3.3.1容器設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的載荷

3.3.1.1壓力

3.3.1.1.1內(nèi)壓、外壓或最大壓差

3.3.1.1.2液柱靜壓力(當(dāng)液柱靜壓力小于5%設(shè)計(jì)壓力時(shí)可忽略不計(jì))

3.3.1.1.3試驗(yàn)壓力

3.3.1.2重力載荷

3.3.1.2.1容器空重:容器殼體及固定附件(如接管、人孔、法蘭、支承圈、支座等)的重量。

3.3.1.2.2可拆內(nèi)件的重力載荷:容器內(nèi)部可拆構(gòu)件(如填料、過(guò)濾網(wǎng)、除沫器、催化劑、

可拆塔盤等)的重量。

3.3.1.2.3介質(zhì)的重力載荷:正常工作容器狀態(tài)下容器內(nèi)介質(zhì)的最大重量。對(duì)固體物料,應(yīng)

按物料的實(shí)際堆積密度計(jì)算。

3.3.1.2.4隔熱材料的重力載荷:如保溫(或保冷)層及其支持件、內(nèi)部隔熱材料等的重量。

3.3.1.2.5附件的重力載荷:與容器直接連接的平臺(tái)、鋼梯、工藝配管及管架等附件的重量。

3.3.1.2.6水壓試驗(yàn)時(shí)容器內(nèi)水的重力載荷。

3.3.1.2.7檢修時(shí)檢修人員、檢修工具及零部件等的重力載荷。若無(wú)確切資料時(shí),可取690?

790N/m2,,

3.3.1.3風(fēng)載荷和地震載荷

風(fēng)載荷和地震載荷應(yīng)根據(jù)容器類型按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的專門規(guī)定進(jìn)行計(jì)算,當(dāng)無(wú)專門規(guī)定時(shí),

則按GBJ9《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》及SH3048《石油化工鋼制設(shè)備抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行計(jì)算。

基本風(fēng)壓值按《全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖》(HG20580附圖1)或按當(dāng)?shù)貧庀蟛块T資料確定。

地震基本烈度和設(shè)防烈度執(zhí)行《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖(1990)》或按HG20580附錄B。

3.3.1.4雪載荷

雪載荷應(yīng)按GBJ9《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》進(jìn)行計(jì)算?;狙褐蛋础度珖?guó)基本雪壓分布

圖》(HG20580附圖2)或按當(dāng)?shù)貧庀蟛块T資料確定。

3.3.1.5偏心載荷:由于內(nèi)件或外部附件(或設(shè)備)的重心偏離容器殼體中心線而引起的載

荷。

3.3.1.6局部載荷:容器殼體局部區(qū)域上作用的載荷(如支座、底座圈及其他型式支承件對(duì)

殼體的反作用力、管道推力等)。

3.3.1.7沖擊載荷:由于容器受工作介質(zhì)的沖擊力或壓力急劇波動(dòng)以及運(yùn)輸、吊裝時(shí)產(chǎn)生的

附加載荷。

3.3.1.8溫度梯度和不同的熱膨脹量引起的載荷。

3.3.1.9其他機(jī)械載荷。

3.3.2載荷的組合

容器所承受的各項(xiàng)載荷應(yīng)考慮在安裝、水壓試驗(yàn)及正常工作狀態(tài)下可能出現(xiàn)的最不利的

組合,一般情況下,載荷的組合可參照下表:

容器所處狀態(tài)設(shè)計(jì)教荷

容器空重、沖擊載荷;當(dāng)采用整體吊裝時(shí)還應(yīng)考慮:附件的重力載荷、可

安裝

拆內(nèi)件的重力載荷、隔熱材料的重力載荷、局部外載荷(如吊耳的作用力)

容器空重、附件的重力載荷、試驗(yàn)壓力、試壓液體的重量、風(fēng)載荷(30酚、

水壓試驗(yàn)

局部載荷、偏心載荷

容器空重、附件的重力載荷、隔熱材料的重力載荷、介質(zhì)的重力載荷、可

正常工作拆內(nèi)件的重力載荷、管道推力、設(shè)計(jì)壓力、局部我荷、偏心載荷、沖擊載

荷、雪載荷、風(fēng)載荷和地震載荷+25%風(fēng)載荷二者中的較大值

取正常工作時(shí)的載荷,加開(kāi)停車或工作中斷時(shí)可能產(chǎn)生的某一種類型載荷

不正常工作

的超載。

3.4厚度附加量與最小厚度的選取

3.4.1厚度附加量C按下式計(jì)算:

C=C1+C?

式中:3——鋼板或鋼管的厚度負(fù)偏差,mm;

C2——腐蝕裕量,mm。

3.4.2厚度負(fù)偏差3

鋼板或鋼管的厚度負(fù)偏差G應(yīng)按相應(yīng)鋼材標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定選取。

3.4.3腐蝕裕量C?

3.4.3.1腐蝕裕量考慮的原則

3.4.3.1.1與工作介質(zhì)接觸的、封頭、接管、人(手)孔及內(nèi)部構(gòu)件等,均應(yīng)考慮腐蝕裕量。

3.4.3.1.2下列情況一般不考慮腐蝕裕量:

?介質(zhì)對(duì)不銹鋼無(wú)腐蝕作用時(shí)(不銹鋼、不銹鋼復(fù)合鋼板或有不銹鋼堆焊層的元件)

?有可靠的耐腐蝕襯里(如襯鉛、襯橡膠、襯塑料等)的基體材料

?可經(jīng)常更換的非受壓元件

?法蘭的密封表面

?管殼式換熱器的換熱管

?管殼式換熱器的拉桿、定距管、折流板和支持板等非受壓元件

?用涂漆可以有效防止環(huán)境腐蝕的容器外表面及其外部構(gòu)件(如支座、底板、托架等,

但不包括裙座)

3.4.3.1.3腐蝕裕量-?般應(yīng)根據(jù)鋼材在介質(zhì)中的腐蝕速率和容器的設(shè)計(jì)壽命確定。

3.4.3.1.4容器的設(shè)計(jì)壽命除有特殊要求外,塔、反應(yīng)器等主要容器一般不應(yīng)少于15年,

一般容器、換熱器等不少于8年。

3.4.3.2腐蝕裕量的選取

3.4.3.2.1容器筒體、封頭的腐蝕裕量

?介質(zhì)為壓縮空氣、水蒸汽或水的碳素鋼或低合金鋼制的容器,其腐蝕裕量不得小于

1.Ommo

?除此以外的其他情況可按下表確定簡(jiǎn)體、封頭的腐蝕裕量

腐蝕程度不腐蝕輕微腐蝕腐蝕重腐蝕

腐蝕速率(mm年)<0.050.05-0.130.13-0.25>0.25

腐蝕裕量(mm)0212223

3.4.3.2.2容器接管(包括人、手孔)的腐蝕裕量,一般情況下應(yīng)取殼體的腐蝕裕量。

3.4.3.2.3容器內(nèi)件與殼體材料相同時(shí),容器內(nèi)件的單面腐蝕裕量按下表選?。?/p>

內(nèi)件

腐蝕裕量

結(jié)構(gòu)形式受力狀態(tài)

受力取殼體腐蝕裕量

不可拆卸或無(wú)法從人孔取出者

不受力取殼體腐蝕裕量的1/2

受力取殼體腐蝕裕量的1/4

可拆卸并可從人孔取出者

不受力0

3.4.3.2.4筒體內(nèi)側(cè)受力焊縫應(yīng)取與筒體相同的腐蝕裕量。

3.4.3.2.5容器各部分的介質(zhì)腐蝕速率不同時(shí),則可取不同的腐蝕裕量。

3.4.3.2.6兩側(cè)同時(shí)與介質(zhì)接觸的元件,應(yīng)根據(jù)兩側(cè)不同的操作介質(zhì)選取不同的腐蝕裕量,

兩者疊加作為總的腐蝕裕量。

3.4.3.2.7容器地腳螺栓小徑的腐蝕裕量可取3mm。

3.4.3.2.8碳鋼裙座筒體的腐蝕裕量應(yīng)不小于2.0mm,當(dāng)其內(nèi)、外側(cè)均有保溫或防火層時(shí)可

不考慮腐蝕裕量。

3.4.3.2.9當(dāng)工程設(shè)計(jì)中另有規(guī)定或有特殊要求時(shí),可根據(jù)工程設(shè)計(jì)的具體規(guī)定確定腐蝕裕

量。

3.4.4最小厚度(不包括現(xiàn)場(chǎng)制作的大型儲(chǔ)罐)

3.4.4.1容器殼體加工成形后,不包括腐蝕裕量的最小厚度應(yīng)符合以下規(guī)定:

?對(duì)碳鋼和低合金鋼制容器,不小于3mm;

?對(duì)高合金鋼制容器,不小于2mm;

?碳素鋼和低合金鋼制塔式容器的最小厚度為2/1000的塔器內(nèi)直徑,且不小于4mm;

對(duì)不銹鋼制塔式容器的最小厚度不小于3mm;

?管殼式換熱器殼體的最小厚度應(yīng)符合GB151《管殼式換熱器》的如下規(guī)定:

碳素鋼和低合金鋼圓筒的最小厚度

公稱直徑400?<700>700-4000>1000^^1500>1500?<2000>2000?2600

浮頭式,U形管式810121416

固定管板68101214

注:表中數(shù)據(jù)包括厚度附加量C?(按1mm考慮)

高合金鋼圓筒白勺最小厚度

公稱直徑400?<500>500?<700>700?<1000>1000^^1500>1500?《2000>2000?2600

最小厚度3.54.5681012

3.4.4.2對(duì)于名義厚度取決于最小厚度且公稱直徑較大、厚度較薄的容器,為防止在制造、

運(yùn)輸或安裝時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的變形,應(yīng)根據(jù)具體情況采取臨時(shí)的加固措施(如在容器的內(nèi)部設(shè)置

臨時(shí)支撐元件等)。

3.4.4.3復(fù)合鋼板復(fù)層的最小厚度

?為保證工作介質(zhì)干凈(不被鐵離子污染)而采用的復(fù)合鋼板,其復(fù)層厚度不應(yīng)小于

2mm;

?為了防止工作介質(zhì)的腐蝕而采用的復(fù)合鋼板,其復(fù)層厚度不應(yīng)小于3mm;

3.4.4.4不銹鋼堆焊層在加工后的最小厚度為3mm;

3.4.4.5對(duì)有防腐蝕襯里的碳鋼或低合金鋼制容器,其鋼殼的最小厚度為5mm。

3.5許用應(yīng)力

3.5.1鋼材和螺栓在不同設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力按GB150第4章選取。

3.5.2當(dāng)設(shè)計(jì)溫度低于度。時(shí),取20℃時(shí)的許用應(yīng)力。

3.5.3選用未列入GB150第4章,但符合GB150附錄A的要求的材料,其許用應(yīng)力應(yīng)以材料

各項(xiàng)規(guī)定的最低力學(xué)性能(抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、持久強(qiáng)度及蠕變極限)除以相應(yīng)的安全系

數(shù),并取其中的最小值。

3.5.4對(duì)于內(nèi)壓容器,當(dāng)需要計(jì)算接管、加強(qiáng)圈與殼體的連接焊縫強(qiáng)度時(shí),其焊縫的許用應(yīng)

力可按下表選取:

對(duì)接焊縫

應(yīng)力消除與否接管壁受剪填角焊縫受剪

受拉受剪

進(jìn)行應(yīng)力消除0.70[。]0.74[o]0.60[o]0.49[。]

不進(jìn)行應(yīng)力消除0.70[。]0.70[o]0.56[o]0.46[o]

表中[。]為焊縫力?算截面處母材的許用應(yīng)力(MPa)

3.5.5關(guān)于復(fù)合鋼板的許用應(yīng)力,考慮到國(guó)內(nèi)復(fù)合鋼板的質(zhì)量現(xiàn)狀,一般情況下,設(shè)計(jì)計(jì)算

時(shí)不計(jì)入復(fù)層厚度,其許用應(yīng)力取設(shè)計(jì)溫度下基層材料的許用應(yīng)力。

3.5.6對(duì)于地震載荷或風(fēng)載荷與其他載荷(如內(nèi)壓)組合時(shí),容器及裙座的應(yīng)力控制值為許

用應(yīng)力的1.2倍。

3.6焊接接頭系數(shù)

3.6.1GB150容器的焊接接頭系數(shù)應(yīng)按GB150第3章的如下規(guī)定選取。

雙面焊對(duì)接接頭和相當(dāng)于雙面焊的全焊透對(duì)接接頭:

100%無(wú)損檢測(cè)巾=1局部無(wú)損檢測(cè)e=0.85

單面焊對(duì)接接頭(沿焊縫根部全長(zhǎng)有緊貼基本金屬的墊板):

100%無(wú)損檢測(cè)6=0.9局部無(wú)損檢測(cè)e=0.8

3.6.2JB/T4735容器的焊接接頭系數(shù)應(yīng)按NB/T47003.1第4章的如下規(guī)定選取。

雙面焊和相當(dāng)于雙面焊的全焊透對(duì)接接頭:

全部無(wú)損檢測(cè)6=1局部無(wú)損檢測(cè)@=0.85不做無(wú)損檢測(cè)4>=0,7

單面焊對(duì)接接頭,且沿其根部全長(zhǎng)有緊貼基本金屬的墊板:

全部無(wú)損檢測(cè)4>=0,9局部無(wú)損檢測(cè)6=0.8不做無(wú)損檢測(cè)<t>=0.65

單面焊無(wú)墊板對(duì)接接頭:

局部無(wú)損檢測(cè)=0.7不做無(wú)損檢測(cè)6=0.6

3.6.3無(wú)法進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的單面焊環(huán)向?qū)雍缚p,無(wú)墊板,焊接接頭系數(shù)①=0.60,此系數(shù)

僅適用于厚度不超過(guò)16mm、直徑不超過(guò)600mm的JB/T4735容器殼體的環(huán)向焊縫。

3.7開(kāi)孔削弱系數(shù)

在筒體軸向上兩個(gè)開(kāi)孔中心線間的距離大于或等于3(5+&);在球殼橢圓形封頭或者筒

體環(huán)向上兩個(gè)開(kāi)孔中心的內(nèi)徑弧長(zhǎng)大于或等于2(di+d。,可不考慮開(kāi)孔削弱的影響。否則,

應(yīng)按下列公式計(jì)算開(kāi)孔削弱系數(shù)。

3.7.1軸向相鄰兩孔(見(jiàn)下圖)的開(kāi)孔削弱系數(shù)Y按下式計(jì)算:

3.7.2環(huán)向相鄰兩孔(見(jiàn)下圖)的開(kāi)孔削弱系數(shù)Y'按下式計(jì)算:

,d\+d2

sc-----

3.7.4對(duì)于圓筒體橫截面上的非徑向孔,計(jì)算開(kāi)孔削弱系數(shù)時(shí),當(dāng)量直徑dd按卜述原則確定:

軸向孔橋:dd=d

環(huán)向孔橋:%

cosa

斜向孔橋:4=d(-)2+——1------式中a為孔的軸線偏離筒體徑向的角度

「('+cos2a

在計(jì)算孔橋削弱系數(shù)時(shí),對(duì)于圓筒體橫截面上的非徑向孔,直徑dl、d2應(yīng)以當(dāng)量直徑

心代入。

3.7.5對(duì)于橢圓孔,計(jì)算開(kāi)孔削弱系數(shù)時(shí),孔徑d按該孔沿相應(yīng)節(jié)距方向的尺寸確定。

3.7.6當(dāng)開(kāi)孔間距小于兩孔直徑之和的兩倍,且兩孔直徑均小于不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大開(kāi)孔直徑

時(shí),可按3.7.1條?3.7.5條的規(guī)定,計(jì)算開(kāi)孔削弱系數(shù),并代入GB150中式(5T)中的焊

縫系數(shù)④對(duì)圓筒進(jìn)行厚度校核,其中環(huán)向開(kāi)孔削弱系數(shù)的兩倍大于焊縫系數(shù)時(shí),可不進(jìn)行此

項(xiàng)校核。

若相鄰兩孔中一個(gè)孔直徑大于不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大開(kāi)孔直徑,首先應(yīng)采用全焊透結(jié)構(gòu),以

提高開(kāi)孔削弱系數(shù)。也可將該孔按規(guī)定進(jìn)行加強(qiáng),加強(qiáng)后,該孔按無(wú)孔處理。

3.8壓力試驗(yàn)

3.8.1容器制成后必須進(jìn)行耐壓試驗(yàn),耐壓試驗(yàn)的項(xiàng)目和要求應(yīng)在圖樣上注明。

耐壓試驗(yàn)一般采用液壓試驗(yàn),對(duì)于不適宜做液壓試驗(yàn)的容器,可采用氣壓試驗(yàn)。

3.8.2下列情況的容器還應(yīng)在耐壓試驗(yàn)合格后,進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。

?介質(zhì)是毒性程度為極度、高度危害的介質(zhì)。

?介質(zhì)為易燃易爆的壓縮氣體或液化氣體。

?設(shè)計(jì)要求不允許有微量泄露的壓力容器。

?對(duì)真空度有較嚴(yán)格的要求時(shí)。

3.8.3對(duì)設(shè)計(jì)圖樣要求作氣壓試驗(yàn)的容器,是否需再作氣密性試驗(yàn),應(yīng)在設(shè)計(jì)圖樣上規(guī)定。

3.8.4試驗(yàn)壓力按下表規(guī)定。

耐壓試驗(yàn)壓力PTMPa氣密性試

容器種類

液壓氣壓驗(yàn)壓力MPa

L25P號(hào)1」明

內(nèi)壓容器1.Op

當(dāng)內(nèi)筒設(shè)計(jì)壓力為正值時(shí)

l.lOp更

1.25/7—

何可

帶夾套容器

當(dāng)內(nèi)筒設(shè)計(jì)壓力為負(fù)值時(shí)

(應(yīng)在圖樣上

壓內(nèi)筒按內(nèi)壓容器內(nèi)筒按內(nèi)壓容器

分別注明內(nèi)筒

進(jìn)行試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)1.Op

和夾套內(nèi)的試

容1.25p1.10p

驗(yàn)壓力)

夾套的試驗(yàn)壓力夾套的試驗(yàn)壓力

]”回

1.25p---1.10/7—

阿阿

不帶夾套容器按內(nèi)壓容器進(jìn)行試驗(yàn)按內(nèi)壓容器進(jìn)行試驗(yàn)

真空容器1.25p1.10p1.Op

表中:p——容器的設(shè)計(jì)壓力,對(duì)內(nèi)壓容器為設(shè)計(jì)內(nèi)壓力,對(duì)外壓容器為設(shè)計(jì)外壓力MPa

PT----耐壓試驗(yàn)壓力MPa

[。]——試驗(yàn)溫度下材料的許用應(yīng)力MPa

[。了—設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力MPa

夾套內(nèi)的試驗(yàn)壓力確定后,必須校核內(nèi)筒在試驗(yàn)外壓下的穩(wěn)定性,如果不能滿足穩(wěn)定性

要求,則在做夾套的耐壓試驗(yàn)時(shí),須在內(nèi)筒內(nèi)保持一定的壓力,以使整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程(包括升

壓、保壓和卸壓)中的任一時(shí)間內(nèi)夾套和內(nèi)筒的壓力差不超過(guò)設(shè)計(jì)壓差。圖樣上應(yīng)注明這一

要求,以及試驗(yàn)壓力和允許壓差。

3.8.5對(duì)直立容器臥置進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí)、試驗(yàn)壓力應(yīng)為立置時(shí)的試驗(yàn)壓力加液柱靜壓力。

_6,

PT=1.25p—+Px//xgxlOM/a

[昨

式中:P——試驗(yàn)液體密度Kg/m3

H——直立試驗(yàn)時(shí)液柱高度m

G——重力加速度9.81m/s2

3.8.6試驗(yàn)液體一般采用潔凈水,也可采用不會(huì)導(dǎo)致發(fā)生危險(xiǎn)的其他液體,試驗(yàn)時(shí)液體的溫

度應(yīng)低于其閃點(diǎn)或沸點(diǎn)。

奧氏體不銹鋼制容器用水進(jìn)行液壓試驗(yàn)后應(yīng)將水漬去除干凈,當(dāng)無(wú)法達(dá)到這一要求時(shí),

應(yīng)控制水中的氯離子含量不超過(guò)25ppm。

3.8.7碳素鋼、Q345R鋼制容器液壓試驗(yàn)時(shí),液體溫度不得低于5℃;其他低合金鋼制容器,

液體溫度不得低于15C,如由于板厚等因素造成材料無(wú)延性轉(zhuǎn)變溫度升高,則需相應(yīng)提高

試驗(yàn)液體溫度。

3.8.8氣壓試驗(yàn)時(shí)所用氣體應(yīng)為干燥、潔凈的空氣、氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w。碳素鋼和低合金

鋼制容器,氣壓試驗(yàn)時(shí)介質(zhì)溫度不得低于15℃。

3.8.9碳素鋼和低合金鋼制容器,氣密性試驗(yàn)用氣體溫度應(yīng)不低于5℃。氣密性試驗(yàn)時(shí),安

全附件應(yīng)安裝齊全。

3.8.10在試驗(yàn)壓力下殼體平均一次總體薄膜應(yīng)力值應(yīng)符合下列要求:

液壓試驗(yàn)時(shí)不得超過(guò)試驗(yàn)溫度下材料屈服強(qiáng)度的90%,(校核時(shí)還應(yīng)計(jì)入液柱靜壓力);

氣壓試驗(yàn)時(shí)此應(yīng)力不得超過(guò)試驗(yàn)溫度下材料屈服強(qiáng)度的80虬

第4章材料

4.1引言

本章對(duì)本公司設(shè)計(jì)的鋼制容器用鋼材和焊材的選用、技術(shù)要求、使用限制和范圍,鋼材

代用等進(jìn)行了規(guī)定。

本章適用于碳素鋼、低合金高強(qiáng)度鋼、珠光體耐熱鋼、不銹鋼和不銹復(fù)合鋼板的焊制容

器材料設(shè)計(jì)。材料的品種包括軋材、鍛件、鑄件以及焊接材料。

當(dāng)設(shè)計(jì)對(duì)材料有更高或特殊要求時(shí),應(yīng)在圖樣或相應(yīng)的文件上注明。

4.1.1定義

碳素鋼——含鎰量小于等于1.20%,含碳量小于等于2.0%,且無(wú)有意添加其他合金元素

的鐵碳合金(可為脫氧目的而加入硅、鋁等元素)。低碳鋼一般系指含碳量小于等于0.25%

的碳素鋼。

低合金高強(qiáng)度鋼——以提高鋼材強(qiáng)度和改善綜合性能為主要目的,合金總含量在3%以

下的合金鋼。

珠光體耐熱鋼——以改善鋼材耐熱及抗氧性能為主要目的,加入銘(W10%)、鉗等合金

元素的低碳珠光體耐熱鋼。

低合金鋼——低合金高強(qiáng)度鋼和珠光體耐熱鋼的總稱。

不銹鋼——公稱含鋁量大于等于13%,在大氣中不銹的合金鋼。根據(jù)鋼在常溫下的金相

組織,又可分為鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼、馬氏體不銹鋼等。

奧氏體不銹鋼——常溫下金相組織大部分為奧氏體的不銹鋼。

鐵素體不銹鋼——常溫下金相組織為鐵素體的不銹鋼。

鐵素體鋼——碳素鋼、低合金高強(qiáng)度鋼、珠光體耐熱鋼、鐵素體不銹鋼的總稱。

壓力容器及受壓元件——低壓、中壓、高壓容器及其受壓元件的總稱。主要受壓元件系

指壓力容器的殼體及成型封頭之類主要承受總體?次薄膜應(yīng)力的元件。

非受壓元件——常壓容器及壓力容器中的非受壓元件的總稱。

4.1.2一般規(guī)定

4.1.2.1鋼材的質(zhì)量及規(guī)格應(yīng)符合相應(yīng)材料的現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或有關(guān)技術(shù)條件,

4.1.2.2壓力容器用鋼材應(yīng)符合GB150的要求,鋼材的選用應(yīng)接受TSGR0004的監(jiān)察。

4.1.2.3受壓元件以及直接與受壓元件焊接的非受壓元件用鋼材,必須附有鋼廠的鋼材質(zhì)量

證明書(shū),質(zhì)量證明書(shū)必須符合TSGR0004的要求。

4.2鋼材的選用、技術(shù)要求及使用范圍

4.2.1選材的一般原則

4.2.1.1選擇容器用鋼材必須考慮設(shè)備的操作條件(如設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度、介質(zhì)特性等)、

材料的焊接性能、冷熱加工性能、熱處理以及容器的結(jié)構(gòu)等。

4.2.1.2選擇容器用鋼材必須在滿足4.2.1.1條的前提下,考慮經(jīng)濟(jì)合理性,一般情況下,

按下述規(guī)定:

?所需鋼板厚度小于8mm時(shí)一,應(yīng)盡量采用碳素鋼鋼板。

?在剛度或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主的場(chǎng)合,應(yīng)盡量選用普通碳素鋼。在強(qiáng)度設(shè)計(jì)為主的場(chǎng)合,應(yīng)

根據(jù)壓力、溫度、介質(zhì)等使用限制,依次選用Q235A、Q235B、Q245R、Q345R、Q370R等鋼板。

?碳素鋼用于介質(zhì)腐蝕性不強(qiáng)的常壓、低壓容器,壁厚不大的中壓容器(僅Q235C),

鍛件、承壓鋼管以及其他山剛性或結(jié)構(gòu)因素決定壁厚的場(chǎng)合。

?低合金高強(qiáng)度鋼?般用于介質(zhì)腐蝕性不強(qiáng),壁厚》8mm的受壓容器。

?珠光體耐熱鋼用作抗高溫氫或硫化氫腐蝕,或設(shè)計(jì)溫度350?650℃的壓力容器用耐

熱鋼。

?不銹鋼一般用于介質(zhì)腐蝕性較高(電化學(xué)腐蝕、化學(xué)腐蝕),防鐵離子污染或設(shè)計(jì)溫

度>500℃或設(shè)計(jì)溫度VT00℃的耐熱或低溫用鋼。

?不含穩(wěn)定化元素,且含碳量>0.03%的奧氏體不銹鋼,需經(jīng)焊接或400℃以上熱加工

時(shí),不可用于可能引起不銹鋼晶間腐蝕的環(huán)境。

?所需不銹鋼厚度大于12mm時(shí);應(yīng)盡量采用復(fù)合板、襯里、堆焊等結(jié)構(gòu)形式。

?不銹鋼應(yīng)盡量不用作設(shè)計(jì)溫度W500℃的耐熱用鋼。

?珠光體耐熱鋼應(yīng)盡量不用作設(shè)計(jì)溫度W350C的耐熱用鋼。

4.2.1.3用作設(shè)備法蘭、管法蘭、管件、人手孔、液面計(jì)等化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)零部件的鋼材,應(yīng)

符合有關(guān)零部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋼材的技術(shù)要求。

4.2.2鋼材的技術(shù)要求

4.2.2.1通用的技術(shù)要求

4.2.2.1.1壓力容器及受壓元件用鋼(板、管、型材、鍛件、鑄件)應(yīng)采用平爐、電爐或氧

氣轉(zhuǎn)爐冶煉。

4.2.2.1.2同時(shí)符合下列條件的高溫壓力容器主要受壓元件用鋼應(yīng)按爐罐號(hào)復(fù)驗(yàn)設(shè)計(jì)溫度

下的屈服強(qiáng)度值,其值不得低于相應(yīng)許用應(yīng)力值的1.6倍(奧氏體鋼為1.5倍):

?設(shè)計(jì)溫度大于300℃;

?設(shè)計(jì)壓力大于等于1.6Mpa;

?鋼材厚度大于等于20mm;

?鋼材主要截面以承受一次薄膜應(yīng)力為主,且其厚度取決于強(qiáng)度計(jì)算的結(jié)果。

4.2.2.1.3奧氏體不銹鋼使用于可能引起晶間腐蝕的環(huán)境時(shí),應(yīng)按GB4334.1-4334.5《不

銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)方法》進(jìn)行晶間腐蝕傾向性試驗(yàn)。可能引起晶間腐蝕的環(huán)境是指存在電解

質(zhì)的電化學(xué)腐蝕環(huán)境,可能引起奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的電解質(zhì)主要是酸性介質(zhì),如硫酸、

亞硫酸、磷酸、鹽酸、硝酸、甲酸、工業(yè)醋酸、銘酸、乳酸、草酸、氨基甲酸錢等,而一般

的醇、醛、酮、酸、苯、酚、烷、汽油等溶液以及氣相介質(zhì)對(duì)奧氏體不銹鋼不會(huì)產(chǎn)生晶間腐

蝕。晶間腐蝕傾向性試驗(yàn)的具體方法和合格要求詳見(jiàn)HG20581《鋼制化工容器材料選用規(guī)定》

第5章的規(guī)定。

4.2.2.2鋼板

4.2.2.2.1原按GB6654供貨的鋼板,均保證鋼板厚度負(fù)偏差為0.25mm,設(shè)計(jì)計(jì)算中可不計(jì)

鋼板的厚度負(fù)偏差3。但現(xiàn)行的GB713《鍋爐壓力容器用鋼板》規(guī)定厚度允許偏差按GB/T709

的B類偏差,即厚度負(fù)偏差為0.30mm,這樣在設(shè)計(jì)計(jì)算中就必須計(jì)入鋼板的厚度負(fù)偏差G。

4.2.2.2.2鋼板的力學(xué)性能、彎曲性能、沖擊韌性要求要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件。

4.2.2.2.3一般鋼板的無(wú)損探傷

壓力容器主要受壓元件用鋼板,凡符合下列條件之一者,應(yīng)逐張按JB/T4730進(jìn)行超聲

波探傷檢查:

?厚度大于30mm的Q245R、Q345R及強(qiáng)度級(jí)別、化學(xué)成分相近且不高于Q345R的其他低

碳鋼、碳錦鋼鋼板,合格級(jí)別為HI級(jí);

?厚度大于25mm的其他低合金鋼鋼板,厚度大于20mm的低溫壓力容器用低合金鋼鋼板,

合格級(jí)別為HI級(jí);

?使用介質(zhì)的毒性為極度或高度危害,或使用于濕硫化氫腐蝕環(huán)境且厚度大于等于

20mm的鐵素體鋼鋼板,合格級(jí)別為H級(jí)。

4.2.2.2.4復(fù)合鋼板的無(wú)損探傷

設(shè)計(jì)壓力大于等于1.6Mpa的壓力容器主要受壓元件用不銹鋼復(fù)合鋼板以及換熱器管板

用不銹鋼復(fù)合鋼板,應(yīng)按GB7734《復(fù)合鋼板超聲波探傷方法》進(jìn)行超聲波探傷。

殼體、封頭用復(fù)合板應(yīng)沿200mm間距的格子線、折邊的50mm區(qū)域以及預(yù)定開(kāi)孔邊緣外

側(cè)的25mm區(qū)域內(nèi)進(jìn)行探傷。

熱壓封頭用復(fù)合板應(yīng)符合GB7734的II級(jí)要求,?般筒體用復(fù)合板應(yīng)符合III級(jí)要求。

管板用復(fù)合板應(yīng)作100%的超聲波探傷,并符合GB7734的I級(jí)要求。

4.2.2.2.5熱處理

?壓力容器主要受壓元件用厚度大于30mm的Q245R、Q345R,厚度大于16mm的15MnVR

鋼板應(yīng)在正火狀態(tài)下使用。用于制造其他受壓元件(如法蘭、管板、平蓋)的厚度大于50mm

的Q245R、Q345R鋼板也應(yīng)作正火處理。

?珠光體耐熱鋼鋼板應(yīng)在退火或正火加回火狀態(tài)下使用。經(jīng)熱加工的珠光體耐熱鋼鋼板

應(yīng)根據(jù)熱加工工藝評(píng)定情況,考慮是否需要重新熱處理。

?奧氏體不銹鋼應(yīng)在固溶狀態(tài)或穩(wěn)定化處理(僅對(duì)加有穩(wěn)定化元素如Ti、Nb的奧氏體

不銹鋼)狀態(tài)下使用。經(jīng)600C以上熱加工的奧氏體不銹鋼鋼板,當(dāng)使用于晶間腐蝕環(huán)境時(shí)

應(yīng)重新進(jìn)行固溶處理或穩(wěn)定化處理。

?同時(shí)符合下列各項(xiàng)的壓力容器主要受壓元件用低合金高強(qiáng)度鋼鋼板,應(yīng)檢驗(yàn)鋼板模擬

焊后消除應(yīng)力熱處理狀態(tài)的機(jī)械性能,并且滿足設(shè)計(jì)要求:①設(shè)計(jì)壓力大于等于4.OMpa;

②板厚大于等于40mm;③焊后進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。

4.2.2.3鋼管

4.2.2.3.1用作容器圓筒的低碳鋼和低合金鋼鋼管,應(yīng)按下列要求復(fù)驗(yàn)力學(xué)性能:

?壁厚小于或等于16mm的鋼管,每批復(fù)驗(yàn)一根。

?壁厚大于16mm的鋼管,每批復(fù)驗(yàn)的數(shù)量不少于10%,且不少于一根。

4.2.2.3.2用作II、III類壓力容器殼體的鋼管,應(yīng)逐根按設(shè)備液壓試驗(yàn)壓力進(jìn)行水壓試驗(yàn)復(fù)

試,I類壓力容器殼體使用的鋼管,如鋼廠已做水壓試驗(yàn)者,可不再?gòu)?fù)試。

4.2.2.3.3管殼式換熱器用換熱管對(duì)外徑、壁厚有尺寸精度要求,應(yīng)符合下表要求:

鋼管尺寸(mm)精度

W30±0.20mm

夕卜徑

>30、<51±0.30mm

W3+12%、―10%

壁厚

>3±10%

符合尺寸精度要求的鋼管標(biāo)準(zhǔn)如下表:

標(biāo)準(zhǔn)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的精度等級(jí)備注

GB8163較高級(jí)精度訂貨時(shí)應(yīng)注明

GB3087高級(jí)精度訂貨時(shí)應(yīng)注明

GB6479較高級(jí)精度訂貨時(shí)應(yīng)注明

GB9948一般級(jí)訂貨時(shí)不需注明

GB5310普通級(jí)精度訂貨時(shí)不需注明

GB13296高級(jí)精度訂貨時(shí)應(yīng)注明

HG20537.2I[級(jí)訂貨時(shí)不需注明

4.2.2.4鍛件

壓力容器用碳素鋼、低合金鋼和高合金鋼鍛件,鍛件級(jí)別按JB4726《壓力容器用碳素

鋼和低合金鋼鍛件》、JB4727《低溫壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件》、JB4728《壓力容器

用不銹鋼鍛件》的規(guī)定選用,并在圖樣和相應(yīng)技術(shù)文件中注明。

4.2.2.4.1設(shè)計(jì)壓力<10.OMPa的法蘭和幾何尺寸類似的其他環(huán)形鍛件應(yīng)不低于II級(jí)要求。

4.2.2.4.2設(shè)計(jì)壓力21.6Mpa的鍛件應(yīng)不低于II級(jí)要求。

4.2.2.4.3對(duì)截面尺寸大于300mm的碳素鋼或低合金鋼鍛件、使用介質(zhì)的毒性為極度或高度

危害且截面尺寸250nmi的鍛件應(yīng)不低于HI級(jí)要求。

4.2.2.4.4除了JB4726、JB4727、JB4728及GB150附錄A所列的鍛件材質(zhì)外,所采用的其

他鋼種鍛件應(yīng)符合IV級(jí)要求。

4.2.2.4.5當(dāng)設(shè)計(jì)溫度低于或等于-20°C時(shí),鍛件的熱處理狀態(tài)及最低沖擊試驗(yàn)溫度應(yīng)符合

下表

鋼號(hào)熱處理狀態(tài)截面尺寸mm最低沖擊試驗(yàn)溫度℃

20N+T或Q+T<100-20

16MnDN+T或Q+TW300-40

09Mn2VDN+T或Q+T<300-70

CF-62Q+TW300-40

注:熱處理狀態(tài)字樣標(biāo)記為:N-正火、T-回火、Q-淬火、Q+T-調(diào)質(zhì)

4.2.3鋼材的使用限制和范圍

4.2.3.1化學(xué)成分

焊接的受壓元件用鋼的化學(xué)成分(熔煉分析)應(yīng)符合下列要求:

?用于焊接的碳素鋼和低合金鋼鋼材,,CW0.25%、P^O.035%,S^O.035%,

?壓力容器專用鋼中的碳素鋼和低合金鋼鋼材,P^O.030%,SW0.020%。

?標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值大于或者等于540MPa的鋼材,PW0.025%、SW0.015%。

?用于設(shè)計(jì)溫度低于-20℃并且標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值小于540MPa的鋼材,PW0.025樂(lè)S

W0.012%,

?用于設(shè)計(jì)溫度低于-20℃并且標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值大于或者等于540MPa的鋼材,PW

0.020%、S^O.010%,

4.2.3.2常壓容器和非受壓元件用鋼應(yīng)符合HG20581《鋼制化工容器材料選用規(guī)定》中第6.3

條的要求。

4.2.3.3壓力容器用鋼除壓力容器專用鋼外,碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)遵守以下限制:

?Q235B的使用限制:

①設(shè)計(jì)壓力小于等于1.6MPa;

②使用溫度。?350℃;

③用于殼體時(shí),鋼板厚度小于等于20硒;

④不得用于毒性程度為極度、高度危害介質(zhì)的容器。

?Q235C的使用限制:

①設(shè)計(jì)壓力小于等于2.5MPa;

②使用溫度0?400℃;

③用于殼體時(shí),鋼板厚度小于等于30mm;

4.2.3.4使用介質(zhì)的限制:

對(duì)于介質(zhì)為NaOH、濕H2s環(huán)境、氫腐蝕環(huán)境、液氨應(yīng)力腐蝕環(huán)境的容器,用材須符合

HG20581《鋼制化工容器材料選用規(guī)定》中第6.7條的要求。

4.2.4本公司典型產(chǎn)品的選材規(guī)定

4.2.4.1?般地區(qū)使用的液氨、液化石油氣儲(chǔ)槽

?簡(jiǎn)體、封頭、人孔選用Q345R。

?接管選用20。

?接管法蘭選用16Mn鍛件。

4.2.4.2高寒地區(qū)使用的液氨、液化石油氣儲(chǔ)槽

?筒體、封頭、人孔選用16MnDRo

?接管選用10。

?接管法蘭選用16Mn鍛件。

4.2.4.3硫酸設(shè)備

?焙燒爐、轉(zhuǎn)化器、換熱器、干吸塔的筒體、封頭、人孔均采用Q235A,接管選用20,

接管法蘭選用Q235A。

?硫酸儲(chǔ)罐的筒體、底板、蓋板均選用Q235A。

?輸送硫酸的管道?般選用HT150。輸送SO?、SO3氣體的管道一般選用Q235A。

4.2.4.4磷鐵設(shè)備

?介質(zhì)為未經(jīng)中和的磷酸,設(shè)備本體、接管、法蘭均選用00Crl7Nil4M02。

?介質(zhì)為已經(jīng)中和的磷鏤料漿,設(shè)備本體、接管、法蘭均選用0Crl8Ni9。

?介質(zhì)為磷礦粉、漿的設(shè)備均選用Q235A。

4.2.4.5合成氨設(shè)備

?變換爐、甲烷化爐等中溫設(shè)備的筒體、封頭、人孔選用15CrMoR?

?吸附器等設(shè)備的筒體、封頭、人孔選用Q345R。

4.2.4.6尿素設(shè)備

?介質(zhì)為尿素溶液或甲鉉溶液的設(shè)備,當(dāng)P<0.3MPa,溫度<160℃,可選用0Crl8Ni9;

?介質(zhì)為尿素溶液或甲鍍?nèi)芤旱脑O(shè)備,當(dāng)0.3MPa<P<2MPa,溫度V165C,應(yīng)選用

00Crl7Nil4Mo2必要時(shí)應(yīng)選用尿素級(jí)不銹鋼。

?介質(zhì)為氨、二氧化碳、尿素溶液或甲鏤溶液的二氧化碳?xì)馓崴泄?,?dāng)P<16MPa,

溫度<200℃,應(yīng)選用00Cr25Ni22Mo2或TAI、Zr?

?普通不銹鋼與尿素級(jí)不銹鋼的化學(xué)成分差別(見(jiàn)卜一表)

00Crl7Nil4Mo2CSiMnPSNiCrMoN

GB/T3280WwwW12.00?16.00?

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