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附錄A(規(guī)范的附錄):資料的補充規(guī)則;
 ?、鄹戒汬(提示的附錄):資料的指導性規(guī)則。
  在這些章節(jié)中,首要是對受壓元件用資料的規(guī)則。
  GB150對受壓元件未界說。
  注:依據(jù)《容規(guī)》第25條規(guī)則,壓力容器的首要受壓元件是:壓力容器的筒體、封頭(端蓋)、人孔蓋、人孔法蘭、人孔接收、膨脹節(jié)、開孔補強圈、設備法蘭、球罐的球殼板、換熱器的管板和換熱管、M36以上的設備主螺栓及公稱直徑大于等于250mm的接收和管法蘭。
4.1 挑選壓力容器用鋼應思考的要素
  1)選材地合理性是保證壓力容器規(guī)劃質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié),壓力容器挑選受壓元件用鋼材時,有必要選用GB150第四章的資料表中列出的鋼材。而非受壓元件與受壓元件焊接者,也應選用焊接功能杰出的鋼材。
   2)挑選壓力容器用鋼應思考的要素有:壓力容器的運用條件,如規(guī)劃壓力、規(guī)劃溫度、介質(zhì)特性和操作特點;可焊性杰出;制作技能的可行性(加工難度)和經(jīng)濟合理等。
   闡明:可焊性方面,應靠慮操控鋼的含碳量或碳當量,含碳量大的,焊接功能下降,簡略發(fā)作裂紋,且塑性下降,不利于冷熱成形,壓力容器焊接用鋼的碳含量應為C≤0.25%。
   從鋼的鍛煉上,應選用平爐電爐或氧氣轉爐鍛煉的鋼。因為沸騰鋼中含有FeO,脫氧狀況差,成材率雖高,但質(zhì)量差。鋼是一種充沛脫氧的鋼,成材率較低,但鋼中雜質(zhì)少,氣泡和疏松性少,質(zhì)量高。
   當前,因為平爐鍛煉時刻長,占地面積大,出產(chǎn)功率低,此法逐漸被篩選。
   下降鋼中的硫、磷含量:因為硫、磷均為鋼中的有害雜質(zhì),硫與鐵在晶界處生成低熔點硫化鐵(FeS),熱加工時易發(fā)作熱脆,即稱熱脆性,焊接時,硫和氧聯(lián)系發(fā)作SO2 使焊縫中發(fā)作氣孔和疏松,影響焊接接頭的質(zhì)量;磷與鐵構成磷化三鐵(Fe3P),顯著的下降鋼的塑性耐性,尤其是低溫時更差,屬冷脆表象,磷過多,焊接變壞,易發(fā)作裂紋。
   因為磷和硫是礦石中帶來的,隨著鍛煉技能的進長和壓力容器質(zhì)量需求的進步,磷、硫含量將逐漸下降,需求的磷、硫含量為:P≤0.030%;S≤0.020%. 
  3)GB150中對資料的修正狀況是:
 2002年起,取消Q235-A.F和Q235-A鋼板在受壓元件中的運用;
《制作答應》中規(guī)則,對用于焊接接構的壓力容器用鋼磷、硫含量:磷P≤0.O30%,硫S≤0.020%。,并規(guī)則鋼的含碳量應不大于0.25%,且按下式核算的碳當量Ceq不大于0.45%。
 Ceq = C + Si∕24 + Mn∕6 + Ni∕40 + Cr∕5 + Mo∕4 + V∕14
 沸騰鋼不答運用于制作壓力容器的受壓元件。
   4)Q235鋼板:在圖樣的資料明細表中不得只標Q235,應依據(jù)規(guī)劃須要在尾部帶上“-A或-B或-C”,Q235鋼板的詳細數(shù)據(jù)見下表:
    Q235熱軋厚鋼板(板厚≤16mm)的化學成分和力學功能表
4.2  D類壓力容器受壓元件用鋼板
  在D類壓力容器中,首要運用GB150的表4-1“鋼板許用應力”列入的下列鋼板:
  1)碳素鋼板:運用Q235-B 、Q235-C 和 20R鋼板。
  Q235-B鋼板(GB912和GB3274)的適用規(guī)模:容器規(guī)劃壓力 P≤1.6MPa; 鋼板運用溫度為0~3500C;用于殼體時,鋼板厚度不大于20mm;不得用于毒性為高度或極度損害介質(zhì)的壓力容器。在表4-1中所列許用應力值,已乘質(zhì)量系數(shù)0.9。
  Q235-C鋼板(GB912和GB3274)的適用規(guī)模:容器規(guī)劃壓力 P≤2.5MPa,鋼板運用溫度為0~4000C。用于殼體時,鋼板厚度不大于30mm
 20R鋼板(GB6654)的運用:用作殼體時,適合厚度不超越30mm;運用溫度主張為-19~4750C;為防止增加實驗項目,當運用溫度低于00C時,主張運用厚度小于25mm;運用溫度低于-100C時,主張運用厚度小于12mm。
2)低合金鋼板:運用 16MnR(GB6654)和16MnDR(GB3531)鋼板
   16MnR鋼板:常溫運用時的厚度不宜超越30mm;運用溫度主張為-19~4750C。
運用溫度低于00C時,主張運用厚度小于35mm;運用溫度低于-100C時,主張運用厚度小于20mm,以防止增加實驗項目。
  16MnDR鋼板:運用的溫度為3500C,厚度不宜超越35mm。
  關于有經(jīng)歷的規(guī)劃單位,也可選用GB6654中的15MnNbR和,15CrMoR;GB3531 中的15MnNbDR 和09MnNiDR。
 3)高合金鋼板:常常運用奧氏體不銹鋼板(GB4237):
  用于清洗漂亮的壓力容器用鋼板有:0Cr18Ni9 ;
  用于性介質(zhì)腐蝕的不銹鋼有:00Cr19Ni10和0Cr18Ni10.
  用于抗醋酸介質(zhì)腐蝕用的不銹鋼有:OCr17Ni12Mo2,0Cr18Ni12Mo2Ti
  00Cr17Ni14Mo2; 0Cr19Ni13Mo3;00Cr19Ni13Mo3 。
  闡明:①抗腐蝕原理:鉻鎳奧氏體不銹鋼是指上述鋼號經(jīng)固熔熱處置而具有均一的奧氏體鋼,這種鋼在氧化性介質(zhì)中具有杰出的抗腐蝕性,高的塑性和耐性。這種鋼的耐腐蝕的基理一般用鋼生成氧化膜的理論來解說,即鋼在空氣中或在氧化性介質(zhì)中,其外表氧化,生成*密的氧化薄膜,它阻撓內(nèi)部進一步氧化,或受介質(zhì)的腐蝕,這種表象稱鈍化表象。鈍化膜的生成與不銹鋼的外表的質(zhì)量有關,機械損害損壞的氧化膜會從頭生成,但很緩慢,清洗外表后可再度發(fā)作氧化膜。鋼外表的剩余氧化皮、砂眼、起鱗,氧化膜難以生成,會構成有些腐蝕。拋光外表、經(jīng)磨光和酸洗的外表,可加快氧化膜的構成,進步抗腐蝕性。
  ②不銹鋼晶間腐蝕:晶間腐蝕是鋼的晶體鴻溝遭到腐蝕的一種損壞方式。這種腐蝕沿著晶界疾速傳播到金屬內(nèi)部。晶間腐蝕格外風險,因為肉眼不簡略發(fā)現(xiàn),因為這種腐蝕的成果,資料的機械強度損失到達很大的數(shù)值。晶間腐蝕的傾向,首要決定于鋼的含碳量,其緣由是:當鋼加熱到不太高的溫度(600-8000C)時,因為富鉻的碳化物在晶界上析出,使固溶體晶界上貧鉻,成果,晶界未能鈍化,使其耐腐蝕性變差,處置的辦法是:a)選用鋼在1080-11500C的固溶處置,使碳從頭溶入奧氏體固溶體;b)將鋼中碳含量下降至≤0.03%;c)加入構成安穩(wěn)碳化物的元素鈦或鈮到鋼中,加鈦量應≥5C%,但含鈦的不銹鋼的加熱溫度不該超越11000C,避免碳化鈦從頭溶入固溶體中,從頭發(fā)作碳化鉻而發(fā)作貧鉻表象。
4.3 鋼管
4.3.1 鋼管的規(guī)范及許用應力按GB150的表4-3鋼管許用應力的規(guī)則。
 D類壓力容器常用的碳素鋼和低合金鋼鋼管商標有:10  20  20G  16Mn 。
 10和20鋼管,依據(jù)規(guī)范為:GB8163-87《運送流體用無縫鋼管》;
 20G 和 16Mn 鋼管,依據(jù)規(guī)范為:GB6479《化肥設備用高壓無縫鋼管》。
 常用的不銹鋼管0Cr18Ni9、 00Cr19Ni10 和0Cr18Ni10Ti依據(jù)規(guī)范為:
 GB13296-91《鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管》
  GB/T14796-94 《流體運送用不銹鋼無縫鋼管》
4.3.2  關于不銹鋼焊接鋼管在壓力容器中的運用疑問:
  在附錄A的A4.2中有明確規(guī)則。
  對奧氏體不銹鋼焊接鋼管(見A4.2.1)應遵從GB12771-91《流體運送用不銹鋼焊接鋼管》的規(guī)則。詳細需求是:壁厚答應誤差為±12.5%;鋼管的彎曲度不大于1.55mm/m;逐根進行蝸流或射線(對大直徑管)及水壓實驗合格;
檢測規(guī)范按JB/T4730-2005.1《承壓設備無損檢測》中的有關有些,水壓實驗壓力為容器規(guī)劃壓力的2倍,保壓時刻為10秒,管壁無滲漏表象。
  奧氏體不銹鋼焊接鋼管的運用規(guī)模規(guī)則如下:容器運用溫度定為0Cr18Ni9、 00Cr19Ni10 和0Cr18Ni10Ti等鋼號的相應答應運用溫度;容器規(guī)劃壓力不大于6.4MPa;管壁厚不大于8mm;不得用于毒性程度為極度損害的介質(zhì);焊接接頭系數(shù)為0.85,即按一樣鋼號的許用應力乘以0.85的焊接接頭系數(shù)。
4.4 鋼鍛件
  鋼鍛件的規(guī)范及許用應力按GB150表4-5的規(guī)則,鋼鍛件的規(guī)范和常用鋼鍛件為:
    JB4726-2000《壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件》中的 20、35和16Mn
    JB4727-2000《低溫壓力容器碳素鋼和低合金鋼鍛件》中的16MnD
   JB4728-2000《壓力容器用不銹鋼鍛件》中的0Cr18Ni9、00Cr19Ni10 和0Cr18Ni10。
4.5焊接資料
 壓力容器受壓元件焊接選用的焊條(焊接資料)的*考原則是:
?、贊M意力學功能的需求,堅持等強度,思考滿意沖擊耐性和伸長率的需求;
?、诨瘜W成分適當;
 ③依據(jù)工程重要性、風險性、焊接方位、剛性大小、施焊條件、焊接經(jīng)歷挑選焊條;
?、芩伎冀?jīng)濟性和簡略獲得;
 碳鋼和低合金鋼之間焊接,一般需求所選用的焊材焊成的焊接接頭,其強度不低于強度較低的一側母材規(guī)范抗拉強度下限值,而接頭的耐性和塑性應不低于強度較高而塑性耐性較差的母材。
 初次選用的焊接資料,應按JB4708-2000《鋼制壓力容器焊接技能鑒定》和JB/T4709-2000《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》的規(guī)則。壓力容器用焊條定貨時,應按JB/T 4747-2002《壓力容器用焊條訂購技能條件》。
  焊接資料的規(guī)范有:
GB/T5117-1995《碳鋼焊條》; 
GB/T5118-1995《低合金鋼焊條》; 
GB/T983-1995《不銹鋼焊條》;
GB/T984-2001《堆焊焊條》;
GB/T14957-1994《熔化焊用鋼絲》; 
GB/T14958-1994《氣體維護焊用鋼絲》;
GB/T8110-1995《氣體維護電弧焊用碳鋼,低合金鋼焊絲》
GB4241-84《焊接用不銹鋼盤條》; 
GB4242-84《焊接用不銹鋼絲》; 
GB4343-84《惰性氣體維護焊接用不銹鋼棒及鋼絲》。
YB/T5091-1993《惰性氣體維護焊用不銹鋼棒及鋼絲》;
YB/T5092-1996《焊接用不銹鋼絲》;
GB/T5293-1999《埋弧焊用碳素鋼焊絲和焊劑》;
GB/T12470-1999《埋弧焊用低合金鋼焊絲和焊劑》;
4.6  選用國外鋼材的需求
 選用國外的鋼材,應是國外相應壓力容器規(guī)范所答應運用的鋼材;其運用規(guī)模不該超出該規(guī)范的規(guī)則,一起也不該超越GB150第4章資料附近鋼材的規(guī)則。
4.7  一些鋼材的代用規(guī)則
  1)鋼材的代用的一般原則是:代用資料應與被代用的鋼材具有一樣或附近的化學成分、交貨狀況、查驗項目、功能目標和查驗率以及尺度公役和外形質(zhì)量等。
  2)代用圖樣規(guī)則的鋼材時,應獲得原規(guī)劃單位的贊同。
  3)鋼板代用:
?、貵B712-88《船體用構造鋼》中的A級鋼板,可代用Q235-A(不得作受壓元件);B級鋼板在鋼廠按規(guī)范需求進行沖擊實驗合格后,可代用Q235-C鋼板,未作沖擊實驗的鋼板,則只能代用Q235-B鋼板;
?、贕B713-1997《鍋爐用碳素鋼和低合金鋼鋼板》中的20g鋼板可代用Q235-C鋼板。
  4)鋼管代用:GB3087-82《低中壓鍋爐用無縫鋼管》中的10和20鋼管,可代用 GB8163-1999 《運送流體用無縫鋼管》中相應的鋼管。
4.8 特別作業(yè)環(huán)境下的選材 
 關于介質(zhì)處于NaOH濕H2S應力腐蝕時的選材疑問,可見《容規(guī)》126頁,關于“壓力容器選材與介質(zhì)”的闡明。
5.內(nèi)壓圓筒和內(nèi)壓球體的核算
5.1內(nèi)壓圓筒和內(nèi)壓球體核算的理論根底
  1)強度理論:內(nèi)壓容器的損壞有四種強度理論,對比為大家承受的有、第三和第四強度理論。
   ①強度理論即主應力理論,它以為致使資料開裂損壞的首要要素是主應力。亦即不管資料處于何種應力狀況,只需主應力到達資料單向拉伸開裂時的應力值,資料則發(fā)作開裂損壞,其當量應力強度為S = б1 。
   ②第三強度理論即剪應力理論,它以為致使資料屈從損壞的首要要素是剪應力。亦即不管資料處于何種應力狀況,只需剪應力到達資料屈從時的剪應力值,資料則發(fā)作屈從損壞,其當量應力強度為S = б1-б3 。
   ③第四強度理論即應變能理論,它以為致使資料屈從損壞的首要要素是變形能。亦即不管資料處于何種應力狀況,只需其內(nèi)部堆集的變形能到達資料單向拉伸屈從時的應變能,資料即發(fā)作屈從損壞,其當量應力強度為:
        
2)GB150-1998規(guī)范中核算公式首要以強度理論為根底(成果對比挨近)。并選用平面應力狀況(疏忽第三向應力)。假如思考第三向的應力,則是第三強度理論。
5.2 內(nèi)壓圓筒核算
 1)規(guī)劃溫度下的核算厚度按下式核算:
         
  公式適用規(guī)模:Pc≤0.4Ф[σ]t 或 Do/Di≤1.5
   式中:δ- 圓筒的核算厚度 mm;
     Pc– 核算壓力,MPa; 
        Di – 圓筒內(nèi)直徑,mm;
        [σ]t –規(guī)劃溫度下圓筒資料的許用應力,MPa; 
         Ф – 焊接接頭系數(shù)。
2)公式來歷:
 用強度理論,以圓筒均勻直徑為基準核算的環(huán)向應力,思考了圓筒內(nèi)壁上主應力與均勻拉應力的差值進行了修正,并思考了縱向焊縫(A類焊接接頭)在強度方面有關于母材的削弱。
 公式中應力的推導是依據(jù)薄膜應力理論。
3) 公式推導:
   設直徑D筒體受內(nèi)壓力為P的效果,圓筒上的任一小單元上受三個主應力環(huán)向應力σ1 、軸向應力σ2和徑向應力σ3的效果,求應力時,可經(jīng)過中心軸線沿縱向?qū)A筒切成兩有些,去掉一有些以應力代替,依據(jù)力平衡理論,在縱向截面厚度發(fā)作內(nèi)應力σ1,其合力與外部效果的壓力效果平衡

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