关于压力容器制造中材料代用探讨.docVIP

关于压力容器制造中材料代用探讨 　　摘要：如何进行正确的选材是压力容器设计和创造中的第一步，也是直观重要的一步。在压力容器的设计和制造过程中，一旦材料选取不合适，会对容器的安全使用留下重大隐患。所以，在压力容器选材上，要根据容器的具体使用条件，来选取拥有合适力学、焊接和耐腐蚀性能等物理性能的材料。 　　关键字：压力容器；材料 ；代用 　　Abstract: How to correct selects material is the first step in the pressure vessel design and creates, and it is also the important step in intuitive. Pressure vessel design and manufacturing process, material selection inappropriate will leave a major hidden for the safe use of the container.Key words: pressure vessel; materials; alternative 　　 　　中图分类号：TH49 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）02- 　　 　　 如何进行正确的选材是压力容器设计和创造中的第一步，也是直观重要的一步。在压力容器的设??和制造过程中，一旦材料选取不合适，会对容器的安全使用留下重大隐患。所以，在压力容器选材上，要根据容器的具体使用条件，来选取拥有合适力学、焊接和耐腐蚀性能等物理性能的材料。除此之外，选取材料时还要充分考虑其具体加工工艺和经济性等其他因素。 　　 　　 一、压力容器的概念 　　 压力容器是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备。贮运容器、反应容器、换热容器和分离容器均属压力容器。 　　 只有具备以下三个条件才能称为压力容器。 　　 1、工作压力（注1）大于或者等于0.1Mpa(工作压力是指压力容器在正常工作情况下，其顶部可能达到的最高压力（表压力）) （不含液体静压力） 。 　　 2、内直径(对非圆形截面指宽度高度或对角线如矩形为对角线椭圆为长轴)不小于150mm的容器。 　　 3、工作介质为气体、液化气体或者温度高于标准沸点的液体。 　　 　　 二、压力容器材料选择及代用 　　 （一） 材料代用的具体规定 　　 在设备的设计和制造过程中，常常会出现材料采购困难或者出于经济上的考虑，材料代用的现象经常出现在压力容器的设计过程中。 　　 1、压力容器材料代用主要要求如下： 　　 （1）压力容器的承压部件在代用材料的选择上，应和被代用材料有着相同或者相似的外形质量、化学成分、尺寸公差、性能指标、检验项目和检验率等。材料代用最基本的原则是 　　 （2）要绝对保证，在技术要求上，代用材料不得低于被代用材料，个别在检测率或性能项目上要求不严格的代用材料，可以采取检验、测试的方式来选择合适的代用材料。 　　 2、材料代用的手续要求为： 　　 （1）容器承压部件的代用要严格进行，须经由代用单位技术部门的批准并上报代用材料的复检报告或质量证明，由主管负责人核准批复； 　　 （2）必须在获得原设计单位的允许并拿到证明文件后，才可以在压力容器制造时进行材料代用； 　　 （3）压力容器的设计图、施工图以及出厂时的质量证明书中要细致标注代用材料的规格部位、材质和规格。 　　 （二）以优代劣 　　 压力容器所用的全部金属材料要具有优良的性能，包括材料的力学性能、耐腐蚀性、耐高温性和制作工艺等。每一种材料的性能都是固定不变的，从性能比较的角度出发，常常会出现材料间的“优”和“劣”的问题。但每种压力容器对对材料性能的要求在不同情况下也是不一样的，所以，材料代用中的“优”与“劣”判断从实际出发，具体问题具体分析。下面，笔者基于自身工作经验，主要探讨了几种典型的“以优代劣”问题。 　　 1、压力容器制作中，在强度、力学特征等机械性能方面，其常用到的低合金钢尽管明显优于碳素钢，但其冷加工性能与可焊性都比不过碳素钢。一般来说，强度级别高的，其冷加工性能与可焊性就较差，二者负相关。所以在进行这方面的代用时，应相应调整焊接工艺，在热处理时也可能会有相应变化，应给予充分重视。 　　 2、材料代用时进行细致、周全的考虑，否则压力容器实际使用中可能会出现各种安全隐患。比如处于湿硫化氢环境下及存在应力腐蚀开裂风险的设备中，容器对应力腐蚀开裂地敏感性随容器使用的钢材的强度级别的提高而增大，二者正相关。此时若将20R和Q235和20R系列的钢材用16MnR等低合金钢待用就极易产生问题，因此，此类“以优代劣”行径在原则是行