4选材的一般原则 4.0.1选择化工容器用钢材必须考虑设备的操作条件(如设计压力、设计温度、介质的特性)、材料 的焊接性能、冷热加工性能、热处理以及容器的结构等。 4.0.2选择化工容器用钢材必须在满足4.0.1条的前提下,考虑经济合理性。一般情况下,下列规 定是经济合理的 1所需钢板厚度小于8mm,在碳素钢与低合金高强度钠之间,应尽量采用碳素钢钢板(多 层容器用材除外); 2在刚度或结构设为场的应尽量选川普通缺钢在强度计为主的场合,应根据压 力、温度、介质等使用制,依次送所Q235A、Q235B、20R(20,16MnR等钢板; 3所需不锈钢享度大于1mim时,应尽量 难等结构形其 4不锈钢应尽量不用作段计温小于于50C的耐持用钢 5珠光体耐热钢应尽量不用作设计温度小于等于00的耐热用钢,在多须使用珠光体耐热 钢作耐热或抗氢用时尽量减,个并钢材电品种、规 4.0.3本条所列的各材选用对象是设计的指导准则,通常情况下应予执专 1碳素钢用于价介质蜜蚀性不强的含压,低压容器,壁摩不大的中压容器,件、承压钢管、非受 压元件以及其它由刚性或神因素决定壁厚 2低合金高强度钢用于质腐蚀性不碳,壁厚较大8mm)的压容器 3珠光体耐热作抗高温氢或硫化氢腐蚀,或设计温度350+650c的压力容器用耐热钢 4不锈钢用个争性较高(电化学腐蚀、化学腐)、防铁离子污染或设计温度大丁 500C或设计温度小于Lpo4的耐热或低温用钢 不应使用于可能不碳量大于0西奥氏体不钢需斗焊接或C以上热加工时, 5不含稳定化 斗间腐蚀的环境 4.0.4钢材除应符合有关钢材标准的要求外还应符合本标准对钢材的技术擊求及使用限制和范 围的规定。 4.0.5用作设备法学,管法兰,件、人手孔、液面计等化工设簧标准零部作的钢材,应符合有关 零部件的国家标准,行标准材的技术要求(凡与本标的相应规定有矛盾之处,可不受本标 准的限制)。 当20R供应有困难时,可采用20g
钢材的技术要求 5.1通用的技术要求 5.1.1压力容器及受压元件用钢(板、管、型材、锻件、铸件)应采用平炉、电炉或氧气转炉冶炼。 5.1.2同时符合下列条件的高温压力容器主要受压元件用钢应按炉罐号复验设计温度下的屈服 强度值,其值不得低于相应许用应力值的1.6倍(奥氏体钢为1.5倍): 1设计温度大于300C; 2设计压力大于等于1.6MPa; 3钢材厚度大于等于20mm; 4钢材主要截面以承受一次薄膜应力为主,且其厚度取决于强度计算的结果。 5.1.3奥氏体不锈钢使用于可能引起晶间腐蚀的环境时①,应按GB4334.1~4334.5《不锈钢晶间 腐蚀试验方法》进行晶间腐蚀倾向性试验 1奥氏体不锈钢除下列情况外,应以供货状态的试样进行晶间腐蚀倾向试验 (1)焊接结构(包括焊补)用钢材应以供货状态经敏化处理的试样进行试验,焊接接头以焊态试 样进行试验 (2)凡在制造或使用过程中需经历400C以上温度加热(固溶处理或稳定化处理除外)的奥氏 体不锈钢,应以供货状态经敏化处理的试样进行试验 敏化处理的制度一般为650C保温0.5~2小时。双相不锈钢为650C保温半小时 2奥氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向试验方法的选用及其合格要求可按下列规定制定: (1)在温度大于等于60C,且浓度大于等于5%的硝酸中使用的奥氏体不锈钢以及浓硝专用不 锈钢,应按GB4334.3《不锈钢65%硝酸腐蚀试验方法》进行试验,五个周期的平均腐蚀率或三个 周期的最大腐蚀率应不大于0.6克/米2·小时(或相当于0.6毫米/年)。试样状态可为使用状态或 敏化状态 (2)非含钼奥氏体不锈钢(如OCr18Ni10Ti、O0Crl9Ni10、OCr18Ni9及相类似钢材): 般要求:按GB4334.5《不锈钢硫酸一硫酸铜腐蚀试验方法》,弯曲试验后,试样表面不得有 晶间腐蚀裂纹 较高要求:按GB434,2《不锈钢硫酸一硫酸铁腐蚀试验方法》,平均腐蚀率应不大于1.1克 米2·小时。也可按GB4334.3进行65%硝酸法试验,其合格要求同5.1.3条第2款(1)项。 (3)含钼奥氏体不锈钢(如0Cr18N12Mo2Ti、00Cr17Ni4Mo2及相类似钢材)。 般要求:按GB4334.5《不锈钢硫酸一硫酸铜腐蚀试验方法》,弯曲试验后,试样表面不得有 晶间腐蚀裂纹 较高要求:按GB4334.4《不锈钢硝酸一氢氟酸腐蚀试验方法》,腐蚀度比值不大于1.5。也可 可能引起晶间腐蚀的环境”必须是存在电解质的电化学腐蚀环境,可能引起奥氏体不锈钢晶间腐蚀的电 解质主要是酸性介质,如工业醋酸、甲酸、铬酸、乳酸、硝酸、草酸、磷酸、盐酸、硫酸、亚硫酸、氨基甲酸铵等详见G A. Nelson编“腐蚀数据图表”,全国化工设备设计技术中心站,1974年版。 般纯净的醇、醛酮、醚、苯、酚烷、汽油等溶液以及气相介质对奥氏体不锈钢不会产生晶间腐蚀
按硫酸一硫酸铁(GB4334.2)法,平均腐蚀率应不大于1.1克/米2·小时 〔4)介质有特殊要求时,可进行上述规定以外的晶间腐蚀试验并规定相应的合格婁求 3允许釆用10%草酸法(GB4334.1)作为65%硝酸法、硫酸—硫酸铜(铜屑)法、硫酸一硫酸 铁法、硝酸一氢氟酸法的筛选试验方法,但用于65%硝酸法的筛选时,不适用于含Mo或含Ti的奥 氏体不锈钢 5.1.4GB150《钢制压力容器》所列的奥氏体不锈钢许用应力适用于符合一般技术要求的奥氏体 不锈钢。当附加要求含碳量下限大于等于0.04%,规定进行1050C以上温度快冷热处理,或规定钢 材的晶粒度粗于或等于6级要求者,可参考日本JSB8270或美国ASME第Ⅷ卷第一册、第二册选 用较高的髙温许用应力值(即304H、316H、321H)。 5. 2.1凡采用限定最大厚度负偏差为0.25mm的中、厚热轧钢板时,压力容器的设计计算中可不 计入钢板的厚度负偏差C1 5.2.2按GB6654供货的钢板,均保证钢板厚度负偏差为0.25mm。 5.23当钢板厚度小于6mm,但又必须采用容器级的低碳钢、低合金高强度钢钢板时,应选用按 GB6653《焊接气瓶钢板》生产的HP245、HP345钢板。 5.2.4对设计温度大于等于0C的容器,符合GB713《锅炉用碳素钢和低合金钢钢板》要求的 20g、16Mng、15MnVg、18 MnMoNbg钢板可以与符合GB6654要求的20R、16MnR、15MnVR、 18 MnMonbr钢板等效使用 52.5钢板的常用厚度规格如表5-1所示。设计中应尽量采用常用厚度规格 表5-1钢板的常用厚度 2、3、4、(5)、6、8、10、12、14、16、18、20、22、25、28、30、32、 0、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120 :5mm为不锈钢板常用厚度 5.2.6钢板的冲击韧性要求 1设计温度小于0C,但大于-20C的压力容器用下列钢板,应进行设计温度下的低温V形 缺口夏比冲击试验(横向取样,每组三个试样的平均值),冲击功应达到表5-2要求 厚度(mm)设计温度(C)标准试样冲击功() 20R <0,≥-10 12 15MnR、15MnVR <0,≥-10 ≥20 <-10,>-20 任意 l4 CreMor、12Cr2Mo1R 任意 >38 15MnVNR 18MnMoNbR, 13MnNiMoNbR 任意 <0,-20
允许按钢材厚度加T尽可能厚的其它小尺寸冲击试验,其冲击功要求根据试样宽度,按比例缩 2设计压力大于等于1.6MPa或设计温度小于0C但大于-20C的主要受压元件用厚度大 于等于6mm的铁素体钢钢板,应进行常温V形缺口夏比冲击韧性试验(横向取样,每组三个试样 的平均值),冲山功应至少达到27J的要求(小尺寸试样按比例折减)。 使用介质为极度危害和高度危害的容器用钢板也应符合上述要求 当钢板厚度小于6mm,无法进行冲击试验者,应采用符合GB6653的焊接气瓶用钢板 3压力容器主要受压元件厚度大于等于50mm的铁素体钢钢板应保证在水压试验水温减 17C的温度下的V形缺口夏比冲击力《向)不低 4进行夏比冲击韧性试验(常温或低温),单个试样的最低值应不小于相应平均值要求的 %,凡可能加工标准10mt 55mm试样者,不得采用小尺寸冲击试样,当材料厚度太 小,不能切取标准试样时,小?mmm×5m小寸试样,其冲击功要求为 相应标准试样的75%A6% 5钢板的纵向冲击动哪米,在无其它可依时,可校下划比例折算 横向试村 5.2.7无损探伤 压力容器茸要 d件用钢板凡符合下列条件 ,应张按J4730进行超声波探 伤检查: (1)厚度大于3mm的?R,16MnR受强度级 成份相近不高于16MnR的其它低碳 钢、碳锰钢钢板; (2)厚度大于2 中低金钢板,厚度大于20m的低压力容用低合金钢钢板 (3)设计压力大于14oMm的影层字器内简钢极及单层压容器用钢板(奥氏体钢钢板 除外),或调质状态集的剂博 (4)使用介质为树度或高度危害,使用于湿硫化氢腐单环境且度大于等于2m 的铁素体钢钢板 2钢板的超声波探伤合格级理为 5.2.7条第1(1)、(2): 5.2.7条第1款(2(4)级 3设计压力大于等.A的压力容 件用不锈例复合钢板以及换热器管板 用不锈复合钢板,应按GB7N复合钢板超声波探伤方法》进行超声波探伤 壳体封头用复合板应沿200m间距的格子线,折边的 区域以及预定开孔边缘外侧的 25mm区域内进行探伤。热压封头及设开压刀天于等于10.oMPa的高压筒体用复合板应符合GB 7734的I级要求;一般筒体用复合板应符合级要求。 管板用复合板应作100%超声波探伤,并符合GB7734的1级要求 5.2.8热处理 1压力容器主要受压元件用厚度大于30mm的20R、16MnR,厚度大于16mm的l5MnVR 钢板应在正火状态下使用用于制造其它受压元件(如法兰、管板、平盖)的厚度大于50mm的20R 16MnR钢板也应作正火处理。 2珠光体耐热钢(如0.5Mo钢、1%Cr-0.5Mo钢、2%Cr1Mo钢)钢板应在退火或正火+回
火状态下使用。经热加工的珠光体耐热钢钢板应根据热加工工艺评定情况,考虑是否需重新热处 理 3奥氏体不锈钢应在固溶状态或稳定化处理(仅对加有稳定化元素的奥氏体不锈钢)状态下 使用。经600以上热加工的奥氏体不锈钢钢板,当使用于晶间腐蚀环境时,应重新进行固溶处理 或稳定化处理。 4同时符合下列各项的压力容器主要受压元件用低合金高强度钢钢板,应检验钢板模拟焊后 消除应力热处理状态的机械性能,且满足设计要求: (1)设计压力大于等于4.0MPa; (2)板厚大于等于40mm; (3)焊后进行消除应力热 s31受压元件用钢管可采无缝或焊接可 用自动电狐焊或高频接等工艺生产的焊 接钢管用于受压元时,应符合本标64 5.3.2管壳式换器等需与管板、折流板等精密配合的钠管(换率管),其径及壁厚尺寸精度 应不低于表5-3所示事。 3换热管精度要 comm 10% 符合上述尺寸专度要求的管 悉5-符合换热管精度的管标准 标准号 标准规定的精度等级 备注 GB8163 较高级精度 丁货时应注明 GB3087 高级精度 订货时应注明 GB6479 较高级精度 订货时应注明 GB9948 般级 订货时不需注明 GB5310 善通级精度 订货时不需注明 GB13296 高级精度 订货时应注明 HG20537.2 订货时不需注明