詳細(xì)解讀四川低溫壓力容器注意要點

1、低溫壓力容器材料控制要點

低溫壓力容器的質(zhì)量首先取決于低溫用鋼材的質(zhì)量。低溫用鋼按使用溫度大體分為三大類：-40℃以上溫度時，多用低碳（含碳里小于0.25%）碳錳鋼；-40～-196℃時，多用中鎳鋼、鉻鎳奧氏體鋼，-196～-273℃時，多用鎳奧氏體鋼。

常用的鋼材有16MnDR、15MnNiDR、09Mn2VDR、09MnNiDR、06MnNbDR、CF-62 等，以及鎳系低溫鋼材1.5Ni、2.5Ni、3.5Ni、5Ni、9Ni 鋼等。

鋼材在低溫下的主要失效形式是脆性斷裂。鋼材在溫度低于脆性轉(zhuǎn)變溫度（NDTT）時，在有足夠尖銳的缺口或缺陷時就可能導(dǎo)致低應(yīng)力下的脆性斷裂。這種斷裂破壞是突然發(fā)生的，并可能導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。鋼材在低溫下的沖擊值A(chǔ)kv，反映了鋼材缺口尖端處的在低溫下塑性變形能力和對裂紋擴(kuò)展的敏感性，即低溫韌性。

材料采購首先應(yīng)選擇經(jīng)過企業(yè)內(nèi)部管理評審合格供方，同時為了得到良好的冷熱加工性能和低溫韌性，采購時對所選的低溫鋼材在對冶煉方法、化學(xué)成分、鋼材內(nèi)部組織、熱處理狀態(tài)等諸方面均應(yīng)加以嚴(yán)格規(guī)定和要求，以保證低溫鋼材的質(zhì)量。

1.1 低溫材料的檢驗

低溫鋼材在入廠后的復(fù)驗對于保證材料質(zhì)量，從而在源頭上保證低溫壓力容器的質(zhì)量具有重大意義。低溫壓力容器用鋼材在加工制造前須對低溫沖擊值進(jìn)行復(fù)驗。對低溫三類壓力容器和球罐用鋼材還要進(jìn)行全項目復(fù)驗。即復(fù)驗材料的化學(xué)成分、常溫機(jī)械性能、低溫沖擊值以及鋼材超聲波檢測復(fù)驗。

鋼材復(fù)驗按進(jìn)行..下料，確保筒體成形準(zhǔn)確。對于封頭及球殼板批進(jìn)行，每批由同一牌號、同一爐罐號、同一規(guī)格尺寸、能、低溫沖擊值以及鋼材超聲波檢測復(fù)驗。鋼材復(fù)驗按批進(jìn)行，每批由同一牌號、同一爐罐號、同一規(guī)格寸、同一熱處理制度的鋼材組成。

低溫壓力容器用焊條應(yīng)選用化學(xué)成分和力學(xué)性能與母材相近的低氫堿性焊條，埋弧焊焊劑應(yīng)選用堿性或中性焊劑，并且其低溫沖擊值不小于標(biāo)準(zhǔn)和母材的規(guī)定。所有用于低溫鋼的焊條應(yīng)按批復(fù)驗藥皮含水量或熔敷金屬擴(kuò)散氫含量。

1.2 低溫材料的管理

建立嚴(yán)格的低溫鋼材料的發(fā)放、回收以及現(xiàn)場管理制度，對于低溫壓力容器的制造來講是重要的質(zhì)量保證手段。特別在制造現(xiàn)場，由于低溫鋼材與普通鋼材容易混淆，如不嚴(yán)加管理會留下很大的事故隱患。低溫鋼材和焊條應(yīng)專人專庫管理，經(jīng)技術(shù)交底后，施工人員和相關(guān)管理人員應(yīng)熟識低溫鋼材和焊條的標(biāo)識，以防與其他鋼材混淆。

材料進(jìn)出庫要記錄臺帳，剩余材料要及時進(jìn)行標(biāo)識移植。低溫鋼材表面質(zhì)量要求高，低溫鋼材儲運過程中應(yīng)保護(hù)好表面并采用色標(biāo)進(jìn)行標(biāo)識。下料、切割應(yīng)在材料管理人員監(jiān)督下進(jìn)行，并及時進(jìn)行色標(biāo)移植，低溫鋼材表而不允許打鋼印作標(biāo)識。鋼板材、半成品按批號、規(guī)格分類上架堆放，預(yù)制，加工成形的材料用胎具支架存放，嚴(yán)禁低溫鋼材料特別是焊接材料直接置于地面。支架離地面和墻面的距離不應(yīng)小于300mm 。

焊條庫設(shè)置符合相關(guān)焊材管理規(guī)定，庫內(nèi)溫度不得低于10℃ ，相對濕度不大于60% ，并做好記錄。焊條使用前按規(guī)定溫度烘干2 小時，烘干后放置于恒溫干燥箱內(nèi)(100～150℃）。

2、制造安裝過程控制要點

壓力容器低溫下的破壞除鋼材本身質(zhì)量因素外，制造及安裝缺陷造成的內(nèi)部應(yīng)力集中也是引起低溫脆性斷裂的一個重要原因。特別在低溫下，應(yīng)力集中處較大的峰值應(yīng)力與設(shè)備總體薄膜應(yīng)力和彎曲應(yīng)力相疊加，使低溫壓力容器在局部達(dá)到很高的應(yīng)力水平，而低溫下鋼材的塑性變形能力下降，自限性條件消失，從而引起鋼材突然的脆性斷裂。

此外，在制造過程中，鋼材冷態(tài)下加工變形率過大時，會出現(xiàn)強(qiáng)度和硬度增大，而塑性和韌性降低，脆性轉(zhuǎn)變溫度升高的冷作硬化現(xiàn)象，如不加以消除則會增加低溫脆性破壞的危險。因此，在低溫壓力容器的制造、安裝過程中，應(yīng)采取措施降低內(nèi)部應(yīng)力水平和冷作硬化現(xiàn)象。

（1）鋼板材下料時必須嚴(yán)格按照經(jīng)計算的排版尺寸進(jìn)行..下料，確保筒體成形準(zhǔn)確。對于封頭及球殼板進(jìn)行二次下料，以保證精度。在運輸過程中應(yīng)采用合適的胎具進(jìn)行夾固，防止產(chǎn)生變形，現(xiàn)場組對安裝前，應(yīng)進(jìn)行尺寸復(fù)查，對復(fù)查超標(biāo)的板材，應(yīng)重新進(jìn)行壓制或校圓，確保組對質(zhì)量。如果偏差超標(biāo)而強(qiáng)行組對，就會產(chǎn)生很大的組裝應(yīng)力，這對于低溫壓力容器是很不利的。因此組對殼體時不得強(qiáng)行組對、組裝。

(2）為避免鋼材冷作硬化，低溫壓力容器的零部件在常溫下成形或矯形時，應(yīng)控制鋼板的冷塑性變形率≤2% ，并且不允許用鐵錘敲打成形或校形。當(dāng)環(huán)境溫度低于 -10℃時，不得進(jìn)行冷變形加工。對于容器筒體應(yīng)控制.小彎曲半徑并進(jìn)行多次輥壓成形。對于球殼板應(yīng)采用合適的胎具多次多點壓制成形，而對于橢圓形封頭，其冷作硬化.嚴(yán)重的是變形.大的過渡區(qū)和直邊部分，為消除冷作硬化，壓制之前或中間對板坯進(jìn)行退火處理以便軟化組織，防止斷裂。在冷壓后還應(yīng)進(jìn)行與原母材相同的熱處理，以恢復(fù)低溫韌性。

（3）在組對時，應(yīng)將各筒節(jié)的偏差均勻分布，不得集中至某一側(cè)或某一段，以免引起過大的形狀突變，減少應(yīng)力集中水平。對于不等厚的對接，應(yīng)將厚板削薄并圓滑過渡至與薄板齊平。對于低溫球形罐，應(yīng)采用分片散裝法逐片組裝，減少不均勻的偏差和形狀突變，確保組對錯變量、棱角度、圓度等指標(biāo)符合要求。

(4）容器殼體、受壓元件表面均不得用鋼印做各種標(biāo)識，只允許用油漆作標(biāo)識。

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