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压力容器用钢选材及工艺制定

1.压力容器用钢的服役条件

CJJ_T308-2021 湿地公园设计标准.pdf压力容器所在的场合大多接触的介质很多是易燃、易爆的, 以及操作工况的压力、温度的苛刻性, 决定了在压力容器的设计中, 既要保证生产工艺结构方面的要求, 又要确保安全运行。

2.压力容器用钢的技术要求

压力用钢的选用必须考虑设备的设计压力、设计温度、介质特性、材料的焊接性能、冷热加工性能、热处理以及容器的结构外，还需要考虑经济合理性，由此提出了对材料各种性能的要求,它包括机械性能、物理性能、耐腐蚀性能、制造工艺性能（如焊接性能、冷热加工工艺性能），决定这些性能的最根本的就是材料的组织与成分。

3.压力容器用钢的成分特点

总结了典型铁素体系铬钼耐热钢的研究现状及发展变化趋势和规律,根据铬元素含量的变化, 铁素体系铬钼耐热钢主要分为2% Cr、9% Cr、12% Cr 三大系

列, 均通过添加V、Nb、Mo、W、Co 、B、N 等合金元素并调整它们之间的最佳配比从而使性能获得不断的改善。

T/P22钢广泛应用于石油化学工业的加氢反应器、氨合成塔外壳及使用燃料或动力的发电设备配套锻件等,具有强度高、抗氢性能良好,在20世纪70年代就已得到广泛的应用,通常被作为低合金耐热铬钼钢的开发基准。T/P23钢是日本住友金属根据微量合金化理论,在T/P22的基础上,借鉴我国R102以W代Mo的原理,降低C含量并添加微量V、Nb、N、B等开发成功的一种新型低碳高强度耐热钢。较之T/P22,该钢蠕变强度明显提高,550度以上许用应力约为T/P22的2倍,不需焊前预热、焊后热处理,冷裂敏感性远低于R102。因此,T/P23可以减薄壁厚、优化传热效率和简化制造工艺,是取代T/P22、12Cr1MoV、R102等用于制造金属壁温低于580度的大型电站锅炉过热器、再热器及集箱的优质材料。

一般当工作温度在620度以上时,9%Cr钢的抗氧化性能不能满足要求,需使用12%Cr系耐热钢。T/P122是日本住友金属以德国X20CrMoV121钢为基础,降低了其碳含量,加入1%的W和少量的Cu、Nb,改进研制的11Cr0.4Mo2WCuVNb钢。其化学成分特点如下:1形成WMo的复合固溶强化和更加稳定细小的MX型弥散沉淀强化,提高组织稳定性和高温强度;2其基本化学成分与T92相当,为了提高它的抗氧化性,Cr 含量提高到12%;3添加Cu以抑制铁素体生成、改善相稳定性,提高焊接接头的冲击韧性及蠕变断裂韧性,而富Cu相析出能提高蠕变强度。该钢综合性能优良,具有较好的组织稳定性,与T/ P91相比,在高温650度时的持久强度、抗氧化性能和抗腐蚀性能更优。但由于含铜量较高,在热加工和焊接后不得不进行回火处理, 并且由于AC1温度较低,需要较长的回火时间。此外,焊接接头存在弱化现象且价格昂贵,也进一步限制了其使用范围。

4.压力容器用钢工艺规范

压力容器的破坏除钢材本身质量因素外,制造及安装缺陷造成的内部应力集中也是引起脆性断裂的一个重要原因。特别在低温下,应力集中处较大的峰值应力与设备总体薄膜应力和弯曲应力相叠加,使低温压力容器在局部达到很高的应力水平,而低温下钢材的塑性变形能力下降,自限性条件消失,从而引起钢材突然的脆性断裂.安装过程中,应采取措施降低内部应力水平和冷作硬化现象。

2.焊接工艺质量控制要点

压力容器的焊接质量是影响低温压力容器施工质量的另一个重要因素。低温钢的焊接除了防止焊接裂纹外,关键是要保证焊缝及热影响区的低温韧性,这是低温钢焊接工艺质量控制的一个主要环节。

某教委新办公楼室内装饰工程施工方案 3.焊接工艺质量控制要点

压力容器的焊接质量是影响低温压力容器施工质量的另一个重要因素。钢的焊接除了防止焊接裂纹外,关键是要保证焊缝及热影响区的低温韧性,这是钢焊接工艺质量控制的一个主要环节。保温温度、保温时间、加热冷却速度、入炉出炉温度的确定。

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