钛_钢复合板压力容器制造技术
钛材压力容器制造要点
钛材压力容器制造要点1前言钛材是一种新型金属材料，具有较高的强度、较小的密度(仅为碳钢的60%)、优良的耐腐蚀性能以及良好的工艺性能，今后将日益广泛地用于制造耐腐蚀的石油化工设备。
2组装及加工2.1前期准备(1)专门划分一块钛材设备制造区域，严禁与碳钢设备混堆、接触，工作场地必须铺设橡胶板。
(2)材料要入库妥为保管，禁止露天堆放。
同时设置几个钛材专用的边角余料箱，将边角料分类回收。
(3)自行设计、制造所需的专用机具、胎具等。
其中多层螺旋盘管弯制机不但解决了钛材盘管的煨弯难题，还荣获国家专利，专利号为92 2 338574；其它设备如剪板机、刨边机、滚板机等要保持清洁，防止油污、铁屑、辊子上的缺陷等损伤钛材表面。
(4)参加钛材设备制造的人员，着装应符合要求，工作服、手套要整洁，不允许穿带铁钉的鞋，并且尽量避免在钛板上走动。
2.2划线与落料钛材对缺陷的敏感性很强，因此禁止用铁锤击打钛材表面或打样冲或钢印，禁止用墨汁或油漆书写有关标记。
钛材还易受铁、油污等的污染，下料切割后须用砂轮机将污染部位打磨干净，因此划线时要适当多留一些加工余量，一般以10～20mm为宜。
采用剪板、砂轮机或等离子弧切割落料。
采用等离子弧切割时，为防止飞溅损伤钛板，应在钛板表面涂刷白垩粉。
2.3加工坡口对板材要求在刨边机上刨出坡口，对管材要求在车床上车出坡口，坡口均为V型，较长的板在刨边过程中容易产生挠曲、被撕裂的现象。
为了解决这些问题，我们用槽钢压紧刨削端，以增大刨边机对板材的压紧力，同时减小板材伸出刨边机的长度(由常规的50mm减为30mm)，以增大其刚度，再调整好刀具的刃倾角，并采用低速和小的进刀量切削，结果坡口光亮如镜，比碳钢及不锈钢坡口的粗糙度要低得多。
注意在钛材刨边过程中不能中途停止进刀，否则容易引起切削表面硬化，同时钛材刨边时磨刀及更换刀具也比碳钢及不锈钢频繁。
2.4卷板钛板在卷制时，板材回弹量要比碳钢及不锈钢大，致使点焊比较困难。
一种钛-钢复合板制容器热气循环试验技术
收稿日期: 2021$02$21 作者简介：张 鹏（1991$）,男，四川眉山人，助理工程师，硕士，从事传热与传质技术研究。E-mail：2468279485@
-14 -
石油化工设备
2021年第50卷
生泄漏叫 本文热气循环试验采用的是内部蒸汽加热的
方式，与传统的外部电加热方式相比有诸多优势％ 外部电加热采用的是电热阻丝加热、氮气加压，升 温&升压分开进行#而内部蒸汽加热方式的升温& 升压介质都是水蒸气,升温&升压同时进行,其理 论计算设计及实际操作都较外部电加热方式更简 便，同时内部蒸汽加热方式也符合容器的实际操 作工况#
酸腐蚀，工程上常采用钛-钢复合板制造相关设 备（对钛-钢复合板,升温时钛的线膨胀系数小于 碳素钢的，在钛复层及钛焊缝处会产生拉伸热应 力,温度越高，产生的热应力越大,钛焊缝处就可 能产生裂纹而损坏设备*8+。水压试验对压力容器 的承压性能进行了检验，但是未对容器的承温性 能进行检验（热气循环试验则弥补了这一点,通过 模拟真实操作条件使容器达到相应的温度、压力, 试验结束之后利用氮检漏仪器检验钛焊缝是否发
&2=41. 634 W/(m ・ J )、b 1=0. 003 m、b2=0. 012 m、
#1=2.003 m、#2=2.018 m、#=2 m 带入式(3)，得K=
1 023. 96 W/(m2・°C )。
容器内表面积 S =169. 56 m2,由 KS L $ 1=250. 6X
103 W得N $ 1=1.44 O &故水蒸气与容器之间只需
TA10的比热容为520 J/(kg-?)、导热系数 为 17 W/(m-°C )；Q345R 比热容 490.6 J/(kg-B )、 导热系数41.634 W/ (m・°C )%容器保温材料为 100 mm厚的硅酸铝保温棉，保温棉密度128 kg/m3、 比热容 1 004. 88 J/ (kg-°C )、质量 2 326 kg % 复 合板定性温度为(5+200)E2=102. 5(G )%
钛制压力容器的制造与检验要点
钛制压力容器的制造与检验要点【摘要】本文通过对硫酸铜蒸发罐的生产实例全面介绍了钛制压力容器的设计、焊接、加工等制造要点以及制造完成后的检验原理、步骤和重点。
【关键词】钛压力容器制造检验某公司接到一批硫酸铜蒸发罐的订单，介质为CuSO4+H2SO4，设计温度150℃，设计压力0.25Mpa。
考虑到钛在含有氯、溴、醋酸、硫酸、硝酸等腐蚀性介质中具有比不锈钢、铝、铜更优良的耐蚀性，特选用了钛材。
但是钛制压力容器比普通的钢制压力容器在技术上有更多难度，积累经验也少得多，为此作者对钛制容器在材料选用、加工卷制、焊接、热处理、检验上的要点进行了一系列的论证。
1 材料选用钛存在两种同素异构晶体形态，α为密排六角结构，β为体心立方结构。
因为882.5℃以下，密排六角结构最稳定，所以压力容器设计中应采用α合金状态，即TA牌号。
根据氧含量的不同，分为TA0-TA3共4种牌号，机械强度和硬度逐级增加，抗腐蚀性能相近。
TA1和TA2的耐腐蚀性能和综合性能适中，TA0具有较好的成型性能，TA3具有较高强度和耐磨性能，考虑到经济性，选用TA2牌号。
由于钛及钛合金的抗拉强度随温度的升高而下降较快，见表1，因为硫酸铜蒸发罐的工作温度约为140℃，考虑到该温度下抗拉强度与常温下有较大差距，所以选用钛-钢复合板.综合考虑复合板的力学性能指标和工艺性能指标选用S30408+TA2。
2 筒体的卷制与封头的冲压钛材在剪切过程中，易产生塑性变形，加之温度过高，容易与空气中的氧、氮等反，产生加工硬化，降低防腐蚀性能，所以选用水下切割的方法。
钢板卷制过程中，在钢板厚度方向上，外层收到拉伸，内层收到压缩，存在一定的剪切应力。
由于钛-钢复合板按目前的生产技术一般采用爆炸法，界面存有一定的应力，叠加卷制产生的剪切应力，将面临巨大的剥离风险。
因此必须采用特殊的卷制方法：（1）使用合适的预弯模版进行板端预弯；（2）卷板一次压下量不宜过大，避免同一区域往复成形；（3）纵缝基层焊接完毕后进行无损检测；（4）尽可能减少筒体找圆次数。
钢制衬钛压力容器制造要点
切割 线 现 场焊 接
ｃ２ ＿
复合 层 修 补 一 锈蚀 试 验 一压 力试 验 一 内部 构件 安装
一
环 缝 磁 粉 检 验 一氦 气 泄 漏试 验 一锈 蚀试 验 一衬 钛
层 阳极 化 一 检 查 封 孔
～ —
注 ：虚 线部 分 为临 时裙 座
３ 总 体 方 案
氧 化 反 应器 ０ 年 １ 月 到货 ， 因现 场 气 温 较低 ， ５ ２ 组 焊 时 须 搭 设保 温 棚 ， 并配 备 照 明 、采 暖 、通 风 等
部 设 可 移 动 式房 顶 。将 框架 内部 地 面 夯 实 、 找平 ， 放 入 核 算 好 高 度 与 刚 性 的组 对 底 座 ，上 置 ６ ０ 台５ 吨 级 的 螺 旋 千斤 顶 ，半 固定 并 找平 ；将 带 底 座 的 反应
腐蚀 裕 量
基层 ｉ ｍ ｍ， 内 部衬 钛层 Ｏ ｍ ｍ
图 １ 氧 化 反 应 器 （ １３ １ Ｄ — ０ ）简 图
表 １氧 化反 应器 （ ｌ ３ １ Ｏ － ０ ）主要 工 艺参数
设 计 压力
操 作压 力 车 间 试 验 压 力
２ １ ＯＰ ． ×１ ａ
１ ３× １ ６ａ ． ０Ｐ ２８ ． ８× １ ６ａ ＯＰ
设 计 温度
钢 制 衬钛 压 力容 器 制造 要点
周 林 王莉红 赵 强 王 中伟
４ １２ ） ７ｏ５ （ 中国石油天然气第一建设公 司，河 南洛 阳
摘
要： 介绍了钢制 衬钛压 力容 器组焊 、 检验、 试验 的全过程 ， 详细叙 述了施工程序及制造要点， 可供类似设备施工时
参考。
关键词 ： 钛复合板 ；压 力容器 ；组焊 ；试验 中图分类号 ：Ｕ ２ ９ ７４ ，Ｑ ５ ． Ｔ ７ ． ８ Ｔ ０ ２ ５ 文献标 识码 ： ６ 文章编 号 ：０ ２ ３ ０ ２ ０ ）０ — ０ ０ ０ １ ０ — ６ ７（０ ８ １ ０ ３ — ３
压力容器用爆炸焊接复合板标准简介
四、NB/T47002.4-2009 《压力容器用爆炸焊接 复合板 第4部分：铜—钢复合板》
1.复合界面的结合剪切强度 τ b≥100 MPa。 2.未结合率
1级、2级和3级均为钢板全面积超声检测。来自NB/T47002.4
未结合率 ％
1级
0
2级
≤2
3级
≤5
3.覆材所用牌号 T2、TU1、
H68、H62、HSn62-1、 QSn6.5-0.1、QAl9-2、 B19、BFe10-1-1、BFe30-1-1。
压力容器用爆炸焊接 复合板标准简介
中国通用机械工程总公司 秦晓钟 2011年1月
一、NB/T47002.1-2009 《压力容器用爆炸焊接 复合板 第1部分：不锈钢—钢复合板》
1.复合界面的结合剪切强度
标 准 τ b MPa 2.未结合率 1级、2级和3级均为钢板全面积超声检测。 NB/T47002.1 1级 2级 3级 NB/T47002.1 ≥210 JIS G3601 ≥200 ASME SA264 ≥140
未结合率 ％
0
≤2
≤5
3.覆材所用钢号 奥氏体型：S30408(06Cr19Ni10)、 S30403(022Cr19Ni10)、 S32168(06Cr18Ni11Ti)、 S31608(06Cr17Ni12Mo2)、 S31603(022Cr17Ni12Mo2)、 S31668(06Cr17Ni12Mo2Ti)、 S31703(022Cr19Ni13Mo3)、 S39042(015Cr21Ni26Mo5Cu2)、 美S31254、美N08367、美N08926；
1.复合界面的结合剪切强度 标 准 τ b MPa NB/T47002.2 ≥210 JIS G3602 ≥200 ASME SA265 ≥140
压力容器制造工艺规程
压力容器制造工艺规程1. 引言压力容器是一种广泛应用于工业和军事领域的设备，用于存储和运输气体或液体。
由于其特殊用途和工作条件，压力容器的制造工艺必须符合严格的规范和标准，以确保其安全使用。
本规程旨在介绍压力容器的制造工艺，并提供制造商遵循的指导原则。
2. 材料选择压力容器的材料选择非常重要，必须根据容器的设计压力和温度、介质的性质和容器的尺寸等因素来确定。
常见的材料包括碳钢、不锈钢、合金钢和钛合金等。
制造商应根据设计要求选择合适的材料，并确保其符合相关标准和规范。
3. 设计和制图在制造压力容器之前，制造商必须进行详细的设计和制图。
设计阶段包括确定容器的尺寸、形状、壁厚和支撑结构等。
制造商应使用计算软件和模型进行力学分析，以确保容器在工作条件下具有足够的强度和刚度。
制图阶段包括制作详细的图纸和说明，包括容器的各个部分、连接方式和焊接工艺等。
4. 板材切割和成形制造压力容器的第一步是根据图纸的要求切割和成形板材。
常用的切割方法包括火焰切割、等离子切割和激光切割等。
成形板材的方法包括冷弯、热弯和卷边等。
制造商必须确保切割和成形过程的精度和质量，以避免材料剪裁不准确和形状变形等问题。
5. 焊接焊接是制造压力容器的关键步骤，要求焊缝具有足够的强度和密封性。
焊接方法包括手工电弧焊、氩弧焊、埋弧焊和激光焊等。
制造商应根据设计要求选择合适的焊接方法，并确保焊工具有相关的资质和经验。
焊接后，焊缝必须进行无损检测，以确保其质量和完整性。
6. 表面处理制造压力容器后，表面处理是必要的步骤，以提高其耐腐蚀性和耐磨性。
常用的表面处理包括喷砂、酸洗和热浸镀等。
制造商在选择和执行表面处理方法时，必须遵循相关标准和规范，并确保处理后的表面平整、清洁和耐用。
7. 压力测试制造完成后，压力容器必须进行压力测试，以确保其能够承受设计压力而不泄漏。
压力测试应根据容器的尺寸和设计压力来确定，常用的方法包括水压试验和气压试验等。
制造商必须记录并报告测试结果，并在通过测试后提供合格证书。
钛合金压力容标准
钛合金压力容标准
钛合金压力容标准指的是对钛合金压力容器的制造和使用进行监管的标准，其主要包括以下几个方面：
1. 材料标准：钛合金压力容器应符合国际或国家标准对钛合金材料的要求，如ASTM标准。
2. 制造标准：钛合金压力容器的制造应符合相关的标准，如ASME Boiler and Pressure Vessel Code。
3. 设计标准：钛合金压力容器的设计应符合相关的设计标准，如ASME Section VIII。
4. 安全标准：钛合金压力容器应满足相关的安全标准，如对容器的强度、密封性、防爆性能等要求。
5. 测试标准：钛合金压力容器在制造完成后需要进行各种测试，如压力测试、泄漏测试等，这些测试应符合相关的标准要求。
这些标准的制定旨在确保钛合金压力容器的安全可靠性，预防事故的发生，保护人员和环境的安全。
具体的标准要求会根据不同国家和地区的法规和规定而有所差异。
复合板制造压力容器应注意的问题
复合板制造压力容器应注意的问题作者：徐祥来源：《科学与技术》2014年第09期摘要：复合板在近几年来得到了较广泛的应用，以取代某些环境下采用的纯不锈钢。
本文针对复合板制压力容器制造常见的问题进行了阐述，并对I类和II类复合板制压力容器之间的异同和应注意的事项进行了深入论述。
关键词：复合板；压力容器；设计；制造；检验复合板是由基层材料和复层材料通过爆炸或爆炸——轧制等方法复合而成的双金属板。
由于复合板具有强度高、耐蚀耐磨等特殊性能好和造价较低等优点，近年来在石化、冶金、机械、能源、航天等领域得到广泛应用。
它综合了基层材料和复层材料各自的性能优点，既有基层材料所有的结构强度和刚度，又有复层材料所具有的耐蚀耐磨等基层材料没有的特殊性能，使设备重量和造价大大降低，结构尺寸变小，避免了不锈钢、镍、铜、钛、铝等贵重金属材料的浪费，有着良好的经济效益和社会效益及应用前景。
在压力容器行业中，复合板主要用于制造反应釜、换热器、贮罐等设备。
用于制造压力容器的复合板目前主要有两类，一类是基层材料与复层材料焊接性较好，这类材料有不锈复合钢板、镍基合金复合钢板等（以下简称I类材料）；一类是基层材料与复层材料焊接性较差或不能焊接，这类材料有钛复合板、铜复合板、铝复合板等（以下简称II类材料）。
对这两类复合材料，在容器产品设计、制造和检验时都有很大的不同，应区别对待。
1 材料要求对于复合板材料来说，基层与覆层贴合的紧密程度是非常关键的问题，如果基层与覆层间贴合不好，不仅不能满足防腐的要求，而且在使用过程中还有可能导致鼓包和大面积脱层，从而严重影响设备的安全使用。
同时在设备制造过程中会直接影响壳体的组对焊接质量，尤其容易导致焊缝及母材微裂纹的产生，给设备的安全使用留下隐患。
因此，在用复合板生产之前，仍然需要进行复验，用超声波探伤的方法对复合板的贴合程度进行抽查，不允许任何超标缺陷存在。
除此之外，还应视设备类别及所使用的介质等，对复合材料的力学性能，化学成分进行复验，以确保压力容器主体材料的可靠性。
钛-钢金属复合材料
c．加热和冷却速度：80～200℃／h。
附录B钛-钢复合板的超声波探伤方法(补充件)本方法是以钢或不锈钢为基材，以钛为复材，总厚度大于8mm，单层一次复合的爆炸及爆炸-轧制复合板的超声波探伤方法。
B．1 一般要求B．1．1目的主要用于探测复合板的复材与基材之间的贴合程度。
B．1．2方法类别本标准规定采用纵波脉冲反射法(或多次脉冲反射法)进行超声波探伤。
接触法或水浸法均可使用。
B．1．3对探伤人员的要求探伤操作人员应达到部级或与此相当的学会级三级以上无损检测人员水平；签发及解释检验报告人员应达到部级或与此相当的学会二级以上人员水平。
B．1．4探伤表面。
B．1．4．1复合板表面不得有影响探伤的氧化皮、油污及锈蚀等其他污物。
B．1．4．2探伤表面粗糙度Ra应不大于5μm。
B．1．4．3在规定的探伤灵敏度下，材料的噪声电平不大于5％。
B．2 探伤设备B．2．1探伤仪器B．2．1．1使用脉冲反射式超声波探伤仪。
探伤仪器应符合ZBY230-84《A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件》中规定的技术性能指标。
B．2．1．2也可使用超声波测厚仪。
B．2．2探头B．2．2．1使用晶体为圆形或矩形的直探头。
也可使用双晶斜探头及测厚探头。
B．2．2．2晶体尺寸一般为υ10～30mm，矩形为宽(10～20)mm×长(15～30)mm，频率为2．5～10MHz。
B．2．3耦合剂接触法探伤时，可采用清洁的自来水作耦合剂，也可使用水玻璃、溶性油、丙三醇等。
B．2．4对比试块B．2．4．1对比试块应采用与被探复合板的材料厚度、声学性能和表面状态相同或相似的复合板材料制成。
B．2．4．2对比试块A及试块B的形式及尺寸如图B1所示。
B．3 探伤B．3．1探伤面的选择根据被探板材的表面状态、复材厚度、声阻抗及外观形状、决定从复材面或从基材面进行探测。
B．3．2探伤灵敏度B．3．2．1探伤灵敏度根据被探板材的形状决定。
B．3．2．2利用对比试块调节探伤灵敏度。
钛复合板制压力容器的制造监检
钛 复合板 材 料必 须具 有 出厂 的材料 质 量证 明书。压 力
措施对火灾 下隧道结构反应 的影响等。希望 在下一步 的工作
中能继续推动 隧道火灾数值模拟 方法的发展 。
参考 文献
工 程 结构 研 究所 ，９ ９ １８ ．
— ．
合 结构抗火设计 【 】 Ｍ ．北京 ： 中国建筑工业出版社 ，０６ ２０．
［ ｏｕ Ｗａｇ ， ｈ ｎ ． Ｐｅｉ ｉｇｈ ｉ ｅ ３ ］Ｋ ｄ ｒ ＫＲ， ｎ Ｃ Ｃ ｅｇＦＰ ｒｄｃｎ ｅ ｒ Ｒ — Ｖ Ｔ ｔ ｔ Ｆｅ ｓ ｔ ｃ ｅ ａｉｕ ｆ ｉｈＳｒｎ ｈＣ ｎｒｔ Ｃ ｌｍ ｓ ］Ｃ — ｉａ ｅＢ ｈｖｏｒ ｇ ｔ ｇ ｏｃｅｅ ｏｕ ｎ［ ． ｅ ｓｎ ｏＨ ｅ Ｊ
ｍｅ ｔ ｎ ｏ ｃｅｅ ｏ ｐ ｓ ｅ ，０ ４ ２（ ． ｎ ａ ｄＣ ｎ ｒｔ Ｃ ｍ ｏｉ ｓ ２ ０ ， ４） ｔ
做 的标记移 植 ， 不应在钛 复合板 的耐腐 蚀面采 用硬 印作 为材
１ 设备主 要技术 特性及 相关监 检要 点
（） 温压 力容器的主要技术 参数和材质见 表 １ １低
２ １李 国强 ， 韩海林 ， 国彪 ， 楼 蒋首超．钢 结构及钢 一混凝土 组 结构残余应 力的影响 ； 灾中混凝土爆裂 对结构 的影响 ； 火 防火 『
文章编号 ：０ ９ ２ ７ （ ０ ０） ５ ０ ３ — ２ １０ — ３ ４ ２ １ ２ — ０ ４ ０
《 制造标准 ：钢制压 力容器 ＞Ｇ １ ０ １ ９ ） 钛 制焊 ２ ） 《 （ Ｂ ５ — ９ ８； ＜ 接容器 ＞ Ｂ ４ ４ — ０ ２；低温绝 热压 力容器 ＞Ｇ １４ ２ （ ／ ７５２ ０） Ｊ Ｔ 《 （Ｂ ８４ —
钛-钢复合板制压力容器设计概述
148化工机械2020年钛-钢复合板制压力容器设计概述李桓罗永智王治刚王芳钰（兰州兰石重型装备股份有限公司）摘要介绍了钛-钢复合板制压力容器的设计特点，主要对筒体、接管、法兰复层间的连接结构进行了分类概括，并总结了钛-钢复合板制压力容器的设计注意事项。
关键词压力容器钛-钢复合板特点连接结构注意事项中图分类号TQ051.3文献标识码A文章编号0254-6094（2020）02-0148-04随着我国经济的发展，钛材的生产和应用快速增长，钛材能够在高温和低温工况下，对海水、湿氯气、二氧化氯、硝酸、醋酸、浓度低于4%的硫酸、氯化铁、氯化烃类及尿素等中性、氧化性、弱还原性介质具有优良的耐腐蚀性能［1$。
在化工设备上用钛代替碳钢、不锈钢及铜等材料可以大幅提高设备的使用寿命,虽然造价投资大，但经济效益良好。
目前，我国钛-钢复合板生产经验成熟可靠，钛-钢复合板制压力容器［2$已在石油化工、制盐、制碱及制药等行业中广泛应用。
1钛-钢复合板制压力容器的特点钛-钢复合板制压力容器的特点如下：a.钛-钢复合板材料经济性好。
钛材单位重量的价格约是一般普通钢材的50倍，约是不锈钢的6倍。
若采用纯钛材结构，不但价格昂贵，而且当钛板厚度大于25mm时，焊接困难，工艺复杂，焊接质量无法保证％b.严格避免钢、钛互熔的焊接结构［3$。
钛的熔点高、无磁性，铁在钛中的溶解度仅为0.05%~ 0.10%，两者焊接困难，不能熔焊％除此之外，铁等其他金属熔于钛焊缝金属中会形成硬而脆的金属间化合物，极大地降低焊接接头塑性，除爆炸焊接和钎焊外，钛不能直接焊在钢上。
C.焊接部位要用惰性气体保护。
钛的化学性能极为活泼，会迅速与空气中的氧、氮及氢等气体进行化合作用，形成脆性化合物％氧和氮会使钛材塑性下降而强度和硬度增高，其中氮的危害程度更大；而氢会使焊接接头的冲击吸收能量值急剧下降，塑性变化小,产生氢脆现象％d.外壳设置一定数量的检漏孔％在正常运行时，检漏孔可以检查钛-钢复合层是否泄漏，还可以作为设备温度升高时壳体和衬层间遗留气体的出口；在制造和检修时由此通入保护气体，对焊缝背面进行保护％e.设备操作温度不超过350"。
钛制压力容器的制造与检验要点
钛制压力容器的制造与检验要点作者：高旻鸿来源：《中国石油和化工标准与质量》2013年第02期【摘要】本文通过对硫酸铜蒸发罐的生产实例全面介绍了钛制压力容器的设计、焊接、加工等制造要点以及制造完成后的检验原理、步骤和重点。
【关键词】钛压力容器制造检验某公司接到一批硫酸铜蒸发罐的订单，介质为CuSO4+H2SO4，设计温度150℃，设计压力0.25Mpa。
考虑到钛在含有氯、溴、醋酸、硫酸、硝酸等腐蚀性介质中具有比不锈钢、铝、铜更优良的耐蚀性，特选用了钛材。
但是钛制压力容器比普通的钢制压力容器在技术上有更多难度，积累经验也少得多，为此作者对钛制容器在材料选用、加工卷制、焊接、热处理、检验上的要点进行了一系列的论证。
1 材料选用钛存在两种同素异构晶体形态，α为密排六角结构，β为体心立方结构。
因为882.5℃以下，密排六角结构最稳定，所以压力容器设计中应采用α合金状态，即TA牌号。
根据氧含量的不同，分为TA0-TA3共4种牌号，机械强度和硬度逐级增加，抗腐蚀性能相近。
TA1和TA2的耐腐蚀性能和综合性能适中，TA0具有较好的成型性能，TA3具有较高强度和耐磨性能，考虑到经济性，选用TA2牌号。
由于钛及钛合金的抗拉强度随温度的升高而下降较快，见表1，因为硫酸铜蒸发罐的工作温度约为140℃，考虑到该温度下抗拉强度与常温下有较大差距，所以选用钛-钢复合板.综合考虑复合板的力学性能指标和工艺性能指标选用S30408+TA2。
2 筒体的卷制与封头的冲压钛材在剪切过程中，易产生塑性变形，加之温度过高，容易与空气中的氧、氮等反，产生加工硬化，降低防腐蚀性能，所以选用水下切割的方法。
钢板卷制过程中，在钢板厚度方向上，外层收到拉伸，内层收到压缩，存在一定的剪切应力。
由于钛-钢复合板按目前的生产技术一般采用爆炸法，界面存有一定的应力，叠加卷制产生的剪切应力，将面临巨大的剥离风险。
因此必须采用特殊的卷制方法：（1）使用合适的预弯模版进行板端预弯；（2）卷板一次压下量不宜过大，避免同一区域往复成形；（3）纵缝基层焊接完毕后进行无损检测；（4）尽可能减少筒体找圆次数。
新版GB150中关于压力容器用材料的问题
压力容器用材料1. 总则1.1 通用要求（1）压力容器选材时应考虑容器的使用条件（如设计温度、设计压力、介质特性和操作特点等）、材料的性能（力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能）、容器的制造工艺以及经济合理性，并尽可能选用国产牌号的材料。
（2）压力容器用材料的质量、规格与标志，应当符合相应材料的国家标准或行业标准的规定。
（3）压力容器专用钢板的制造单位应当取得相应的特种设备制造许可证。
（4）材料制造单位应当向材料使用单位提供质量证明书，材料质量证明书的内容应当齐全，清晰，并且盖有材料制造单位质量检验章。
（5）压力容器制造单位从非材料制造单位取得压力容器用材料时，应当取得材料制造单位提供的质量证明书原件或者加盖材料供应单位检验公章和经办人章的复印件。
（6）对于采购的第Ⅲ类压力容器用Ⅳ级锻件，以及不能确定质量证明书的真实性或者对性能和化学成分有怀疑的主要受压元件材料，压力容器制造单位应当进行复验，符合相应材料标准的要求方可投料使用。
1.2 熔炼方法压力容器受压元件用钢，应当是氧气转炉或者电炉冶炼的镇静钢。
对标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的低合金钢钢板和奥氏体—铁素体型不锈钢钢板，以及使用温度低于-20℃的低温钢板和低温钢锻件，还应当采用炉外精炼工艺。
1.3 化学成分1.3.1 用于焊接的碳素钢和低合金钢碳素钢和低合金钢钢材，C≤0.25%、P≤0.035%、S≤0.035%。
1.3.2 压力容器专用钢中碳素钢和低合金钢钢材，其硫、磷含量应当符合以下要求：（1）碳素钢和低合金钢钢材基本要求，P≤0.030%、S≤0.020%。
（2）标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，P≤0.025%、S≤0.015%。
（3）用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值小于540MPa的钢材，P≤0.025%，S＜0.012%。
（4）用于设计温度低于-20℃并且标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，P≤0.020%、S≤0.010%。
压力容器用爆炸焊接复合板标准简介
压力容器用爆炸焊接复合板标准简介一、NB/T47002.1-2009 《压力容器用爆炸焊接复合板第1部分：不锈钢—钢复合板》1. 复合界面的结合剪切强度标准NB/T47002.1 JIS G3601 ASME SA264τb MPa ≥210 ≥200 ≥1402. 未结合率1级、2级和3级均为钢板全面积超声检测。
NB/T47002.1 1级2级3级未结合率％0 ≤2 ≤53. 覆材所用钢号奥氏体型：S30408(06Cr19Ni10)、S30403(022Cr19Ni10)、S32168(06Cr18Ni11Ti) S31608(06Cr17Ni12Mo2)、S31603(022Cr17Ni12Mo2)、S31668(06Cr17Ni12Mo2Ti)、S31703(022Cr19Ni13Mo3)、S39042(015Cr21Ni26Mo5Cu2)、美S31254、美N08367、美N08926；铁素体型：S11306(06Cr13)、S11348(06Cr13Al)、S11972(019Cr19Mo2NbTi)；奥氏体-铁素体型：S21953(022Cr19Ni5Mo3Si2N)、S22253(022Cr22Ni5Mo3N)、S22053(022Cr23Ni5Mo3N)。
二、NB/T47002.2-2009 《压力容器用爆炸焊接复合板第2部分：镍—钢复合板》1. 复合界面的结合剪切强度标准NB/T47002.2 JIS G3602 ASME SA265τb MPa ≥210 ≥200 ≥1402. 未结合率1级、2级和3级均为钢板全面积超声检测。
NB/T47002.2 1级2级3级未结合率％0 ≤2 ≤53. 覆材所用牌号工业纯镍：N5(美N02201)、N6、N7(美N02200)；镍铜合金：NCu30(美N04400)；耐蚀镍合金：NS1101(美N08800)、NS1102(美N08810)、NS1402(美N08825)、NS3102(美N06600)、NS3304(美N10276)、NS3305(美N06455)、(美N06022)、(美N06059)、(美N06686)、(美N10675)。
钛及钛合金压力容器制造要领
钛及钛合金压力容器制造要领1范围本要领规定了钛及钛合金设备制造过程中对制造环境、材料管理、制造过程等工序的要求。
本要领适用于钛制反应釜、换热器、分离器、塔、储槽及其它形式的压力容器及常压容器。
2材料引用文件GB/T3620.1-2007《钛及钛合金牌号和化学成分》GB/T3620.2-2007《钛及钛合金加工产品化学成分允许偏差》GB/T3621-2007《钛及钛合金板材》GB/T8546-2007《钛-不锈钢复合板》GB/T8547-2006《钛-钢复合板》3设备制造、检验和验收3.1钛、钛钢复合板设备设计符合《固定式压力容器安全技术检查规程》、GB150《压力容器》、GB151《热交换器》，JB/T4745《钛制焊接容器》的规定，且满足本规定的要求。
3.2设备制造、检验和验收按GB150《压力容器》、GB151《热交换器》，JB/T4745《钛制焊接容器》及客户规范的相关章节进行。
4材料4.1所有材料包括焊接材料应符合图纸及相关技术标准规定的要求。
4.2材料的管理4.2.1 钛板材表面及复合板的复层应采用纸质贴膜保护起来，以避免灰尘、油污、铁离子等其它污物的污染，同时可以避免搬运或加工过程中划伤钛材表面。
4.2.2钛及钛复合板应与其它材料分开存放，且存放环境应保持干净，材料底部应用干净的木料垫撑（确保没有铁钉等铁物），上部用塑料布盖好。
4.2.3所有搬用设备及成型设备如卷板机、压力机和起吊夹具应清理干净。
对设备上的毛刺、刻痕和其它导致钛材表面破坏和污染的缺陷应进行局部打磨和抛光，必要时为保护钛表面免遭损坏和污染，设备在使用期间应适当覆盖。
4.2.4焊接时，钛表面必须用干净、柔软的席子或毛毡保护起来，以免焊接物损坏表面。
5制造环境5.1焊接、组装钛设备应在专用、干净的车间内进行，严禁在含铁及有灰尘的区域施焊或组装，以避免铁离子或其它污物的污染。
场地应铺设橡胶或其它软质材料，以免碰伤、擦伤钛表面，应经常清理现场，清除切屑等杂物。
钛钢复合板耐负压的要求
钛钢复合板耐负压的要求钛钢复合板是一种具有高强度和耐久性的材料，它的抗负压性能在工程设计中扮演着重要的角色。
本文将就钛钢复合板耐负压的要求进行探讨，以期能为相关领域的专业人士提供一些有益的参考。
钛钢复合板在耐负压方面的要求主要体现在以下几个方面。
其一，钛钢复合板应具备良好的抗拉强度，能够承受外部施加的压力。
它应能够抵御外部环境的负压，保证结构的稳定性和安全性。
其二，钛钢复合板应具备出色的密封性能，确保其在负压环境下不会发生泄漏。
这一点对于一些特殊场合尤为重要，比如在航空航天、核工程等领域中的应用。
为了满足上述要求，钛钢复合板的材质和结构设计都需要进行合理的优化。
首先，材质的选择要考虑到其高强度和耐腐蚀性能。
钛钢复合板通常采用钛合金和钢材复合而成，钛合金具有轻质和高强度的特点，能够提高复合板的整体性能。
其次，结构设计应考虑到板材的厚度、层数和连接方式等因素。
合理的结构设计不仅能够增强复合板的抗压性能，还能够提高其耐负压的能力。
除了材质和结构设计，钛钢复合板的制造工艺也对其耐负压性能起着重要的影响。
制造过程中应采用先进的焊接技术，确保板材之间的连接牢固可靠。
同时，需要进行严格的质量控制和检测，以确保复合板的质量符合标准要求。
这样才能保证复合板在负压环境下的可靠性和稳定性。
钛钢复合板在耐负压方面的要求是非常严格的。
它需要具备高强度、良好的密封性能和稳定的结构设计。
为了满足这些要求，需要在材质选择、结构设计和制造工艺等方面进行合理的优化和改进。
只有这样，钛钢复合板才能在负压环境下发挥出其优越的性能，为工程领域的应用提供可靠的支持。
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1 前言在某种腐蚀条件下，钛具有比不锈钢、铝、铜有更优良的耐蚀性[1]。
虽然造价比不锈钢设备高，但在一定条件下，钛制设备使用可靠性高，寿命长，因此钛得到了广泛的应用。
我国使用钛材制造化工设备已有40多年历史。
但是，钛制化工设备尤其钛-钢复合板制化工设备，比钢制化工设备在技术上有更多难度，积累经验也少得多，因此，对于钛-钢复合板制化工设备的设计、制造，备受关注。
钛-钢复合板制化工设备中用量最多的是容器，而且是压力容器。
一般情况下，当操作压力和温度（200℃以上）较高时，压力容器的封头和全部筒节均用钛-钢复合板制造，就是常说的钛-钢复合板压力容器。
2 钛-钢复合板生产方法按照目前复合板生产技术，钛-钢复合板生产方法允许使用轧制法、爆炸法、爆炸-轧制法三种方法。
压力容器钛-钢复合板常用的是爆炸法。
3 压力容器用钛-钢复合板级别3.1 压力容器用钛-钢爆炸复合板分为1级、2级、3级。
3.2 1级复合板，未结合率0%，用于过渡接头、法兰等高结合强度，且不允许不结合区存在；2级复合板，未结合率≤2%，是将钛材作为强度设计材料或特殊用途的复合板，如管板等；3级复合板，未结合率≤5%，是将钛材作为耐蚀设计，而不考虑其强度的复合板。
4 压力容器用钛-钢复合板材料主要技术规定4.1 覆材符合GB/T3621 钛及钛合金板材中的TA0、TA1、TA2、TA9、TA10。
4.2 基材符合4.2.1 GB713 锅炉和压力容器用钢板，如Q245R和Q345R；4.2.2 GB24511 承压设备用不锈钢钢板及钢带，如S30408；4.2.3 GB3531 低温压力容器用低合金钢钢板，如16MnDR；4.2.4 NB/T47008 承压设备用碳素钢和合金钢锻件，如16Mn；4.2.5 NB/T47009 低温承压设备用低合金钢锻件，如16MnD；4.2.6 NB/T47010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件，如S30408。
注：基材也可采用上述各标准中的其他牌号。
4.3 覆材在复合前应处于退火状态。
4.4 基材的技术要求（如交货状态、力学性能检验率、超声检测等）还应符合GB150或JB4732的规定。
以锻件为基材时，应采用III级或IV级锻件。
4.5 压力容器用钛-钢复合板应经热处理（消除应力退火）、校平、剪切（或切割）及覆材表面去除氧化皮处理后交货。
4.6 压力容器用钛-钢复合板应逐张超声检测，扫查方式采用100%扫查。
其结合状态应符合相应级别规定。
钛-钢复合板压力容器制造技术郭文彬（江苏远方迪威尔容器有限公司，宜兴214206）摘 要：本文主要介绍钛-钢复合板压力容器接头形式、焊接要求及制造技术要点，以期为钛-钢复合板压力容器制造提供技术参考。
关键词：钛-钢复合板压力容器焊接接头焊接技术- 45 -4.7 压力容器用钛-钢复合板复合界面的结合剪切强度应不小于140MPa。
对于双面复合板，分别保留不同侧覆材进行剪切试验。
4.8 压力容器用钛-钢复合板只进行基材的拉伸试验，其试验结果应符合基材标准规定。
4.9 压力容器用钛-钢复合板只进行基材的冲击试验，冲击试验温度和冲击功应符合基材标准规定。
如基材标准无冲击试验要求，则复合板不进行冲击试验。
4.10 压力容器用钛-钢复合板弯曲性能单面复合板做内弯曲（覆材表面受压）和外弯曲（覆材表面受拉）试验，双面复合板外弯曲（两种覆材表面分别受拉）试验，试验要求和试验结果按表1规定。
基材为锻件的复合板不进行弯曲试验。
5 复合板复合界面的结合剪切强度标准NB/T47002-2009规定，压力容器用钛-钢复合板复合界面的结合剪切强度应不小于140MPa，不锈钢-钢复合板复合界面的结合剪切强度应不小于210MPa，二者相比，标准剪切强度下限规定值，前者比后者小70MPa，主要在于钛-钢复合板在650℃退火处理的结果。
爆炸后的复合板有内应力存在。
内应力大时，在运输或冷矫正过程中会使钛与钢分离，所以应退火消除内应力。
文献[1]数据表明，室温下，牌号T A2-3/16Mn，规格3/10，剪切强度平均值294 MPa，在600℃时，剪切强度平均值196 MPa，在700℃时，剪切强度平均值156.8 MPa，在900℃时，剪切强度平均值127.4MPa。
据此，钛-钢复合板消除应力退火热处理温度选定为650℃，保温时间20~30分钟。
虽然在650℃时，钛完全再结晶，但钢仍处于不完全再结晶状态，说明在钛-钢复合板复合界面仍有部分应力存在。
6 压力容器用钛-钢复合板筒体卷制钢板卷制成筒体过程中，在钢板厚度方向上，钢板厚度中性线外层受到拉伸、内层受压缩，越靠近外层受到的拉伸变形越大，愈靠近内侧受到的压缩变形越大。
微观各层存在滑动趋势，即存在剪切应力。
由于钛-钢复合板复合虽经退火消除部分因爆炸而产生的应力，但界面仍存在有部分应力，再叠加因卷制而产生的剪切应力，使得本来结合剪切强度不高的钛-钢复合板复合界面面临巨大剥离风险。
这些因素，决定了钛-钢复合板筒体卷制的特殊要求。
6.1 使用合适的预弯模板进行板端预弯。
6.2 卷板一次压下量不宜过大，不应在同一区域往复成形。
6.3 纵缝基层焊接完毕先进行无损检测，并焊接返修合格。
6.4 尽可能减少筒体再找圆次数。
7 压力容器用钛-钢复合板接头焊接由于钛-钢熔融在一起会生产金属间化合物TiFe2和TiFe，使焊缝金属综合力学性能降低，并降低钛的耐腐蚀性能，因此钛-钢复合板接头焊接实际上分别是钛的焊接和基层钢的焊接。
常见钛-钢复合板典型对接接头如图1所示，其焊接次序为：基材焊接——基材焊缝无损检测合格——钻检查孔——铺衬钛垫板——组焊钛盖板。
弯曲角度弯心直径试验结果180°内弯曲按基材标准规定，外弯曲d=4α（d为弯心直径，α为试样厚度）在弯曲部分的外侧不得有裂纹，复合界面不得有分层表1- 46 -- 47-图17.1 检查孔检查孔只需要钻通基材焊缝，孔径一般最大为3mm ；钛垫板铺衬要求与钛覆层齐平，可局部与覆层点固定位；钛盖板与覆层之间为搭接角焊缝。
检查孔有2个作用：（1）通气孔，即钛盖板与覆层之间焊接时从此孔通入保护气体，以保护角焊缝根部免受氧化；（2）信号孔，即在设备使用过程中介质发生泄漏时，起报警信号作用。
检查孔的引出形式也有2种：（1）内螺纹接头；（2）接管法兰。
不论哪种形式，检查孔的引出接头焊缝只需要密封焊。
检查孔按组设置，A 、B 类焊缝一般每组2个孔，一个在较低位置，另一个最高位置。
检查孔设置与钛垫板贯通的沟槽及走向有关，当贯通的沟槽较长时，可在合适的部位进行钎焊隔断，另增检查孔。
7.2 钛盖板与覆层之间组焊组焊除在搭接部位要干净、清理氧化层、使用背气保护外，还要采取适当措施使钛盖板与覆层之间贴合紧密。
经验表明，约40%的盖板焊缝失效与贴合不紧有关。
所以，贴紧和根部焊透与保护是这类焊缝的基本要求。
钛盖板与覆层的每边搭接量一般在10 mm —20mm ，钛盖板厚度与覆层等厚，材质与覆层相同。
7.3 基材的焊接基材焊接前首先要去除距坡口边缘10 mm —15mm 的覆层钛，并用打磨方法清理复合界面扩散层的钛金属，防止钛熔入钢焊缝。
基材一般开V 型坡口，钨极氩弧焊打底，减少焊接热输入对覆层的影响，填充层和盖面层根据企业情况自定。
图27.4 接管与筒体的接头形式如图2所示。
焊接要求及规定与前述相似，不做赘述。
检查孔位置根据需要可设置在接管上。
7.5 贴面法兰法兰、凸缘贴面接头，制造需要注意衬环与法兰、凸缘基材贴紧，当与外接件连接时，通过钛衬环把作用力传递到基材的法兰或凸缘，防止使钛焊缝直接承受作用力。
直径较大的法兰或凸缘衬环，要使用沉头钛螺钉固定，使衬环平整。
8 其他注意事项8.1 接头组对焊接应先基材部分，以杜绝钛-钢混作污染钛的焊接环境。
8.2 钛盖板接缝可预先焊接，也可以按带垫板接头处理，但要保证背气保护和根部焊透。
8.3 钛材焊接要做好清理和杜绝铁离子污染措施。
8.4 保护气体一般采用氩气，纯度高于99.99%，露点不高于-50℃，并符合GB/T4842规定[2]。
8.5 所有带钛盖板焊缝均需做表面渗透检验，并合格。
8.6 所有带钛盖板焊缝均需做气密性试验，试验压力不可过大，防止钛焊缝撕裂。
一般试验压力最大为0.5MPa 。
8.7 钛-钢复合板封头压制，第一控制加热炉内温度，第二封头圆片进炉前，在钛覆层涂耐高- 48 -管路及瓶内介质能量处于稳定状态，检验或操作人员再去检查，防止意外发生。
3.8 试压完成，进行氮气置换，气瓶及管路内含氧量符合规定要求，防止死角。
3.9 严禁试验过程中带压紧固阀门、螺栓及外力锤击瓶体。
3.10 试压操作人员及检验人员应穿防静电鞋、工作服，以防人体导电。
3.11 禁止在试压场所穿脱衣服、帽子等。
4 结术语液压子站长管拖车气密试验过程中造成阀门闪燃现象主要是由于操作不当造成的，通过采取措施可避免类似问题的发生。
参考文献[1]《金属气焊与气割》叶普谢夫等著，林镜清译，高等学校教学用书，中国工业出版社.[2]《气瓶安全监察规程》，国家质量技术监督局，2000版.[3]TSG R7001《压力容器定期检验规则》 附件四《长管拖车定期检验专项要求》.Analysis of Flash Combustion in Air Test of High Pressure Gas Tube Semi-trailer ofHydraulic Pressure Sub-StationWu Chang-sheng, Cui Wen-tian, Hu Bao-qin (Xinxing Energy Equipment Co., Ltd., Handan 056017)Abstract: This text analyzes the flash combustion phenomenon appearing in the pipeline and valves that on the high pressure gas tube semi-trailer of the hydraulic pressure sub-station during the air test of the periodic inspection. And directing at the creative reason it gives some suggestions of taking corresponding measures.Keywords: high pressure gas tube semi-trailer of hydraulic pressure sub-station, air test, flashcombustion, reason analysis（上接第44页）温涂层，以保护钛在高温下不受氧化。