低温压力容器设计要点
低温压力容器注意要点
低温压力容器注意要点1.材质的选择:低温压力容器所承受的温度和压力较高,因此选用合适的材质非常重要。
常见的低温容器材质包括碳钢、不锈钢和合金钢。
这些材质具有良好的耐低温性能,能够承受低温下的冷脆和热胀冷缩等问题。
2.设计压力和温度:在设计和制造低温压力容器时,需要充分考虑低温工况下的压力和温度。
通常情况下,低温液体和气体的膨胀系数较大,容器内部会受到较大的热胀冷缩影响,因此在计算容器的设计压力和温度时需要考虑这些因素,并采取相应的安全措施。
3.良好的绝热性能:低温容器需要具备良好的绝热性能,以保证容器内介质的温度能够长时间保持恒定。
对于液态介质,通常会在容器外部设置绝热层,如保温棉或保温板等,以减少热量的传递。
对于气体介质,通常需要采用双壁结构,并使用真空作为绝热层,以降低介质的热传导。
4.密封性能的保证:低温容器的密封性能对于避免介质泄漏至关重要。
由于低温环境会降低材质的弹性模量,容器的密封性能可能受到一定的影响。
因此,需要在设计和制造过程中采取相应的措施,如增加密封垫,采用特殊的密封结构等,以保证容器的良好密封性。
5.排放系统的设计:低温压力容器在运行过程中会产生一定的废气,这些废气需要经过合理的处理和排放。
通常情况下,废气会包含有害物质和大量的水蒸气,如果废气排放不当,可能会对环境产生一定的污染。
因此,在使用低温压力容器时需要设计和配置相应的废气处理系统,以保护环境和提高工作场所的安全性。
总之,低温压力容器在使用过程中需要特别注意材质的选择、设计压力和温度、绝热和密封性能的保证、以及废气排放系统的设计等要点。
只有充分考虑和满足这些要求,才能确保低温容器的安全运行和介质的正常贮存。
低温压力容器设计要点综述及注意事项
低温压力容器设计要点综述及注意事项1.材料选择:低温环境下,材料的韧性和抗裂纹扩展能力变差,因此需要选择具有良好韧性和抗裂纹能力的材料。
常用的低温材料包括低温碳钢、不锈钢和合金钢等。
2.壁厚计算:低温环境下容器的壁厚要比常温情况下的要大,因为材料的强度和刚度在低温下降低。
根据管道和容器设计规范进行壁厚计算,并考虑到温度梯度对壁厚的影响。
3.焊接和焊缝设计:焊接是低温容器制造中重要的连接方式。
在低温条件下,焊接合金的力学性能和韧性降低,容易产生焊接缺陷。
因此,需要采用合适的焊接工艺和焊接材料,并对焊缝进行非破坏性检测和超声波探伤等检测方法。
4.密封设计:低温容器的密封设计要符合严格的要求,以确保容器在低温环境下不发生泄漏。
需要采用适当的密封材料和密封结构,同时对容器进行泄露试验以保证其安全可靠。
5.附件选择:低温容器的附件如阀门、仪表等也需要选择适用于低温环境的材料和设计。
特别是阀门,在低温环境下易发生密封不良和结冰等问题,因此需要选择低温阀门并进行密封性能测试。
6.冻结防止措施:低温容器在长期运行中易受冻结影响,冻结会导致容器变形、扩展和密封失效等问题。
需要采取合适的冻结防止措施,如加热系统和隔热材料等。
7.安全性考虑:低温容器设计必须符合相关的安全规范和标准,如ASME等。
特别需要考虑容器在低温环境下可能发生的脆性断裂、泄漏、压力失控等安全问题,并采取相应的安全措施。
8.考虑工艺需求:低温容器的设计还需要考虑工艺需求,如低温液体的进出口、排放、循环和控制等。
容器的流动性能和控制能力对工艺操作的影响需要充分考虑。
总之,低温压力容器的设计要点和注意事项包括材料选择、壁厚计算、焊接和焊缝设计、密封设计、附件选择、冻结防止措施、安全性考虑和工艺需求等方面。
在设计过程中,需要充分考虑低温环境对容器和其附件的影响,并确保设计符合相关的安全要求。
浅析低温下压力容器设计需注意的问题
浅析低温下压力容器设计需注意的问题浅析低温下压力容器设计需注意的问题【摘要】一般情况下设计温度在-20℃以下的压力容器,由于压力容器存在的缺陷、残余应力、应力集中等因素容易引起较高局部应力造成容器发生塑性变形,引起发生脆性破裂,甚至发生严重的事故。
因此,本文分析了在低温下设计压力容器时在材料、结构等方面应注意的问题,力求压力容器设计的稳定。
【关键词】压力容器制造注意问题低温技术作为工业装置,不仅在气、液体生产、存储及运输中起到很大的作用,更促使了低温压力容器的广泛应用。
然而,此压力容器工作温度通常较低,这将导致容器金属的脆性相应的增加。
当温度低于一定的水平,将会产生脆性破坏,然而,低温压力容器通常不会出现局部性的小塑性变形,而是直接发生脆性破裂,这样出人意外的破坏就是导致事故发生的罪魁祸首。
1 确定设计温度低温压力容器设计中确定设计温度尤为重要,根据《压力容器(GB150.3-2011)》中的规定,再确认设计温度的同时还要顾及介质温度及环境温度等条件,任何方面都要考虑到。
金属韧性受到温度的影响会产生变化,所以在进行确定设计温度的同时应考虑全面。
例如:温度方面要考虑南方北方温度的不同。
北方气温较低,将容器放置在没有取暖设备的厂房中应充分考虑气温的问题。
因此,设计温度高于或低于-20 ℃,对压力容器的设计及制造的要求都有所不同。
2 材料的选择由于低温压力容器的质量主要取决于所采用的材料在低温工况中的机械性能,因此我们必须采用低温下韧性较好的金属材料。
金属材料在低温工况下容易发生脆性断裂,从而产生失效,对此,我们要采取措施来改变金属材料本身的韧性。
比如,在炼制钢材时可以加入镍,镍的加入可以改变位错运动,避免产生较大的应力集中,以此提高钢材的韧性。
另外,我们可以将低温用钢经过正火处理,以此细化晶粒,减少由于终轧温度和冷却速率不同而造成的显微组织不均匀。
根据金属材料的不同使用温度,低温压力容器用钢可分为以下三类:(一)设计温度低于-20℃,高于-40℃时,材料多选用低碳锰钢;(二)设计温度低于-40℃,高于-196℃时,材料可选用中镍钢;(三)设计温度低于-196 摄氏度,高于-273℃时,材料可选用铬镍奥式体高合金钢。
低温压力容器技术要求汇总
低温压力容器技术要求汇总1.材料选择:低温压力容器的材料需要具有良好的低温强度、塑性和韧性。
常见的材料包括低温钢、不锈钢和铝合金等。
在选择材料时需要考虑介质的特性以及运行条件等因素。
2.结构设计:低温压力容器的结构设计需要满足强度和稳定性的要求。
在低温环境下,材料的强度和刚度会减小,因此需要合理设计结构,增强容器的抗弯刚度和稳定性。
3.焊接工艺:低温压力容器的焊接工艺需要选择合适的焊接材料和焊接方法,确保焊接接头的质量和可靠性。
在低温环境下,焊接接头容易产生冷裂纹和焊接残余应力,需要采取相应的预热和后热处理措施。
4.密封性能:低温压力容器的密封性要求非常高,以确保介质不泄漏和外界不进入容器。
需要采用高性能的密封材料和密封结构,并进行严格的密封性能测试。
5.热绝缘和保温:低温压力容器需要采取有效的热绝缘和保温措施,以减少介质热量的传导和散失。
常见的保温材料包括气体绝热材料、真空层和多层隔热结构等。
6.安全防护:低温压力容器需要具备良好的安全性能和可靠的防护措施。
需要设计安全阀、爆破片和泄漏报警装置等安全装置,以防止容器内部压力超过安全范围或发生泄漏事故。
7.检验和监测:低温压力容器需要进行严格的检验和监测,以确保容器的安全运行。
需要进行外观检查、尺寸检验、无损检测和压力测试等各项检验工作,并建立完善的监测系统进行容器的实时监测和故障预警。
8.缺陷评定:低温压力容器的缺陷评定需要参考相关标准和规范,对容器的缺陷进行定性和定量评定,并制定相应的修复方案。
9.记录和档案:低温压力容器需要建立完善的记录和档案,包括容器的设计、制造、检验和维护等各个环节的相关资料,以便于追溯和管理。
总之,低温压力容器技术要求极高,需要在材料选择、结构设计、焊接工艺、密封性能、热绝缘和保温、安全防护、检验和监测、缺陷评定以及记录和档案等方面进行全面考虑和实施,以确保容器在低温环境下的安全运行和可靠性。
低温压力容器的设计分析
低温压力容器的设计分析低温压力容器是指在低于零度的环境中工作的容器,通常用于存储和运输液态气体,液氮、液氧、液氩等均为常见的低温液体。
由于低温环境下物质的特性会发生变化,因此低温压力容器的设计必须考虑到这些因素,以确保容器在安全可靠地工作。
本文将对低温压力容器的设计要点和分析进行探讨。
一、设计要点1.材料选用2.结构设计3.绝热设计由于低温液体的蒸发潜热较高,容器内的温度会迅速下降,导致容器表面结霜。
为了减少热量的散失,提高容器的绝热性能是必要的。
可以采取增加绝热层厚度、使用保温材料等措施来提高容器的绝热性能。
4.安全阀设计低温液体具有较大的蒸气压,一旦容器内压力过高,就会导致容器爆炸。
因此,在设计中必须考虑安全阀的设置,确保在容器内压力超过设定值时能够及时安全地排放压力。
5.排水设计由于低温液体的存在,容器内部会有凝露水和结冰现象。
这些水汽会降低容器的强度和耐腐蚀性,因此必须设计合理的排水系统,定期排除容器内的凝露水和结冰。
6.储罐涂层为了保护容器免受腐蚀和低温影响,可以在容器表面涂上特殊的防腐涂层。
这些涂层能够增强容器的抗腐蚀性能,延长容器的使用寿命。
二、设计分析针对低温压力容器的设计,需要进行结构分析和性能测试,以验证容器的强度和安全性。
1.结构分析在设计初期,需要进行有限元分析等结构分析,评估容器的受力和变形情况。
通过模拟不同工况下的受力情况,确定容器的最大受力位置和最大应力值,以确保容器在工作过程中不会发生结构破坏。
2.强度测试设计完成后,需要进行强度测试,验证容器的最大承载能力是否符合设计要求。
常见的测试方法包括液压试验、氢氦试验、抗冲击测试等。
通过这些测试,可以验证容器的强度和安全性,确保容器在工作中不会发生泄漏或爆炸等情况。
3.低温性能测试设计完成后,还需要进行低温性能测试,评估容器在低温环境下的工作性能。
通过模拟低温环境下的工作情况,测试容器在不同温度下的性能表现,验证容器的低温抗裂性能和绝热性能。
低温压力容器的设计
采用的金属材料
3.5Ni钢 06MnNb钢
5.5Ni钢、9Ni钢 铝合金 36%Ni钢
9Ni钢、铜 铝合金
0Cr18Ni9Ti 20Mn23Al
铝合金、铜 铜、0Cr18Ni9Ti
容器结构 双壁
真空型绝热 真空型绝热 11
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低温钢制压力容器(标准规范)
国内:
1 GB150-1998《钢制压力容器》; 2《压力容器安全技术监察规程》; 3 JB4732《钢制压力容器分析设计标准》。
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图1 15L杜瓦容器
3
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低温压力容器和管道的典型结构⑵
⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器
1、仪表箱;2、液氧蒸发器;3、抽真空管;4、盖板
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图2 CF-100000液氧储槽
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低温压力容器和管道的典型结构⑶
⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器
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图6 100L多屏绝热液氦容器
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低温压力容器和管道的典型结构⑺
⑶ 液化天然气储存容器
2022/1//33 图7 东京煤气公司130000 M3地下液化天然气储罐
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低温压力容器和管道的典型结构⑻
⑷ 低温液体输送压力管道及设备
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国外:
1 美国ASME锅炉压力容器规范Ⅷ-1、Ⅷ-2; 2 英国BS5500-1997《非直接受火熔焊压力容器规范》; 3 德国AD《压力容器规范》; 4 日本JISB8270-1993《压力容器基础标准》; 5 日本JISB8240-1993《制冷用压力容器结构》; 6 法国CODAP-1995《压力容器构造》。
低温压力容器设计要点
低温压力容器设计要点低温压力容器是指在低温环境下工作的压力容器,通常用于储存和输送液态或气态的低温介质,如液氧、液氮、液氢等。
由于低温介质对材料和容器的设计和性能提出了严格的要求,因此低温压力容器的设计需要考虑以下关键要点:1.材料选择:低温容器的材料选择是非常重要的。
一般情况下,常用的材料有不锈钢、铝合金、铜以及特殊合金如镍基合金。
这些材料应具有良好的低温韧性和耐蚀性,以确保容器在低温下的工作稳定性。
2.结构设计:低温压力容器的结构应具备足够的强度和刚度。
特别是对于液态低温介质的容器,由于介质的自身重力会引起应力,因此容器的顶部和底部应设计为圆弧形来分散应力。
此外,还应考虑容器的热胀冷缩问题,以及在低温下容器材料的收缩和变形。
3.绝热设计:低温压力容器需要具备良好的绝热性能,以减少介质的热量损失和外界热量对容器的影响。
绝热层通常采用多层结构,并使用低导热系数的材料,如碳纤维、泡沫塑料等。
此外,还应在绝热层与内壁之间设置避免冷桥和减少热传导。
4.安全阀和泄压装置:低温压力容器应配置安全阀和泄压装置,以确保在压力超过设计限制时能够快速泄压,避免容器的破裂和爆炸。
这些装置应根据介质和工作条件的不同,选择适当的泄压压力和速度。
5.泄漏和检测:低温容器的泄漏对安全和环保都带来很大的风险。
因此,容器设计应考虑泄漏的预防和检测。
可以采用密封性能好的接口和密封件,并配置泄漏检测装置,如压力传感器和泄漏探测器,及时发现和处理潜在的泄漏问题。
6.工作温度调节:低温容器在不同的工作条件下需要能够进行温度的调节和控制。
可以采用液体循环或蒸汽加热系统来控制容器内介质的温度,避免温度过高或过低导致容器破裂。
7.安全性设计:低温压力容器应满足相关的安全规范和标准,如ASME(美国机械工程师协会)的规定。
容器的强度和可靠性应经过充分的验证和测试,并且需要进行定期的检查和维护,以确保其安全可靠的运行。
总之,低温压力容器的设计涉及材料选择、结构设计、绝热性能、安全阀和泄压装置、泄漏和检测、工作温度调节以及安全性设计等多个方面。
低温压力容器设计要点综述及注意事项
低温压力容器设计要点综述及注意事项摘要:我国低温技术的发展扩大了低温压力容器的使用范围,低温钢制压力容器是指在设计温度-20℃以下工作的压力容器,在我国的冷冻设备、低温工程以及石油化工领域得到广泛应用。
只有深入贯彻低温压力容器运行的特点,掌握运行当中可能存在的风险隐患,落实焊接过程,保证整个焊接流程能够遵照焊接流程进行,全面掌握焊接制造过程需要注意的事项,以此来保证低温压力容器的焊接质量。
本文讨论了低温压力容器设计的要点和注意事项。
另外,低温压力容器的生产成本也被大大降低,这就提高了企业的经济效益。
关键词:低温;压力容器;设计;焊接;措施1导言低温压力容器通常是指使用温度在-20℃以下,-196℃以上的压力容器,一般用来存储液化天然气、液氮、液化乙烯等极易汽化的具有危险性的化学物品。
运输当中,为保证整个运输环节的安全运行,避免运输当中出现泄露的情况,就要从根本上出发,保证低温压力容器的制作质量,尤其针对其中涉及的焊接工艺,有严格进行管控,落实工艺流程,保证焊接质量,促使低温压力容器更好地发挥效用。
2低温压力容器低温压力容器中,最主要的一个使用材料就是铁素体钢材料。
低温压力容器中有一种脆性转变温度,所谓的脆性转变温度就是刚韧性会在材料能够承受最低温度的情况下不断减小。
如果低温压力容器在长期的钢材料冷脆变化下,只要存在一些应力集中或者残余应力,就很有可能导致低温压力容器产生破坏或者变形,因为低温压力容器破坏或者变形而导致的安全事故很多,所以在选择低温压力容器材料时候一定要认真仔细。
3压力容器设计的可靠性要求3.1运行可靠性在压力容器设计中,必须从其运行环境出发,确保容器能够承受高温和高压的影响,提升其对于腐蚀性物质的抵抗能力,在保证容器封闭性能和使用效果的情况下,运用合理的措施和手段,对压力容器中的能量进行处理,尽可能减少对容器的破坏性。
3.2经济实用性在压力容器设计环节,需要在严格保证其安全性的同时,对设计结构进行简化,降低生产成本。
低温压力容器设计要点分析
理论前沿与综合论坛177低温压力容器设计要点分析刘佃刚,刘康(潍坊金健钛设备有限公司)摘要:低温压力容器在使用过程中,其发生脆性破坏的可能性很高,所以要求设计人员在设计过程中,要结合容器介质、温度、压力与材料特性等多种因素综合考虑,并结合实际的应用环境,对容器的选材、强度结构、制造和检验提出全面合理的要求,在保证经济适用的前提下,设计出安全可靠的容器。
关键词:低温压力容器;设计要点;失效形式一、低温压力容器的失效形式随着使用温度的降低,低温压力容器的失效主要形式是脆性断裂。
低温脆性断裂是在没有预兆的情况下发生的,在结构失效之前没有明显的塑性变形,一旦发生断裂,失效速度很快,断口齐平、与最大主应力方垂直,光亮平滑,呈晶粒状,壁厚无明显塑性变薄;脆性断裂的应力水平通常低于壳体材料的屈服强渡,甚至低于许用应力。
因此脆性失效具有低应力破坏特征。
应力低到什么程度导致结构失效与材料的力学性能、操作温度、缺陷形状和大小、残余应力和是否进行热处理等诸多因素有关。
常温下工作的由塑性很好的碳素钢或低合金钢等低强度钢制造的薄壁压力容器,一般来说发生脆性断裂的危险性不是很大。
但是对于由中、高强度金属材料焊接制成的厚壁压力容器,发生脆性断裂的概率较大,因此在加工及使用过程中要引起重视。
在化工行业,特别是石油化工及制冷行业所用的低温压力容器,具有壁厚、尺寸大、受介质腐蚀等作用,以及通常这种容器是由高强度材料制造,因此在设计该类型的压力容器时,除了确保容器强度条件之外,还需要进行必要的防脆断设计或评定。
二、低温压力容器设计常见问题根据低温压力容器的实际应用, 例举低温压力容器设计中存在的几点问题, 汇总后做如下分析。
(一)材料问题低温压力容器所使用的材料要冲击韧性, 金属材料的低温冲击韧性是由缺口位置在低温条件下的裂纹敏感度和微观变形能力决定的, 缺口位置才能决定低温压力容器最终脆性破坏的性能。
低温压力容器的材料问题主要表现在冲击韧性不达标方面, 受压材料、非受压材料以及连接元件等, 都存在着材料设计问题。
低温压力容器设计要点及注意事项
低温压力容器设计要点及注意事项设计要点:1.材料选择:低温环境对材料的特性要求较高,常用的低温材料包括碳钢、不锈钢、合金钢、镍基合金等。
材料应具备良好的低温韧性和抗蠕变能力,以保证容器的安全性和耐久性。
2.结构设计:低温压力容器的结构设计应考虑到低温环境下的热应力和冷凝液的排放。
容器的结构应具备良好的抗拉性,以承受低温环境下的冷凝液和气体压力。
3.绝热设计:低温压力容器应具备良好的绝热性能,以避免冷凝液的形成和能量的损失。
绝热层的厚度和材料的选择应根据压力和温度的要求进行合理设计。
4.疏水设计:低温压力容器的疏水系统对于排放冷凝液和减少结冰现象十分重要。
疏水系统应设置在恰当的位置,以便及时排放冷凝液,并保持容器内部的干燥状态。
5.安全阀的选择:低温压力容器应配备可靠的安全阀,以防止因温度和压力过高而引发的爆炸。
安全阀的选型应根据容器的工作压力和温度范围进行合理选择。
注意事项:1.温度控制:低温压力容器的温度控制至关重要。
温度过低会导致材料的脆性增加,造成容器的破裂;温度过高则会导致冷凝液的形成和能量的损失。
应通过控制介质的流量和压力,以达到合理的温度范围。
2.泄漏检测:注意低温压力容器的泄漏检测,特别是在容器内压力变化较大的情况下。
泄漏的气体或液体会迅速蒸发,容易引发安全事故。
应定期进行泄漏检测,并及时处理泄漏问题。
3.排气与补液:低温压力容器中的气体和液体在低温条件下会发生相变,造成容器内部压力的升高或降低。
为避免容器的爆炸或变形,应定期对容器进行排气和补液操作。
4.定期维护:低温压力容器的定期维护十分重要,包括检查容器的外表面是否有损伤、是否有泄漏现象,以及定期更换和检修容器附件。
维护能够延长低温压力容器的使用寿命,保证容器的安全性。
5.安全操作:低温压力容器的操作人员应接受专业培训,并严格按照操作规程进行操作。
操作人员应时刻注意容器的温度和压力变化情况,并及时采取相应的措施。
总结:低温压力容器设计的要点包括材料选择、结构设计、绝热设计、疏水设计和安全阀的选择。
低温压力容器的“低温低应力工况”的判断及其设计、制造的注意事项
低温压力容器的“低温低应力工况”的判断及其设计、制造的注意事项低温压力容器是指设计温度低于-20℃的碳素钢、低合金钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢制容器,以及设计温度低于-196℃的奥氏体不锈钢制压力容器。
低温压力容器原则上应按照低温工况进行设计、制造、检验、使用和管理,但并不是所有设计温度低于-20℃的压力容器都按照低温压力容器进行设计、制造和检验。
GB150.3-2011《压力容器》附录E(规范性附录)《关于低温压力容器的基本设计要求》E1.4规定:对于碳素钢和低合金钢制容器,当壳体或其受压元件使用在“低温低应力工况”下,若其设计温度加50℃(对于不要求焊后热处理的容器,加40℃)后不低于-20℃,除另有规定外不必遵循关于低温压力容器的规定.从该文中可以理解为低温压力容器按照温度和应力工况可分为低温工况和低温低应力工况两类。
如何正确理解“低温低应力工况”的含义,是判断低温压力容器的工况是否属于“低温低应力工况”的基础和前提,也是进行低温容器设计、制造的前提。
本人就“低温低应力工况”下压力容器设计、制造有关事项谈一点自己的看法。
标签:低温压力容器制造注意事项一、“低温低应力工况”的含义GB150.3-2011《压力容器》附录E(规范性附录)《关于低温压力容器的基本设计要求》E1.4规定:“低温低应力工况”系指壳体或其受压元件的设计温度虽然低于-20℃,但设计压力小于或者等于钢材常温标准屈服强度的1/6,且又不大于50MPa时的工况。
(注:一次应力是为平衡压力与其他机械载荷所必须的法向应力或切向应力)压力容器的应力(GB150-89释义)分为三类:即一次应力P,二次应力σ和峰值应力F。
而一次应力P又分为三种:一次总体薄膜应力Pm,一次局部薄膜应力Pl和一次弯曲应力Pb。
一次总体薄膜应力的特点:沿壳体厚度方向均匀分布,影响范围遍及整个受压元件,一旦达到屈服点,受压元件整体产生屈服,应力不重新分布,一直到整体破坏。
低温压力容器设计要点
低温压力容器目前我国没有专门的低温压力容器标准,JB4732都不划分低温与常温的温度界限。
★低温管壳式换热器见GB151-1999附录A★低温压力容器见GB150.3-2011附录E(老版150为附录C)●为什么低温压力容器需要关注:温度低,材料的韧性降低,会产生低温脆性破坏,而低温脆性破坏前应力远未到达材料的屈服极限(或许用应力),破坏时没有明显的征兆,所以低温压力容器的设计、选材、制造和检验等各个环节要求都有不同程度的提高。
●低温压力容器的定义设计温度为<-20℃(新标准GB150-2011第3.1.15条定义,老标准为≤-20℃)的碳素钢、低合金钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢制容器,以及设计温度低于-196℃的奥氏体不锈钢制容器。
相关两个定义●最低设计金属温度(MDMT)GB150.1-2011第4.3.4d条:在确定最低设计金属温度时,应当充分考虑在运行过程中,大气环境低温条件对容器金属温度的影响。
大气环境低温条件系指历年来月平均最低气温(指当月各天的最低气温值之和除以当月天数)的最低值。
●低温低应力工况GB150.3-2011附录E第E1.4条:低温低应力工况系指壳体或其受压元件的设计温度虽然低于-20℃,但设计应力(在该设计条件下,容器元件实际承受的最大一次总体薄膜和弯曲应力)小于或等于钢材标准常温屈服强度的1/6,且不大于50Mpa时的工况。
(注:一次应力为平衡压力与其他机械载荷所必须的法向应力或且应力)这个定义与老标准有差别,设计应力与环向应力的区别,用设计应力更严谨。
新标准明确了在进行容器的“低温低应力工况”判定时,除了对壳体元件进行一次总体薄膜应力的核定外,还应对承受一次弯曲应力的容器元件进行考查,如平封头、管板、法兰等。
●关于低温低应力工况下,选材按照设计温度加50℃(或者,加40℃)的规定GB150.3-2011附录E第E2.2条:当壳体或受压元件使用在“低温低应力工况”下,可以按设计温度加50℃(对于不要求焊后热处理的设备,加40℃)后的温度值选择材料,但不适用于:a) Q235系列钢材;b) 标准抗拉强度下限值Rm≥540Mpa的钢材;c) 螺栓材料。
低温压力容器设计制造中的注意点
结构1.A类接头,结构应尽量简单,减少约束;B类接头,避免产生过大的温度梯度;c 类接头,应尽量避免结构形状突然变化,以减少局部应力;d类接头,接管与壳体连接部位应圆滑过渡,接管端部内壁处倒圆;e类接头,容器支座或支腿不得直接焊接在壳体上,需设置垫板。
GB/T150.3-2011附录E2.接管补强应尽可能采用整体补强或厚壁管补强,若采用补强板,应为截面全焊透结构,且焊缝圆滑过渡。
3. 容器焊有接管及载荷复杂的附件,需焊后消除应力,而不能整体进行热处理时,应考虑部件单独热处理的可能性。
4. 各几何形状不连续的连接元件之间应有足够大的过渡圆弧半径:厚薄不一致的连接件之间应有足够斜度的削薄过渡;尽可能将结构做成静定结构,使各构件在外载荷作用下可以自由变形,不受约束;各支座和容器受压元件的接触处应设置垫板;圆筒或封头上尽可能沿径向开孔,避免出现非径向接管;尽可能采用整体法兰;避免采用螺纹法兰;各类焊接接头尽可能采用全熔透结构。
5. 应用在真空环境下的焊接接头,其焊后的死角应在背离真空的一面。
1.A类焊接接头应选用双面焊或相当于双面焊的全焊透对接接头(GB/T150-P143-C3.3.1)2.B类焊接接头的要求与A类相同,但因结构限制不能采用双面焊时,允许采用焊后不拆除垫板的单面对接接头(GB/T150-P143-C3.3.2)3.C类焊接接头可采用下列形式:(GB/T150-P143-C3.3.3)11平盖与圆筒的连接,可采用GB/T150图J10(P226),表7-7序号1、2、9(P66)所示结构;平盖法兰与法兰颈或圆筒的连接可采用GB/T150图9-1(g)、(k)(P89)所示结构;若用图9-1(b-1)、(b-2)、(h)、(i)、(j)(P88-89)和图9-2(a-1)、(a-2)所示的结构,仅适用于以下范围:(a)设计温度不低于-30°C或者设计压力小于或等于1.0MPa(b)钢材的标准抗拉强度下限值σb≤540MPa11球冠形封头、半顶角大于30°的锥壳、平盖、管板等部件与壳体的连接,均应采用全焊透结构,如图J10(P226)所示4.D类焊接接头可采用下列形式:(GB/T150-P143-C3.3.4)11插入式接管、安放式接管,以及凸缘等与壳体的连接,可分别采用GB/T150图J3(P220)、图J6(a)、(b)、(c)(P223)、图J8(P224)或与其类似的全焊透结构11带补强圈的接管与壳体的连接、以及补强圈与壳体搭接的角接接头可采用GB/T150图J4(a)、(b)、(c)(P221)所示的全焊透结构5.接管与壳体之间接头设计应当采用全焊透结构《固规》—P15—3.14.2条6.应严格控制焊接线能量,在焊接工艺评定所确认的范围内,选用较小的焊接线能量,以多道施焊为宜(GB/T150-P144-C4.3.4)1.对焊后不进行消除应力热处理的容器,不得采用锤击等强制手段进行成形或组装,不得在受压元件上刻划或敲打材料标记、焊工钢印等(GB/T150-P144-C4.8)2.采用经过正火、正火加回火,或调质处理的钢材制造的受压元件,宜采用冷成形或回火温度以下的温成形。
低温压力容器设计方法及要点探析
低温压力容器设计方法及要点探析摘要:在工业生产过程中,压力容器的应用较为广泛,当贮存或是运输的介质温度较低时,普通的压力容器无法满足使用需要,对此可选用低温压力容器。
为最大限度发挥出低温压力容器的作用,应对相关的设计方法及要点加以了解和掌握。
基于此,从选材、温度的确定以及结构设计等方面,对低温压力容器设计方法及要点展开分析论述,期望能够对低温压力容器设计水平的提升有所帮助。
关键词:低温压力容器;设计方法;要点低温压力容器的英文缩写为LTPV,归属于低温容器的范畴,规范规定此类容器的设计温度在-20℃以下,主要用途为贮存和运输低温液体。
通常情况下,当使用温度降低时,低合金钢、碳素钢的状态会发生改变,即从原本的延性转变为脆性,此时它们的抗冲击性能将大幅度下降。
为提高低温压力容器的整体性能,应当对相关的设计方法及要点加以了解和掌握。
1低温压力容器设计中的选材要点材料的选择是低温压力容器设计中较为重要的环节之一,与压力容器的性能密切相关。
为此,要对选材予以重视。
根据低温压力容器的主要用途,在设计选材时,应当对如下因素予以综合考虑:设计温度、低温冲击韧性、拉应力水平、焊接、热处理、使用安全性等[1]。
由于钢材生产厂家的技术水平高低不同,从而使得生产出来的钢材成品质量和性能存在一定的差别,当低温压力容器的使用安全性比较高时,要在设计文件中,对钢材的供货渠道加以注明,确保材料满足要求。
1.1钢材的选择低温压力容器设计选择材料时,应满足以下要求:受压元件应当选用完全脱氧的钢,确保氧的质量分数在0.01%以内;非受压元件需要承受荷载时,应选用韧性高、焊接性能好的钢材;用于低温压力容器的钢材的热处理方式应当为正火;以碳素钢或是低合金钢作为低温压力容器的主要材料时,必须进行夏比冲击试验,以此来测定钢材的低温韧性;当低温压力容器的壳体选用的是碳素钢板或低合金钢板时,应确保钢板厚度在20mm以上,并且要进行超声波检测[2],确认检测结果达到现行规范标准的规定后方可使用。
低温压力容器在设计、制造中应该注意的问题点
低温压力容器在设计、制造中应该注意的问题点1设计温度的确定设计温度低于-20℃是判定碳素钢、低合金钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢容器是否是低温容器的关键;设计温度低于-196℃是判定奥氏体不锈钢容器是否是低温容器的关键。
在进行设计时,要对影响容器温度的相关因素进行全面了解和分析,容器的使用地点、安装位置是室内还是室外、正常工作环境温度下对容器壳体金属温度的影响以及容器内介质温度对金属的影响。
2材料选择要点由于低温压力容器主要的失效模式为脆性断裂,而钢材在低温下脆性增大,韧性降低。
对材料的选择与非低温容器材料的选择相比提出了更高的要求。
低温钢材在冶炼方法、化学成分、热处理状态等方面加以严格规定和要求,并且对所使用的钢材提出低温冲击要求。
用于设计温度低于-20℃并且抗拉强度下限值小于540MPa的钢材P≤0.025%,S≤0.012%;用于设计温度低于-20℃并且抗拉强度下限值大于540MPa的钢材P≤0.02%,S≤0.01%。
低温压力容器受压元件之间及与受压元件直接焊接的非受压元件材料应是焊接性能良好的钢材。
目前我国低温用钢按使用温度主要分为以下三类。
1)设计温度低于-20℃不低于-40℃,这类容器是以16MnDR钢材为代表,主要使用于安装在室外受环境温度影响的空气储罐、氮气储罐等。
2)设计温度低于-40℃不低于-196℃,可以选用Ni系列低温钢材进行制造低温容器;用于设计温度-70℃的09MnNiDR可以用于液氨设备的制造;08Ni3DR可以用于制造使用温度-100℃的低温容器;06Ni9DR可用于制造使用温度-196℃的低温容器。
3)设计温度低于-196℃不低于-273℃,通常选用奥氏体不锈钢进行容器制造。
如S30408等奥氏体不锈钢。
3结构设计要点3.1容器结构设计应遵守的要点1)结构应尽量简单,减少约束,避免产生多余的附加应力,避免产生过大的温度变化,选材一致。
2)应尽量避免结构形状的突变,减小局部应力,较高的局部应力是产生裂纹的关键因素。
低温压力容器设计要点综述及注意事项
低温压力容器设计要点综述及注意事项摘要:随着石油工业的发展,对技术的要求越来越高,对设备的要求也是如此,低温压力容器就是石油工业发展的一种约束力量,因此这种容器设计的如何将成为石油工业发展关注的一个重点问题,为此本文从不同的方面对这一问题进行了探讨。
关键词: 低温压力容器 ; 设计 ;注意事项近年来,石油化工企业中,压力容器的使用较多。
再加上,因气体液化、分离、气体生产、储存与应用等十分普遍,因此,在发展低温技术过程中,低温压力容器的使用所占的比例是非常大的。
所以,一般来说,此类压力容器在工作时,其温度是比较低的,这样一来,增大了容器材料脆性。
在拉应力作用下,受压元件的应力水平小于材料屈服强度时,会突然产生脆性断裂现象。
而在发生此种断裂前后,都没有活着只有局部产生很小的塑性变形,并不是整体都出现屈服。
因此,在日常生产当中,此种断裂是很难被察觉到的,特别是对石油化工企业安全性带来较大的危害。
1 加强低温压力容器设计研究的意义伴随着第三次科技浪潮的兴起,全球科技发展迅猛,新材料更是成为当今社会关注的热点。
在日常生产生活中,经常用到低温压力容器,如液化天然气的生产及运输、特殊气体及液体的保存等,在石油化工中应用尤为普遍。
低温压力容器在使用过程中由于其所处环境温度较低,容器脆性表现明显,再受到撞击或者温度剧烈变化时容易造成容器受损或爆炸,造成严重的生命和经济财产损失。
为此对低温压力容器设计进行全方位的探析,对于低温压力容器的生产和使用具有重要的现实意义。
2 低温压力容器设计存在的问题2.1低温压力容器的选材(1)低温压力容器受压元件材料的选择低温用钢材的质量在低温压力容器质量中占有很大的重量,从使用温度来看,低温用钢大体分为三类,即低碳碳锰钢适用于-40℃以上温度,低碳钢、中镍钢适用于-40℃~-196℃时,℃铬镍奥氏体钢适用于-196℃~-273℃。
脆性断裂是钢材在低温的状态下失效的主要原因,钢材一旦处于低于脆性转变温度时,只要有足够的缺口或者缺陷时就可能导致低应力下的脆性断裂。
低温压力容器设计要点
低温压力容器目前我国没有专门的低温压力容器标准,JB4732都不划分低温与常温的温度界限。
★低温管壳式换热器见GB151-1999附录A★低温压力容器见GB150.3-2011附录E(老版150为附录C)●为什么低温压力容器需要关注:温度低,材料的韧性降低,会产生低温脆性破坏,而低温脆性破坏前应力远未到达材料的屈服极限(或许用应力),破坏时没有明显的征兆,所以低温压力容器的设计、选材、制造和检验等各个环节要求都有不同程度的提高。
●低温压力容器的定义设计温度为<-20℃(新标准GB150-2011第3.1.15条定义,老标准为≤-20℃)的碳素钢、低合金钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢制容器,以及设计温度低于-196℃的奥氏体不锈钢制容器。
相关两个定义●最低设计金属温度(MDMT)GB150.1-2011第4.3.4d条:在确定最低设计金属温度时,应当充分考虑在运行过程中,大气环境低温条件对容器金属温度的影响。
大气环境低温条件系指历年来月平均最低气温(指当月各天的最低气温值之和除以当月天数)的最低值。
●低温低应力工况GB150.3-2011附录E第E1.4条:低温低应力工况系指壳体或其受压元件的设计温度虽然低于-20℃,但设计应力(在该设计条件下,容器元件实际承受的最大一次总体薄膜和弯曲应力)小于或等于钢材标准常温屈服强度的1/6,且不大于50Mpa时的工况。
(注:一次应力为平衡压力与其他机械载荷所必须的法向应力或且应力)这个定义与老标准有差别,设计应力与环向应力的区别,用设计应力更严谨。
新标准明确了在进行容器的“低温低应力工况”判定时,除了对壳体元件进行一次总体薄膜应力的核定外,还应对承受一次弯曲应力的容器元件进行考查,如平封头、管板、法兰等。
●关于低温低应力工况下,选材按照设计温度加50℃(或者,加40℃)的规定GB150.3-2011附录E第E2.2条:当壳体或受压元件使用在“低温低应力工况”下,可以按设计温度加50℃(对于不要求焊后热处理的设备,加40℃)后的温度值选择材料,但不适用于:a) Q235系列钢材;b) 标准抗拉强度下限值Rm≥540Mpa的钢材;c) 螺栓材料。
低温压力容器设计注意点
低温压力容器设计注意点一、材料1、受压元件用钢必须是氧气转炉或电炉冶炼的镇静钢,并采用炉外精炼工艺(GB150—P141—C2.1.1)(HG/T20585-2011—P586—6.0.2)《固规》—P4—2.2条2、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≤0.25%、S≤0.012%;《固规》—P5—2.3.2条第(3)款用于设计温度低于-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%。
《固规》—P5—2.3.2条第(4)款3、直接与受压元件焊接的非受压元件用钢应符合以下要求:(GB150—P141—C2.1.2)(1)承受较大载荷需做强度计算的非受压元件用钢,应具有与受压元件相当的韧性(2)应是焊接良好的钢材4、与低温压力容器受压元件直接焊接的非受压附件材料,其低温韧性及焊接接头性能需与受压元件匹配:(HG/T20585-2011—P590—6.0.12)(1)与受压元件直接焊接的受力元件如支座垫板等应采用与受压元件相同的材料(2)对奥氏体不锈钢制低温压力容器,所有焊接附件也应为奥氏体不锈钢(3)直立容器裙座过渡段应与本体材料相同,过渡段长度不小于4倍保温厚度,且不小于500mm5、锻件应按《低温承压设备用低合金钢锻件》NB/T47009和《承压设备用不锈钢和耐热钢锻件》NB/T47010,不低于II级要求,设计压力大于或等于1.6MPa时,应不低于III级。
(HG/T20585-2011—P589—6.0.8)6、碳素钢、碳锰钢制容器用焊材,应选用与母材成分和性能相同或相似的高韧性材料,也可选用低镍合金焊材。
当焊缝两侧母材具有不同冲击试验要求时,焊接材料的选用应符合C4.3.2要求(GB150-P143-C2.2.1)7、焊材应符合以下要求:(HG/T20585-2011—P589—6.0.9)(1)低温压力容器受压元件或受压元件与非受压元件焊接用手工电弧焊焊条,应选用《碳钢焊条》GB/T5117和《低合金钢焊条》GB/T5118的低氢碱性焊条。
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低温压力容器目前我国没有专门的低温压力容器标准,JB4732都不划分低温与常温的温度界限。
★低温管壳式换热器见GB151-1999附录A★低温压力容器见GB150.3-2011附录E(老版150为附录C)●为什么低温压力容器需要关注:温度低,材料的韧性降低,会产生低温脆性破坏,而低温脆性破坏前应力远未到达材料的屈服极限(或许用应力),破坏时没有明显的征兆,所以低温压力容器的设计、选材、制造和检验等各个环节要求都有不同程度的提高。
●低温压力容器的定义设计温度为<-20℃(新标准GB150-2011第3.1.15条定义,老标准为≤-20℃)的碳素钢、低合金钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢制容器,以及设计温度低于-196℃的奥氏体不锈钢制容器。
相关两个定义●最低设计金属温度(MDMT)GB150.1-2011第4.3.4d条:在确定最低设计金属温度时,应当充分考虑在运行过程中,大气环境低温条件对容器金属温度的影响。
大气环境低温条件系指历年来月平均最低气温(指当月各天的最低气温值之和除以当月天数)的最低值。
●低温低应力工况GB150.3-2011附录E第E1.4条:低温低应力工况系指壳体或其受压元件的设计温度虽然低于-20℃,但设计应力(在该设计条件下,容器元件实际承受的最大一次总体薄膜和弯曲应力)小于或等于钢材标准常温屈服强度的1/6,且不大于50Mpa时的工况。
(注:一次应力为平衡压力与其他机械载荷所必须的法向应力或且应力)这个定义与老标准有差别,设计应力与环向应力的区别,用设计应力更严谨。
新标准明确了在进行容器的“低温低应力工况”判定时,除了对壳体元件进行一次总体薄膜应力的核定外,还应对承受一次弯曲应力的容器元件进行考查,如平封头、管板、法兰等。
●关于低温低应力工况下,选材按照设计温度加50℃(或者,加40℃)的规定GB150.3-2011附录E第E2.2条:当壳体或受压元件使用在“低温低应力工况”下,可以按设计温度加50℃(对于不要求焊后热处理的设备,加40℃)后的温度值选择材料,但不适用于:a) Q235系列钢材;b) 标准抗拉强度下限值Rm≥540Mpa的钢材;c) 螺栓材料。
新标准规定对于不要求焊后热处理的设备,加40℃,这是与老标准最大的不同。
在同样的设计、选材、制造和检验条件下,对低温容器进行焊后热处理可以大大减少接头范围内的焊接残余应力,从而提高了材料和接头的韧性、降低了容器在低温条件下的脆断倾向。
因此新标准规定对于不要求焊后热处理的设备,只加40℃(所以最好PWHT,即使根据“低温低应力工况”判断容器不是低温容器,则设计者根据容器的具体条件或者工程经验仍然可以按照低温容器的要求进行设计,仅仅材料不是低温钢材而已)。
●设计温度的确定由于-20℃是判断是否低温容器的关键指标,所以设计温度的确定特别重要。
设计温度的确定的原则按照GB150.1-2011第4.3.4条的规定。
对于0℃以下的金属温度,设计温度不得高于元件金属可能达到的最低设计温度。
a)根据传热计算求得的金属温度,是平均值;b)在已经使用的同类容器上测定金属温度;c)根据容器内部介质温度并结合外部条件求得金属温度;如有可靠的保温或保冷措施,则金属温度直接取介质温度。
d)对于露天或无采暖厂房内放置的容器,则要考虑环境气候条件,即MDMT,尤其是储存容器。
●低温容器的选材一般压力容器常用的铁素体钢在温度降低到某一温度时,钢的韧性将急剧下降,而显得很脆,通常称这一温度为脆性转变温度。
压力容器在低于转变温度的条件下使用时,容器中如存在因缺陷、残余应力、应力集中等因素引起的较高局部应力,容器就可能在没有出现明显塑性变形的情况下发生脆性破裂而酿成灾难性事故。
对于低温压力容器首先要选用合适的材料,这些材料在使用温度下应具有良好的韧性。
经细化晶粒处理的低合金钢可用到-30℃到-70℃,调质高强钢可用到-20℃到-50℃,3.5%镍钢可用到-100℃,9%镍钢可用到-196℃。
低于-196℃时可选用奥氏体不锈钢和铝合金等。
GB150.2-2011第3.7.2条规定使用温度不低于-196℃的奥氏体不锈钢,可以免除冲击试验,低于-196℃至-253℃,则由设计文件规定冲击试验要求,标准不做具体规定。
GB150.2-2011第3.5条规定使用温度低于-20℃的低温钢板和锻件应当采用炉外精炼工艺。
GB150.2-2011第4.1.7条规定设计温度<-40℃)增加落锤试验要求,用于检测无塑性转变温度(NDT)。
GB150.2-2011第4.1.8条规定低温钢板(>20mm)的超声检测(逐张)质量等级由Ⅲ级升为Ⅱ级。
GB150.2-2011中表4规定了钢板的使用温度下限,包含低温用钢板。
GB150.2-2011第5.1.1条规定使用温度低于-20℃的碳素钢和低合金钢管其正火交货的状态不允许用终轧温度符合正火温度的热轧来代替。
GB150.2-2011第5.1.2条规定设计温度低于-40℃的钢管用钢应当采用炉外精炼工艺。
GB150.2-2011第6.1.2条规定使用温度低于-20℃的低温钢锻件应当由经炉外精炼的钢锻制而成(NB/T47009)。
GB150.2-2011第6.1.3条规定使用温度低于-20℃且公称厚度大于200mm的低温钢锻件应选用III级或IV级。
GB150.2-2011第6.2.3条规定了高合金锻件的使用温度:a) 铁素体型S11306钢锻件为0℃;b) 奥氏体-铁素体型钢锻件为-20℃;c) 奥氏体型见GB150.2-2011第3.7.2条规定。
GB150.2-2011第7.1.4条规定了使用温度低于-20℃的低合金螺柱的使用限制。
GB150.2-2011第7.2.3条规定了高合金螺柱的使用温度限制。
为了避免在低温压力容器上产生过高的局部应力,在设计容器时应避免有过高的应力集中和附加应力;在制造容器时应严格检验,以防止容器中存在危险的缺陷。
对于因焊接而引起的过大残余应力,应在焊后进行消除焊接残余应力处理。
低温容器的材料标准板材标准板材:GB3531-2008《低温压力容器用低合金钢板》有4个钢号(标准为3个,第一号修改单又增加了15MnNiNbDR)16MnDR:t≤60,-40℃,47J60<t≤120,-30℃,47J15MnNiDR:t≤60,-45℃,60J15MnNiNbDR:10-60,-50℃,60J09MnNiDR:t≤36,-70℃,47J36<t≤120,-70℃,60J板材:GB19189-2011《压力容器用调质高强度钢板》有4个钢号07MnMoVR:10≤t≤60,-20℃,80J12MnNiVR:10≤t≤60,-20℃,80J07MnNiVDR:10≤t≤60,-40℃,80J07MnNiMoDR:10≤t≤50,-50℃,80J板材:GB24511-2009《承压设备用不锈钢钢板和钢带》有17个钢号,其中奥氏体不锈钢11个(-196℃),双相钢3个(-20℃),铁素体不锈钢3个(0℃)。
板材:《低温压力容器用9%Ni钢板》(GB24510-2009)本标准适用于制造液化天然气(LNG)储罐、液化天然气(LNG)船舶等低温压力容器用厚度不大于50mm 的9%Ni钢板。
GB150.2-2011附录A增加了3个低温钢板15MnNiNbDR同GB3531;08Ni3DR,6-100mm,-100℃,47J(该材料没有专项标准)06Ni9DR,6-40mm,-196℃,100J(要求比GB24510-2009严格)另外:JB/T4734《铝制焊接容器》是内容完整(包括设计、选材、制造和检验)的铝制压力容器标准。
包括了压力容器和常压容器。
也包含了全铝和衬铝两种焊制容器。
设计压力≤8MPa,使用温度下限为-269℃。
JB/T4755《铜制压力容器》,标准的重点为材料和制造,由于铜制压力容器的结构形式、强度计算与钢相似,该部分内容均参照GB150。
其焊接工艺评定和产品焊接试板部分均引用有关规定和标准只对铜材的特殊要求作出补充规定。
该标准适用于设计压力≤35MPa,设计温度按铜材及其复合钢板允许的使用温度确定。
通常使用温度不低于-198℃时对铜材及焊接接头没有特殊要求,当使用温度低于-198℃(一般不低于-268℃)时应保证仍具有良好的拉伸断后伸长率。
JB/T4756《镍及镍合金制压力容器镍及镍合金制压力容器》,标准的重点为材料和制造,由于镍及镍合金制压力容器的结构形式、强度计算与钢相似,该部分内容均参照GB150。
其焊接工艺评定和产品焊接试板部分均引用有关规定和标准只对镍材的特殊要求作出补充规定。
该标准适用于设计压力≤35MPa,设计温度按铜材及其复合钢板允许的使用温度确定。
通常使用温度不低于-198℃时对镍及镍合金材料及焊接接头没有特殊要求,当使用温度低于-198℃(一般不低于-268℃)时应保证仍具有良好拉伸断后伸长率。
锻件标准NB/T47009 低温承压设备用低合金钢锻件(代替JB/T4727)有6个钢号:16MnD:t≤100,-45℃,47J100<t≤300,-40℃,47J20MnMoD:t≤300,-40℃,47J300<t≤700,-30℃,47J08MnNiMoVD:t≤300,-40℃,60J10Ni3MoVD:t≤300,-50℃,80J09MnNiD:t≤300,-70℃,60J08Ni3D:t≤300,-100℃,47JNB/T47010承压设备用不锈钢和耐热钢锻件(代替JB/T4728)共有16个钢号钢管标准GB9948-2006 石油裂化用无缝钢管其中10号钢管在外径不小于70mm,壁厚不小于6.5mm时可以用于-20℃,31J(GB150.2-2011第5.1.4条);GB6479 高压化肥设备用无缝钢管其中20号钢管在外径不小于70mm,壁厚不小于6.5mm时可以用于-20℃,31J(GB150.2-2011第5.1.5条);16Mn钢管在壁厚不大于40mm时可以用于-40℃,34J(附加杂质含量控制,P≤0.025,P≤0.012);GB150.2-2011附录A增加了2个低合金钢管09MnD t≤8,-50℃,47J09MnNiD t≤8,-70℃,47JGB150引用的不锈钢钢管标准GB 13296-2007 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管GBT 14976-2012 流体输送用不锈钢无缝钢管(不得用于换热管)GBT 21833-2008 奥氏体-铁素体型双相不锈钢无缝钢管(用于换热管时,应采用冷拔或冷轧钢管,尺寸精度采用高级精度)GBT 12771-2008 流体输送用不锈钢焊接钢管(不得用于换热管,使用限制见GB150.2第5.2.4条)GBT 24593-2009 锅炉和热交换器用奥氏体不锈钢焊接钢管(使用限制见GB150.2第5.2.5条)GBT 21832-2008 奥氏体-铁素体型双相不锈钢焊接钢管(不得用于换热管,使用限制见GB150.2第5.2.6,7,8条)●对低温容器材料的原则性要求a) 所有受压元件必须经过炉外精炼;b) 符合相关低温材料标准;c) 一些材料不能用,如Q235系列钢材以及标准抗拉强度下限值Rm≥540Mpa的钢材;d) 焊接材料也有要求:应与母材的性能,尤其韧性方面相当。