压力容器焊后消除应力热处理.
压力容器焊后消除应力热处理(2009年8月13日)
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2.哪些压力容器及主要受压元件需焊 后消除应力热处理? 哪些压力容器及主要受压元件需焊 后消除应力热处理?笔者认为:应按 照GB150 10.4.1款和GB151 6.4、6.8 款(指拼接管板、管箱和浮头盖)判 定。凡符合GB150 10.4.1款和GB151 6.4、6.8款规定的压力容器及主要受 压元件均应进行焊后消除应力热处理。
果好,因此在条件具备的情况下,应 优先选用炉内整体热处理方法。
� 对于球形储罐和大型压力容器可 採
取使用现场整体消除应力热处理方法。 � 由于焊后局部消除应力热处理的效 果较炉内整体消除应力热处理差,因 而《容规》和标准对局部消除应力热 处理方法的应用作出了较为明确的限 制。目前局部消除应力热处理只限应 用于B、C、D类焊接接头以及球形封头 与园筒连接的A类焊接接头。
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� GB/T9452-2003“热处理炉有效加热区
测定方法”等安全技术规范和标准之中。 因而在使用过程中出现了理解上的不 一致和偏差。为了满足钢制压力容器 焊后消除应力热处理的要求,保证钢 制压力容器的安全质量,本文将重点 讨论钢制压力容器焊后消除应力热处 理中常见的一些问题,并就此提出笔 者的认识和看法。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵபைடு நூலகம்
≤2 ≤4 ≤5 ≤6 ≤8 ≤10
(1)允许用修改量程的方法提高分辨力。
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JB/T10175规定:热处理炉的每个加热区至 少有两支热电偶,一支接记录仪表,另一 支接控温仪表,安放在有效加热区内,其 中一个仪表应具有报警功能。 每台热处理炉必须定期检测有效加热 区,检测周期见表3,检测方法按GB/T9452 的规定,其保温精度应符合表2要求。应在 明显位置悬挂带有有效加热区示意图的检 验合格证。热处理炉只能在有效加热区检 验合格证规定的有效期内使用。
焊后热处理基本知识
焊接接头焊后热处理基本知识培训一、焊后热处理的概念1.1后热处理(消氢处理):焊接完成后对冷裂纹敏感性较大的低合金钢和拘束度较大的焊件加热至200℃~350℃保温缓冷的措施。
目的、作用:减小焊缝中氢的有害影响、降低焊接残余应力、避免焊缝接头中出现马氏体组织,从而防止氢致裂纹的产生。
后热温度:200℃~350℃保温时间:即焊缝在200℃~350℃温度区间的维持时间,与后热温度、焊缝厚度有关,一般不少于30min加热方法:火焰加热、电加热保温后的措施:用保温棉覆盖让其缓慢冷却至室温NB/T47015-2011关于后热的规定:1.2焊后热处理(PWHT):广义上:焊后热处理就是在工件焊完之后对焊接区域或焊接构件进行的热处理,内容包括消除应力退火、完全退火、固熔、正火、正火加回火、回火、低温消除应力等。
狭义上:焊后热处理仅指消除应力退火,即为了改善焊接区的性能和消除焊接残余应力等有害影响。
1.3压力容器及压力管道焊接中所说的焊后热处理是指焊后消除应力的热处理。
焊后消除应力热处理过程:将焊件缓慢均匀加热至一定温度后保温一定的时间,然后缓慢降温冷却至室温。
目的、作用:(1)降低或消除由于焊接而产生的残余焊接应力。
(2)降低焊缝、热影响区硬度。
(3)降低焊缝中的扩散氢含量。
(4)提高焊接接头的塑性。
(5)提高焊接接头冲击韧性和断裂韧性。
(6)提高抗应力腐蚀能力。
(7)提高组织稳定性。
热处理的方式:整体热处理、局部热处理1.4焊接应力的危害和降低焊接应力的措施焊接应力是在焊接过程中由于温度场的变化(热涨冷缩)及焊件间的约束而产生的滞留在焊件中的残余应力。
1.4.1焊接应力只能降低,不可能完全消除,焊接残余应力形成的的危害:1)影响构件承受静载的能力;2)会造成构件的脆性断裂;3)影响结构的疲劳强度;4)影响构件的刚度和稳定性;5)应力区易产生应力腐蚀开裂;6)影响构件的精度和尺寸的稳定性。
1.4.2降低焊接应力的措施1)设计措施:(1)构件设计时经量减少焊缝的尺寸和数量,可减少焊接变形,同时降低焊接应力(2)构件设计时避免焊缝过于集中,从而避免焊接应力叠加(3)优化结构设计,例将如容器的接管口设计成翻边式,少用承插式2)工艺措施(1)采用较小的焊接线能量(2)合理安排装配焊接顺序(3)层间进行锤击(4)预热拉伸补偿焊缝收缩(机械拉伸或加热拉伸),与焊接区同时拉伸(膨胀)和同时压缩(收缩)(5)焊接高强钢时选用塑性较好的焊条(6)采用整体预热(7)焊后消氢处理(8)采用整体焊后热处理(9)利用振动法消除焊接残余应力二、容器及受压元件应按材料、焊接接头厚度、结构形式、介质和设计要求确定是否进行焊后热处理。
GB150-98解释
压力容器设计中有关标准问题的探讨全国压力容器标准化技术委员会秘书长寿比南摘要GB150-1998《钢制压力容器》实施二年来,标准使用者相继提出了一些标准使用过程中出现的问题,有些是使用者对标准理解的偏差,有些则值得进一步研究和探讨。
本文重点讨论了GB150-1998《钢制压力容器》和新版《压力容器安全技术监察规程》实施过程中的某些问题,并阐述了作者自己的见解,希望能够对使用者有所裨益。
前言GB150-1998《钢制压力容器》实施后,国家于一九九九年颁布了新版《压力容器安全技术监察规程》,使得压力容器的设计、制造、检验等环节得到了更为有效的控制。
通过大量的标准和法规宣贯活动以及压力容器标准提案审查制度的有效实施,我们从各方面收集到一些在标准使用过程中遇到的问题,其内容涉及到压力容器的设计、制造、检验及管理等诸方面,我们对这些问题分别进行了研究并提出了相应的处理意见。
为了使广大标准使用者能够更好地理解和使用GB150及“容规”,保证压力容器产品的安全和质量,全国压力容器标准化技术委员会在开设的网站:上先后公布了对《压力容器安全技术监察规程》和压力容器标准条款的解释。
本文拟就其中一些有共性的问题进行探讨,详细阐述相关的标准和法规条款的含义,以期加深使用者对标准和法规的理解,使业内人员在压力容器设计、制造、检验等环节上能够正确地运用标准和法规。
必须声明的是,本文只代表个人观点,作者不对任何与本文技术内容有关的法律纠纷负责。
1. 压力容器的设计使用寿命问题压力容器的设计使用寿命问题一直是我国的设计单位和设计者尽量避免涉及和回避的问题,其主要表现在以下两个方面:首先,受技术条件、管理体制和人员观念等因素的制约,设计者对压力容器的设计使用寿命大都不愿或难以给出准确的预报值,从而导致压力容器超期服役现象的存在;其次,由于缺乏相关标准和法规条文对超期服役的压力容器进行必要的规定和限制,使得其使用和检验缺乏有效的依据,处理不好客观上会造成重大的安全隐患。
压力容器制造中的热处理
压力容器制造中的热处理1.概述1)热处理对钢材性能的影响热处理是通过加热和冷却固态金属来改变其内部组织结构并获得所需性能的一种工艺。
对于碳素钢、低合金钢以及合金结构钢,常用的热处理工艺有退火、正火、淬火、回火以及它们的组合,如正火加回火、淬火加回火。
对于奥氏体不锈钢,常用的热处理工艺是固溶处理和稳定化热处理(见本节第5条)。
①退火退火是将钢件加热到适当温度,保温一定时间后缓慢冷却(例如随炉冷却)的热处理工艺。
根据钢材成分和热处理目的不同,退火又分为完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火和再结晶退火等。
下面简要介绍完全退火、去应力退火和再结晶退火对钢材组织和性能的影响。
a)完全退火完全退火是把钢件加热到Ac3以上30~50"C,保温一定时间后在炉内缓慢冷却的热处理工艺,主要用于亚共析成分的碳钢和合金钢。
由于加热温度略高于Ac3,珠光体和铁素体全部转变为奥氏体,且奥氏体晶粒比较细小。
随炉冷却至Ar3以下时,奥氏体中首先析出铁素体,继续冷却至Ar1,以下时,剩余的奥氏体全部转变为珠光体。
经过这样的加热和冷却过程的相变,可细化晶粒并获得接近平衡状态的组织,以降低硬度,改善加工性能,消除钢件中的内应力。
b)去应力退火去应力退火是将钢件加热到Ac1以下100~200'C,保温一段时间(在压力容器制造中通常按1h/25mm计算)后,缓慢冷却的工艺方法,其目的是去除或降低冷成形、焊接等所产牛的砖全应力.稳宁结构尺寸。
去应力退火时,钢材并不发生相变,但可以消除焊接接头中的淬硬组织(马氏体),从而改善韧性。
钢件或焊接结构中残余应力的降低主要是在加热、保温及缓慢冷却过程中通过塑性变形所产生的应力松弛来实现的。
c)再结晶退火钢件的冷塑性变形(如封头的冷成形等)会导致冷加工硬化,使材料的强度、硬度提高,塑性、韧性降低,并产生较大的内应力。
再结晶退火是将钢件加热到不超过Ac1的温度,经适当保温后随炉缓慢冷却的工艺操作。
压力容器焊后热处理
压力容器焊后热处理前言压力容器在生产制造过程中,由于频繁的冷、热卷,使工件内部不断受到拉力和压力,造成应力不均和应力集中,并且在焊接时引起焊缝区组织和性能的变化,致使工件焊缝区有残余应力的产生。
部分压力容器在毛坯锻造时,有氢进入钢体,当氢逐渐溶解在金属中后,会使钢的强度和塑性明显降低,使工件产生氢脆的现象,要消除工件中的氢,通常采用的方法就是焊后热处理。
一、问题的提出压力容器在制造过程中,将带来以下问题:由于过量的冷卷、冷矫形等冷加工引起的冷作硬化。
由于焊接引起的焊缝区组织和性能的变化。
由于焊接产生残余应力以及由此而导致的应力腐蚀裂纹的产生和发展。
压力容器焊接时,当母材相邻区域产生一温差大于100度的急剧温度梯度时,在铁素体钢或相当的其他材料中引起不均匀的塑性应变,而在随后的冷却过程中,将产生一个峰值应力达到屈服点的残余应力场。
另外,由于压力容器制造中的不均匀塑性应变导致在弹性、塑性材料中产生残余应变,而残余应变可以是来自机械的(主要是冷卷、冷矫形等冷加工),热力的(主要是焊接过程产生的),或者两者兼有的原因。
因此,在压力容器加工完成的最终产品中将留下残余弹性应变场,并承受相应的弹性残余应力。
残余应力的存在,将影响压力容器的使用性能。
为了消除焊接区峰值应变,达到内应变均匀分布这一目的,可以采取多种方法,如机械振动法、焊后加热法等。
然而,由于压力容器中许多潜在的问题主要来自焊缝区的冶金损伤,所以机械方法以降低内应变的手段已经不足以预防日后运行过程中可能出现的诸多问题。
另外,金属的氢脆现象已经比较为人们所关注。
氢进入钢以后,机械性能会发生明显的变坏。
强度和塑性明显降低,溶解于金属晶格中的氢,使钢在缓慢变形时发生脆性破坏。
金属材料中的氢可以是在金属材料生产工艺过程中吸收的,如金属在焊接时液态金属吸收的氢保留在焊缝中,也可能是材料在氢环境中服役吸收的氢。
对于焊缝中吸收的氢,比较有效的消除方法就是进行焊后热处理,它既可以达到松弛和缓和焊接残余应力,改善因焊接而被硬化及脆化的焊接热影响区,提高焊缝金属的延性和断裂韧性,也可以使焊接区及附近的氢等有害气体扩散逸出。
压力容器热处理知识
压力容器热处理知识一热处理的一般过程1、热处理是将固态金属及其合金(钢及其合金)按预定的要求进行加热、保温和冷却,以改变其内部组织,从而获得所要求性能的工艺过程。
温度和时间是热处理的主要因素。
随着温度的变化,钢在固态状态下能够发生相变,与低碳钢(含碳量小于等于0.77%)相关的相变温度分别称为A3线和A1线(727°C)。
2、加热时的转变---奥式体A的形成:平衡状态下低碳钢的常温组织为铁素体F+珠光体P,当加热温度超过A1线时,将发生珠光体P向奥式体A的转变,继续加热时,剩余的铁素体F将在奥式体A中溶解,直至温度达到A3时全部溶解完,此时钢的组织为单一的奥式体A。
刚形成的奥氏体A成分是不均匀的,因此钢在加热之后需要有足够的保温时间,主要是为了获得成分均匀的奥氏体A组织,以便在冷却后得到良好的组织和性能。
3、冷却时的转变---奥式体A的分解如果冷却过程足够缓慢,温度降低到A1线以下时低碳钢将得到F+P 组织。
如果冷却时间不是一个足够缓慢的过程,即存在一定的过冷度,那么,随着冷却速度的不同,奥式体转变产物的形态、分散度及性能都将发生不同的变化。
热处理名词:1,临界点(临界温度),是指加热或冷却时发生相变的温度。
A1线---表示钢加热时珠光体P向奥式体A的转变,冷却时A向P 转变的温度。
A3线---表示亚共析钢(低碳钢,含碳量≤0.77%)加热时,铁素体F 完全溶入奥氏体A的温度,或冷却时铁素体F开始从奥氏体A中析出的温度。
AC1、AC3线,为与平衡条件下的临界点相区别,将在加热时的实际温度A1、A3称为:AC1、AC3。
2,退火把钢加热到临界点(AC1或AC3)或再结晶温度以上,保温适当时间,然后缓慢冷却,使组织达到接近平衡状态的热处理工艺。
可分为: 完全退火,又称重结晶退火,一般简称退火。
是加热至AC3以上20-40°C保温后缓冷的工艺,可细化晶粒、消除内应力、改善钢的性能。
焊后热处理基本知识
焊接接头焊后热处理基本知识培训一、焊后热处理的概念1.1后热处理(消氢处理):焊接完成后对冷裂纹敏感性较大的低合金钢和拘束度较大的焊件加热至200C〜350C保温缓冷的措施。
目的、作用:减小焊缝中氢的有害影响、降低焊接残余应力、避免焊缝接头中出现马氏体组织,从而防止氢致裂纹的产生。
后热温度:200 C〜350 C保温时间:即焊缝在200C〜350C温度区间的维持时间,与后热温度、焊缝厚度有关,一般不少于30min加热方法:火焰加热、电加热保温后的措施:用保温棉覆盖让其缓慢冷却至室温NB/T47015-2011关于后热的规定:4.5后热4. 5, 1对冷裂纹戦掖性较大的低合金钢和拘束度较大餌挥件应采取岳热措施“4.5,2石热应在悍后立即迸行4.5,3后菸程麼一融为20010-3501:,保濃时间与訂热温度*焊魅金fl(厚度有关,一般不少于4. 5. 4若弊IS立即进行热处理则可不进行后热斗4.6. 1碳素钢和低合金俐低f 4?0T?的热过程*高合金钢低T3I5V的热过程,均不作为焊后热处理对待。
1.2焊后热处理(PWHT :广义上:焊后热处理就是在工件焊完之后对焊接区域或焊接构件进行的热处理,内容包括消除应力退火、完全退火、固熔、正火、正火加回火、回火、低温消除应力等。
狭义上:焊后热处理仅指消除应力退火,即为了改善焊接区的性能和消除焊接残余应力等有害影响。
1.3压力容器及压力管道焊接中所说的焊后热处理是指焊后消除应力的热处理。
焊后消除应力热处理过程:将焊件缓慢均匀加热至一定温度后保温一定的时间,然后缓慢降温冷却至室温。
目的、作用:(1)降低或消除由于焊接而产生的残余焊接应力(2)降低焊缝、热影响区硬度。
(3)降低焊缝中的扩散氢含量。
⑷提高焊接接头的塑性。
(5)提咼焊接接头冲击韧性和断裂韧性。
(6)提高抗应力腐蚀能力。
⑺提咼组织稳定性。
热处理的方式:整体热处理、局部热处理1.4焊接应力的危害和降低焊接应力的措施焊接应力是在焊接过程中由于温度场的变化(热涨冷缩)及焊件间的约束而产生的滞留在焊件中的残余应力。
压力容器安全管理试题
压力容器安全管理A3—2模拟试题(1)一、判断题1、由于工作介质产生化学反应而放出强大能量的现象称化学性爆炸.(√)2、氮气,常温下是一种无色无味无臭的气体,且通常有毒.(×)ﻩ3、物质与氧起化学反应(氧化)的结果是生成新的物质并产生热量,这种热量叫燃烧热。
(√)ﻩ4、强度失效是指材料因屈服或断裂引起的压力容器失效.(√)ﻩ5、平垫密封宜用于大直径的高压容器。
(×)6、按危险程度区分,第III类压力容器危险程度最高,因此在设计、制造、安装改造维修、使用、检验及监督检查等环节要求最严格.(√)ﻩ7、压力波动、开车停车、振动等都可能导致疲劳断裂。
(√)ﻩ8、第二强度理论认为,材料的破坏取决于最大线应变。
(√)9、压力容器常用钢种有碳素钢、低合金钢、耐热钢、低温钢、不锈钢等种类。
(√)10、高压液化气体的装卸需要回收气相。
(√)11、温度计接口有无保护套管和带保护套管两类,带保护套管的温度计,可能会使测量值滞后。
(√)12、罐车装卸阀门的公称压力应小于罐体的设计压力.(×)13、特种设备使用单位应当对特种设备作业人员进行特种设备安全、节能教育和培训,保证特种设备作业人员具备必要的特种设备安全、节能知识。
(√)14、特种设备使用单位应当按照安全技术规范的定期检验要求,在安全检验合格有效期届满前20日向特种设备检验检测机构提出定期检验要求.(×)15、特种设备存在严重事故隐患,无改造、维修价值,或者超过安全技术规范规定使用年限,特种设备使用单位应当及时予以报废,并应当向原登记的特种设备安全监督管理部门办理停用手续.(×)16、压力容器操作规程不包括运行中重点检查的项目和部位.(×)17、特种设备不符合能效指标的,特种设备使用单位应当报废。
(×)18、用焊接方法更换受压元件应当进行耐压试验。
(×)19、未经定期检验或者检验不合格的特种设备,可以监控使用.(×)20、按照《简单压力容器安全技术监察规程》,使用单位不需要对简单压力容器进行安全管理.(×)21、根据《固定式压力容器安全技术监察规程》,压力容器使用单位应当制定事故救援预案并且组织演练。
压力容器检验员思考题及答案
压力容器检验员培训思考题及答案一、选择题(一)金属材料、焊接及热处理选择题 10题1、属于金属材料强度指标的是( A )。
A、屈服极限B、延伸率C、疲劳极限D、冲击韧性2、缝隙腐蚀处理,一般认为是( A )腐蚀电池的原理。
A、浓差B、应力C、电隅D、温差3、带垫板全焊透结构,采用100% X射线检测,其焊接接头系数Φ取( D )。
A、1.0B、0.6C、0.85D、0.94、焊材一级库要求室内通风良好,控制室内相对湿度为( B )。
A、不小于60%B、不大于60%C、不小于40%D、不大于40%5、钢材在热加工变形温度范围内,有时发生热脆,这主要是晶界上的低熔点杂质熔化造成的,请选择是哪种杂质造成的?( B )A、MnSB、FeS与Fe共晶体C、Mn3O4D、MnO6、氯属于( A )介质。
A、极度危害B、高度危害C、有毒D、易燃7、不适用《条例》特种设备有( D )。
A、医用氧舱B、自动扶梯C、客运缆车D、煤矿矿井用特种设备8、脆性破坏的基本原因是( B )。
A、材料的严重缺陷B、材料的脆性和严重缺陷C、反复加卸压的交变载荷D、过高的拉应力9、为了防止焊缝产生冷裂纹,应采取工艺措施( C )。
A、限制钢材硫磷含量B、控制管子对口错边量C、焊前预热、缓冷、减少高温冷却速度D、运条适当,防止偏弧10、金属材料在( C )共同作用下发生破坏,称为应力腐蚀破裂。
A、化学作用和电化学作用B、交变应力和化学介质C、拉应力和特定腐蚀介质D、在电化学11、评定金属材料塑性指标常用( C )A、伸长率和韧性B、断面收缩率和韧性C、伸长率和断面收缩率D、断面收缩率和屈服强度12、奥氏体不锈钢的固溶处理是指(A)A、把奥氏体不锈钢加热到1050~1100℃,碳在奥氏体中固溶,保温一定时间,快速冷却到427℃以下,以获得均匀的奥氏体组织。
B、把奥氏体中渗碳体通过加热固溶在奥氏体中。
C、把奥氏体不锈钢加热到850~900℃,保温一定时间,快速冷却到427℃以下,以获得均匀的奥氏体组织。
钢制压力容器焊接与热处理
钢制压力容器的焊接和热处理钢制压力容器制造中,焊接技术是极为关键的一项技术,文章综合理论与实际两大方面,对钢制压力容器(尤其是不锈钢复合钢板制压力容器)详细讨论了设计中的焊接工艺和热处理工艺,强调了焊接质量的重要性,对钢制压力容器的设计与制造,都有一定的指导意义。
<b> 焊接,是涉及、生产及安装压力容器中非常重要的一项技术,设计中焊接接头的正确选择和制造中焊接质量的优缺点,都会对压力容器的工作及使用寿命产生决定性影响,甚至还可能会危及人类的生命、财产安全。
从这点来看,压力容器的焊接质量,既是个安全性问题,同时也是个经济性问题。
1.不锈钢复合板的焊接工艺通过翻阅与焊接相关的资料,以及开展焊接性试验,根据NB/T 47015-2011《压力容器焊接规程》,SH/T 3527-2009《石油化工不锈复合钢板焊接规程》,GB/T 13148-2008《不锈钢复合钢板焊接技术要求》等标准来对焊接工艺进行评定,接焊缝焊后RT探伤、晶间腐蚀试验及力学性能试验等项目都应严格符合标准及需求。
焊接工艺的最终评估结果将作为制定产品焊接工艺的重要依据。
1.1.焊接方法不锈钢复合钢板有许多成熟的焊接方法,大体可分为焊条电弧焊、钨极氩弧焊、埋弧焊等。
有些换热器的管箱与浮头盖都是复合材料,没有很大的焊接空间,直焊缝不长,可进行双面焊,对于这类换热器产品,采用焊条电弧焊方法更为合适,这样不仅能提升焊接质量,同时还可压缩成本,其操作较为灵活,几乎不受工件形状与焊接位置的影响。
1.2.焊接材料的选择焊材的选择,应根据基层强度相等和保证复合层耐腐蚀性的原则进行。
1.3.焊接设备和环境通常可选择直流焊机,基层、复层及过渡层这3种焊缝均可选择焊条电弧焊。
所采用的钢丝刷、扁铲等工具都,都应是不锈钢材料。
焊接应在0 ℃以上的环境下进行,同时,现场应采取必要的防风措施。
1.4.焊接沟槽和接头装配1.4.1.沟槽选用沟槽形式时,应充分考虑焊接渡层的特点,焊接顺序应依次为焊基层、渡层到复层,,要尽可能不对复层进行焊接或进行少量焊接,同时还应避免复层焊缝被多次受热,从而逐步增强复层焊缝的耐腐蚀性能,该沟槽形式还能有效降低设备内部的铲磨工作量。
压力容器设计经常犯错的问题技术总结解读
常规压力容器出现的问题1.设计图纸中的术语仍然采用GB150-89版的有关术语;例如:焊缝系数,安全阀的开启压力,腐蚀裕度,设计寿命等;正确术语应为:“焊接接头系数”,“安全阀整定压力”,“腐蚀裕量”“设计使用年限”;2.管壳式换热器的甲型法兰与筒节的焊接接头以及筒体与管板的焊接接头没有提出表面检测(磁粉)的相关技术要求。
3.对于按新版GB150设计的图纸,若封头焊接接头取1.0,对于直径为DN1600,DN1800的封头,则应在备注栏中注明“整板成型”。
4.封头最小成型厚度的标注,计算书应与图纸对应起来。
计算时输入的校核厚度应为钢板名义厚度减钢材负偏差减加工减薄量后的厚度,在计算软件SW6中进行校核。
例如EHA400X6的封头的最小成型厚度。
6-0.3-6x0.13=4.92mm。
用4.92mm在SW6中对封头进行校核计算。
封头成型最小厚度是在 4.92mm的基础上减去钢材负偏差0.3得到的厚度4.62mm.图纸标注:EHA400X6(4.62)。
5.图纸上对热处理的要求,要同时满足新版GB150和GB151的相关要求。
如果管箱中没有容器法兰(或管法兰),就不存在法兰密封面热处理后加工的问题,管箱可以不进行焊后消除应力的热处理。
6.在碳钢和低合金材质的容器中易产生晶间腐蚀,常用的介质有哪些?(烧碱,无水液氨,湿H2S环境)产生晶间腐蚀的条件是什么?(拉应力,腐蚀介质环境)有应力腐蚀情况下,设计选用碳钢及低合金钢时应考虑的因素:(1)材料标准规定的屈服强度ReL≤355MPa;(2)材料实测的抗拉强度Rm≤630MPa;(3)材料使用状态应至少为正火或正火+回火、退火、调质状态;(4)碳当量限制(当碳当量限制超标时,应加大硬度限制的监测频度);低碳钢和碳锰钢CE≤0.43 % CE=C+Mn/6合金钢(包括低温镍钢)CE≤0.45% CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(5)对非焊接件或焊后经正火或回火处理的材料,硬度限制如下:低碳钢HV(10)≤220(单个值)低合金钢HV(10)≤245(单个值)(6)壳体用钢板厚度>20mm时,应按NB/T47013.3-2015进行超声波检测,符合Ⅱ级要求。
压力容器制造焊接技术标准及要求
压力容器制造焊接相关技术标准及要求摘录川化集团有限责任公司化工设备厂《钢制化工容器制造技术要求》摘录5.焊接和切割5.1 切割5.1.1采用火焰切割下料时,应清除熔渣及有害杂质,并采用砂轮或其它工具将坡口加工平整。
当切割材料为标准规定的抗拉强度σb>540MPa的高强度钢或铬钼合金钢时,火焰切割表面应采用打磨或机械加工的方法清除热影响区和淬硬区,并进行磁粉或渗透探伤。
不锈钢的碳弧气刨表面应采用砂轮打磨,清除渗碳层。
5.1.2火焰切割时的预热与否,一般应符合钢材焊接时的预热要求。
受压元件气割的开孔边缘或剪切下料的端部如未经焊接者(如安放式接管的开孔边缘或内伸式接管的端部),应采用打磨等方法去除3mm以上。
5.2 焊缝位置5.2.1壳体上的开孔应尽量不安排在焊缝及邻近区域,但符合下列情况之一者,允许在上述区域开孔:1.符合GB150开孔补强要求的开孔可在焊缝区域开孔。
2.符合GB150规定的允许不另行补强的开孔,可在环焊缝区域开孔。
但此时应以开孔中心为圆心,对直径为3倍开孔直径长度的圆所包括的焊缝进行100%射线或超声波探伤,并符合要求。
凡因开孔而可予去除的焊缝可不受探伤质量的影响。
3.符合GB150规定的允许不另行补强的开孔,当壳体板厚小于等于40mm时,开孔边缘距主焊缝的边缘应大于等于13mm。
但若按5.2.1条第一款对主焊缝进行射线或超声波探伤并符合要求者,可不受此限。
5.2.2 外部附件与壳体的连接焊缝,如与壳体主焊缝交叉时,应在附件上开一槽口,以使连接焊缝跨越主焊缝。
槽口的宽度应足以使连接焊缝与主焊缝边缘的距离在1.5倍壳体壁厚以上。
5.3 焊接准备5.3.1 焊接坡口及其两侧至少15mm内的母材表面应消除铁锈、油污、氧化皮及其它杂质。
铸钢件应去除铸态表面以显露金属光泽。
5.3.2 气割坡口的表面质量至少应符合下表的要求。
气割坡口的表面质量类别定义质量要求平面度表面凹凸程度凹凸度小于等于2.5%板厚粗糙度表面粗糙速Ra50(μm)凹坑局部的粗糙速增大凹坑宽度小于等于50mm 且每米长度内不大于1个5.3.3 坡口上的分层缺陷应予以清除,清除深度为分层深度或10mm(取小者),并予以补焊。
不锈钢复合板压力容器的热处理
不锈钢复合板压力容器的热处理摘要:不锈钢复合板有着十分优良的经济性,因此在当前的压力容器制造过程中得到日益广泛的应用,不锈钢耐腐蚀层呈现出特别良好的耐腐蚀性能,不锈钢基层可选择强度更高的钢质底板,使钢板厚度有效减少,进一步降低不锈钢制作过程中的制造难度和成本。
需要注意的是,在焊接之后,要着重做好热处理工作,这样才能使其性能进一步优化。
基于此,下文重点探讨和分析不锈钢复合板压力容器的热处理技术等相关内容。
关键词:不锈钢复合板;压力容器;热处理引言在不锈钢结构中复合板是两种材料的复合,两种材料所涉及的成分在物理和化学性质方面有一定的差异,所以复合压力容器制造过程中要着重做好每一个步骤,这是至关重要的。
其中,热处理技术应用是特别关键的内容,在实际的操作过程中,主要是应用相对应的介质,把压力容器的复合材料加热到冷却,通过这样的处理,进一步有效改变压力容器材料的化学成分和金相组织中的不稳定因素,以此使材料的金属性能进一步改进,使其最优化,进一步提升整体压力容器的安全性能。
1不锈钢复合板压力容器的热处理技术综述热处理主要指的是把固态金属及其合金(钢及其合金)结合相应的要求对其展开加热、保温和冷却,通过这样的方式,对其内部组织进行有针对性的改变,从而有效实现既定要求的性能的工艺过程,其中,在具体的操作中,对热处理造成影响的因素包括温度和时间等。
在温度的变化下,不锈钢在固体状态下能够发生相对应的相变。
针对此类压力容器进行处理的过程中,所涉及的热处理技术,主要包括三个阶段,分别是,加热,保温,冷却。
这三个阶段既是互相独立,又是互相配合,有效统一的。
2不锈钢复合板压力容器的热处理不同阶段具体来说,相关阶段主要体现在以下内容:2.1加热阶段在热处理技术中,这是特别重要的阶段,同时也是关键所在,和能否完成相对应的加热目标,有着至关重要的紧密联系。
在实际的操作过程中,要设置相对应的加温温度系数,在热处理技术的发展过程中,最开始是煤和木炭加热,然后用气体液体燃料或电进行加热当前有效应用熔融金属的加热处理,为了使热处理质量和效果得到更有效的加强,呈现出更加良好的加热效果,要针对加热温度进行有效控制。
304L奥氏体不锈钢的焊接残余应力热处理去除试验研究
304L奥氏体不锈钢的焊接残余应力热处理去除试验研究陈万华;牟志超;祝长江;孙德文;王太江;吴祥新【摘要】对某低温压力容器用304L钢,焊后去应力退火后焊接组织与性能的影响进行了试验.结果表明,该低温压力容器焊接接头残余应力去除的最佳热处理温度取570℃较为适宜,在该热处理温度下,焊缝金属组织结构基本无变化,焊缝冲击韧度仍维持较高值,并且热处理后焊缝心部的应力得到较充分的释放,残余应力消除约40%.%The influence of the different heat treatment processes on the 304L austenitic stainless steel organization and performance is studied.Through the 304L austenitic stainless steel quench processing by heating up to 570 ℃,keep 1 hour time,then cool the air.It is concluded that the microstrueture and mechanical property changes slightly,and the impact toughness does not change significantly,which could eliminate welding residual stress by 40%.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】4页(P1-4)【关键词】304L奥氏体不锈钢;焊接;去应力退火;温度【作者】陈万华;牟志超;祝长江;孙德文;王太江;吴祥新【作者单位】中国空气动力研究与发展中心,四川绵阳621000;中国空气动力研究与发展中心,四川绵阳621000;中国空气动力研究与发展中心,四川绵阳621000;中国空气动力研究与发展中心,四川绵阳621000;中国空气动力研究与发展中心,四川绵阳621000;武汉润之达有限责任公司,湖北武汉430064【正文语种】中文【中图分类】TG156.23奥氏体不锈钢具有较高的强度和优良的低温韧度和塑性,常常被用做低温用钢,如当前国内生产的深冷低温液体储运容器,使用温度通常为-196~-183 ℃,主体母材通常为18-8型奥氏体不锈钢[1-2];但奥氏体不锈钢具有较低的传热系数和较高的热膨胀系数,在焊接过程中会产生大量的收缩、变形和残余应力。
D类压力容器设计知识填空题
D类压力容器设计知识填空题D类压力容器设计知识填空题一、设计总论1、按无力矩理论求得的应力为薄膜应力,薄膜应力是沿壁厚均匀分布的。
2、容器计算中所用的弹性名义应力是指材料进入塑性后,假定应力与应变关系仍服从虎克定律。
3、内压筒体壁厚计算公式适用于单层、多层、热套筒体的计算。
4、在GB150中,是以Do/δe≥20 为界线区分薄壁圆筒和厚壁圆筒的。
5、压力容器的常见破坏型式有:塑性破坏、脆性破坏、疲劳破坏、蠕变破坏、腐蚀破坏等。
6、压力容器的失效形式有三种:强度失效、刚度失效和稳定性失效。
7、压力容器的失效准则有三种:弹性失效、塑性失效和爆破失效。
8、GB150采用的是弹性失效准则,以壳体的基本薄膜应力不超过材料的许用应力值,而由于总体结构不连续的附加应力,则以应力增强系数引入壁厚计算。
9、GB150在总体上采用的是常规设计方法,但在某些局部处也体现了应力分析的设计方法。
10、内压圆筒计算方法虽有所不同,但大体都是以中径公式为基础导出的。
11、内压圆筒壁厚计算公式的理论依据是第一强度理论;公式的适用范围是计算压力P c≤0.4[σ]tφ,这也是GB150适用于厚壁圆筒的限制条件。
12、任何情况下,容器壳体的名义厚度不得小于最小厚度与腐蚀裕量之和。
13、容器筒体的最小壁厚是由强度、刚度、稳定性确定的。
壳体加工成形后的最小厚度是为满足制造、运输、安装过程中刚度要求而规定的。
14、计算压力是指在相应设计温度下,用以确定容器各个受压元件厚度的压力,它包括液柱静压力。
15、对于同时承受两个室压力作用的受压元件,其设计参数中的计算压力应考虑两室间可能出现的最大压力差。
16、压力容器的设计压力用来确定容器的试验压力和类别;设计温度是容器选材和确定材料许用应力的基本设计参数。
17、最大允许工作压力是根据容器壳体的有效厚度计算所得,且取各受压元件的最小值。
18、压力容器的设计寿命是从腐蚀欲量中体现出来的。
19、内压锥壳的壁厚计算是将锥壳作为当量圆筒处理,其中圆筒内径D i以D c COSα代替,D c为锥壳大端直径。
关于焊后消氢及热处理
重要构件的焊接、合金钢的焊接及厚部件的焊接,都要求在焊前必须预热。
焊前预热的主要作用如下:(1)预热能减缓焊后的冷却速度,有利于焊缝金属中扩散氢的逸出,避免产生氢致裂纹。
同时也减少焊缝及热影响区的淬硬程度,提高了焊接接头的抗裂性。
(2)预热可降低焊接应力。
均匀地局部预热或整体预热,可以减少焊接区域被焊工件之间的温度差(也称为温度梯度)。
这样,一方面降低了焊接应力,另一方面,降低了焊接应变速率,有利于避免产生焊接裂纹。
(3)预热可以降低焊接结构的拘束度,对降低角接接头的拘束度尤为明显,随着预热温度的提高,裂纹发生率下降。
预热温度和层间温度的选择不仅与钢材和焊条的化学成分有关,还与焊接结构的刚性、焊接方法、环境温度等有关,应综合考虑这些因素后确定。
另外,预热温度在钢材板厚方向的均匀性和在焊缝区域的均匀性,对降低焊接应力有着重要的影响。
局部预热的宽度,应根据被焊工件的拘束度情况而定,一般应为焊缝区周围各三倍壁厚,且不得少于150-200毫米。
如果预热不均匀,不但不减少焊接应力,反而会出现增大焊接应力的情况。
焊后热处理的目的有三个:消氢、消除焊接应力、改善焊缝组织和综合性能。
焊后消氢处理,是指在焊接完成以后,焊缝尚未冷却至100℃以下时,进行的低温热处理。
一般规范为加热到200~350℃,保温2-6小时。
焊后消氢处理的主要作用是加快焊缝及热影响区中氢的逸出,对于防止低合金钢焊接时产生焊接裂纹的效果极为显著。
在焊接过程中,由于加热和冷却的不均匀性,以及构件本身产生拘束或外加拘束,在焊接工作结束后,在构件中总会产生焊接应力。
焊接应力在构件中的存在,会降低焊接接头区的实际承载能力,产生塑性变形,严重时,还会导致构件的破坏。
消应力热处理是使焊好的工件在高温状态下,其屈服强度下降,来达到松弛焊接应力的目的。
常用的方法有两种:一是整体高温回火,即把焊件整体放入加热炉内,缓慢加热到一定温度,然后保温一段时间,最后在空气中或炉内冷却。
新 压力容器焊后热处理工艺规程
文件编号:通规-2-04 压力容器热处理通用工艺规程(第 3 版)编制:陈伟金日期: 2012.01.16审核:朱迪明日期:2012.01.16批准:李世藩日期:2012.01.16发放号:持有人:受控状态:2012-01-16发布2012-02-01实施江苏长荣化工设备有限公司发布前言本标准代替《通规-02-04压力容器焊后热处理通用工艺规程》。
本标准与《通规-02-04》相比较,主要变化如下:——修改了引用标准。
——修改了热处理过程中的升温及降温速度的限制范围。
——增加了成形受压元件的恢复性能热处理、改善材料力学性能热处理、以及其他热处理等。
——自本标准实施之日起,原标准《通规-02-04》停止使用。
压力容器热处理工艺规程1 范围本标准规定了压力容器热处理工艺、设备、测量、检验等技术要求。
本标准适用于我公司制造的、有热处理要求的压力容器及其零部件的热处理。
2.热处理2.1 成形受压元件的恢复性能热处理2.1.1 钢板冷成形受压元件,当符合下列a)~e)中任意条件之一,且变形率超过表1的范围,应于成形后进行相应热处理恢复材料的性能。
a)盛装毒性为极度或高度危害介质的容器;b)图样注明有应力腐蚀的容器;c)对碳钢﹑低合金钢,成形前厚度大于16mm者;d)对碳钢﹑低合金钢,成形后减薄量大于10%者;e)对碳钢﹑低合金钢,材料要求做冲击试验者。
表1 冷成形件变形率控制表图1 单向拉伸和双向拉伸成形2.1.2 分步冷成形时,若不进行中间热处理,则成形的变形率为各分步成形变形率之和;若进行中间热处理,则分别计算成形件在中间热处理前﹑后的变形率之和。
2.1.3 若需要消除成形工件温成形工件的变形残余应力,可参照2.1.1对冷成形工件的热处理条件和要求进行。
2.1.4若热成形或温成形改变了材料供货热处理状态,应重新进行热处理,恢复材料供货热处理状态。
2.1.5当对成形温度﹑恢复材料供货热处理状态的热处理有特殊要求时,应遵循相关标准﹑规范或设计文件的规定。
阀门等压力容器的焊接技术要求
第十章压力容器的焊接技术随着工程焊接技术的迅速发展,现代压力容器也已发展成典型的全焊结构。
压力容器的焊接成为压力容器制造过程中最重要最关键的一个环节,焊接质量直接影响压力容器的质量。
第一节碳钢、低合金高强钢压力容器的焊接一、压力容器用碳钢的焊接碳钢以铁为基础,以碳为合金元素,含量一般不超过1.0%。
此外,含锰量不超过1.2%,含硅量不超过0.5%,Si、Mn皆不作为合金元素。
而其他元素,如Ni、Cr、Cu等,控制在残余量限度内,更不是合金元素。
S、P、O、N等作为杂质元素,根据钢材品种和等级,也都有严格限制。
碳钢根据含碳量的不同,分为低碳钢(C≤0.30%)、中碳钢(C= 0.30%~ 0.60%)、高碳钢(C≥0.60%)。
压力容器主要受压元件用碳钢,主要限于低碳钢。
在《容规》中规定:“用于焊接结构压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢,其含碳量不应大于0.25%。
在特殊条件下,如选用含碳量超过0.25%的钢材,应限定碳当量不大于0.45%,由制造单位征得用户同意,并经制造单位压力容器技术总负责人批准,并按相关规定办理批准手续”。
常用的压力容器用碳钢牌号有Q235-B、Q235-C、10、20、20R等。
(一)低碳钢焊接特点低碳钢含碳量低,锰、硅含量少,在通常情况下不会因焊接而引起严重组织硬化或出现淬火组织。
这种钢的塑性和冲击韧性优良,其焊接接头的塑性、韧性也极其良好。
焊接时一般不需预热和后热,不需采取特殊的工艺措施,即可获得质量满意的焊接接头,故低碳钢钢具有优良的焊接性能,是所有钢材中焊接性能最好的钢种。
(二)低碳钢焊接要点(1)埋弧焊时若焊接线能量过大,会使热影响区粗晶区的晶粒过于粗大,甚至会产生魏氏组织,从而使该区的冲击韧性和弯曲性能降低,导致冲击韧性和弯曲性能不合格。
故在使用埋弧焊焊接,尤其是焊接厚板时,应严格按经焊接工艺评定合格的焊接线能量施焊。
(2)在现场低温条件下焊接、焊接厚度或刚性较大的焊缝时,由于焊接接头冷却速度较快,冷裂纹的倾向增大。