低温钢压力容器制造质量控制

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压力容器检验员试题库

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压力容器检验员考试试题库一、名词解释1.压力容器:2.压力容器的最高工作压力(《压力容器安全技术监察规程》:3.全面检验(TSG R7001-2004《压力容器定期检验规则》):4.耐压试验(TSG R7001-2004《压力容器定期检验规则》):5.设计厚度:二、选择题1.《特种设备安全监察条例》是一部――――。

a.安全法规b.行政规章c.法律d.行政法规2.特种设备检验检测机构,应当依照《特种设备安全监察条例》规定,进行检验检测工作,对其检验检测结果、鉴定结论承担――――。

a.经济责任b.工作质量责任c.法律责任3.《特种设备安全监察条例》规定,特种设备生产单位对其生产的特种设备的――――负责。

a.安全性能b.产品质量4.下列叙述哪些符合《特种设备安全监察条例》的规定?――――a.特种设备安装、改造、维修的施工单位应当在施工前将拟进行的特种设备安装、改造、维修情况口头告诉直辖市或者设区的市的特种设备安全监督管理部门,告知后即可施工。

b.特种设备安装、改造、维修的施工单位应当在施工前将拟进行的特种设备安装、改造、维修情况口头告知直辖市或者设区的市的特种设备安全监督管理部门,经同意后方可施工。

c.特种设备安装、改造、维修的施工单位应当在施工前将拟进行的特种设备安装、改造、维修情况书面告知直辖市或者设区的市的特种设备安全监督管理部门,告知后即可施工。

d.特种设备安装、改造、维修的施工单位应当在施工前将拟进行的特种设备安装、改造、维修情况书面告知直辖市或者设区的市的特种设备安全监督管理部门,经批准后方可施工。

5.根据《特种设备检验检测机构管理规定》,判断下列有关检验检测活动的叙述哪些是正确的?――――a.检验检测跨地区从事检验检测工作时,应当在检验检测后书面告知负责设备登记的质量技术监督部门。

b.检验检测机构跨地区从事检验检测工作时,应当在检验检测前书面告知负责设备登记的质量技术监督部门。

并应当按有关规定,将检验检测结果报负责设备注册登记的质量技术监督部门。

低温压力容器

低温压力容器
目前国外容器规范采用20J作为低碳钢在最低工作温度或设计温度下钢材缺口韧 性唯一判据的有:美国ASME Ⅷ-1及Ⅷ-2,法国规范等。AD规范W10采用DVM 试样的冲击功作为判据,即在设计温度下的DVM试样冲击功韧性为横向35J/cm2, 此值相当于采用V形缺口夏比试样,在设计温度提高10℃的试验温度下达到纵向 27J。一般认为在采用相同试样型式的前提下,纵横向的冲击功之比大约为1∶0.7。
图6 100L多屏绝热液氦容器
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
图7 东京煤气公司130000 M3地下液化天然气储罐
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
1、摆动杆;2、可拆卸的罩;3、阀。 图8 低温阀门
低温压力容器的结构材料
低温压力容器内胆常采用奥氏体不锈钢、铝合金、铜合金(钛);液化 天然气的内胆也可用9%Ni镍钢和36%Ni钢(镍合金);液氟容器内胆多 用蒙乃尔合金或不锈钢。低温压力容器外壳常用碳钢(如Q235 、 16MnR等)。内胆与外壳连接管道和构件常用奥氏体不锈钢、蒙乃尔合 金。
当温度逐渐降低时,材料的破坏型式将由延性断裂转变为脆 性断裂,其转变点的温度称为韧脆转变温度。这是材料低温韧 性的重要指标。
低温钢制压力容器-影响低温韧性因素
1、晶体结构因素:体心立方结构的铁素体钢脆性转变温度较高,脆性 断裂倾向较大;面心立方结构金属如铜、铝、镍和奥氏体钢则没有这种 温度效应,即不产生低应力脆断。
低温压力容器
低温压力容器的低温界限
1、按常规设计的压力容器规范多采用经验的总结,包括失 效、破坏的经验总结。所以各国根据各自的使用经验,人为 划分低温界线。我国压力容器规范多年来习惯把小于或等于20℃作为低温界线。实践表明这样划分具有足够的安全性。 目前世界各国按常规设计的压力容器规范,对低温压力容器 划分的温度界限各不相同,如表2所示。

低温压力容器材料概述

低温压力容器材料概述

低温压力容器材料概述低温压力容器是指工作温度低于-70℃的压力容器,广泛应用于液化天然气、液氧、液氮等低温气体的储存和运输。

由于低温工况下材料的性能发生明显变化,因此需要选用具有良好低温性能的材料来制造低温压力容器。

本文将对低温压力容器材料进行概述。

低温压力容器材料主要包括低温钢、不锈钢、铝合金和聚合物材料等。

1. 低温钢:低温钢是目前制造低温压力容器最常用的材料之一。

常用的低温钢有普通低温钢和超低温钢两类。

普通低温钢具有较好的强度和韧性,在工作温度范围内具有良好的可焊性和耐腐蚀性。

超低温钢由于含有较高的镍和锰等合金元素,具有更佳的低温韧性和抗蠕变性。

2. 不锈钢:不锈钢具有良好的耐腐蚀和耐低温性能,被广泛应用于低温压力容器制造中。

常用的不锈钢材料有奥氏体不锈钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢等。

奥氏体不锈钢具有良好的强度和韧性,在低温下有较好的抗变形和抗裂纹扩展能力。

双相不锈钢由于具有良好的强度与韧性的平衡性能,在低温下使用更加安全可靠。

3. 铝合金:铝合金具有良好的低温强度和韧性,且重量轻、耐腐蚀性好,常用于低温容器的制造。

铝合金容器的内壁常会进行特殊的表面处理以提高其耐腐蚀性和降低表面温度。

4. 聚合物材料:聚合物材料由于具有优异的低温性能和抗腐蚀性,得到越来越多的应用。

常见的聚合物材料有聚丙烯、聚氨酯和聚乙烯等。

聚合物材料具有较低的导热性能,能够有效减少热量的传导,提高低温容器的绝热性能。

低温压力容器材料的选择需要综合考虑容器的工作条件、压力等级、介质特性以及经济性等因素。

不同材料具有不同的优缺点,在应用时需要根据具体情况进行选择。

在低温容器的制造过程中,还需要注意选材的可焊性、热膨胀系数的匹配性等问题,以确保容器的安全可靠性。

低温压力容器材料必须具有良好的低温性能和耐腐蚀性能,同时在制造工艺上要保证容器的健壮性和可焊性。

未来随着科学技术的发展,不断涌现出更加先进的低温容器材料,将为低温压力容器的制造提供更多的选择。

压力容器制造的质量控制环节

压力容器制造的质量控制环节

浅谈压力容器制造的质量控制环节[摘要]本文针对压力容器的基本要求、使用特点,分析了对压力容器质量的影响因素。

结合生产实践,提出通过消除火焰切割、冷变形、热处理等方面的影响,严格焊接控制、热处理控制和无损检测控制,达到压力容器整体质量控制的相关要求,实现压力容器质量控制的目标。

[关键词]压力容器;制造;安全;质量控制中图分类号:tf75 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)11-0043-01前言压力容器作为一类特种设备,广泛应用于石油、化工等工业部门,并和人们的生产、生活密切相关。

压力容器是承受压力、温度和易燃、易爆、有毒介质的特种设备,生产、使用或管理不当就有可能造成灾难性后果。

本文主要介绍压力容器制造过程中,质量控制的主要环节。

1 压力容器最基本的要求在确保安全的前提下长期有效地运行。

因此它必须满足下述几个方面的要求:(1)在内压力作用下有足够强度,不失效、不破坏;(2)在外力作用下,有足够的保持原来形状的能力;(3)有可靠的密封性能,特别是反应(搅拌);(4)有足够的使用寿命(一般为10~15年);(5)方便制造、安装、检查和维修。

2 压力容器的使用特点在一定压力下使用。

这个压力会在其壳体中产生一次应力,当一次应力超过壳体材料的承载能力时,会导致压力容器破裂而发生事故。

因此,压力是设计压力容器的主要参数之一。

温度是压力容器内部介质带来的,是设计压力容器又一个主要参数,也是压力容器壳体及其它受压力元件选择材料的依据之一。

为安全起见,应当考虑三个方面的情况:其一,介质与压力和温度相关的物理特性;其二,介质对材料的腐蚀性;第三,介质的化学性质,特别是易燃、易爆和毒性。

同时还对压力容器设计制造、安装企业实行许可证准入制度,目的只有一个,在使用寿命期内,就是确保压力容器安全可靠地运行。

3 压力容器安全性国内和国外都曾发生过大量的压力容器安全事故。

在压力容器破坏事故中,操作和维护造成的事故占绝大多数,而设计和制造问题则占次席因此,控制压力容器制造质量,是确保其安全的一个重要环节。

解析低温压力容器制造工艺

解析低温压力容器制造工艺

解析低温压力容器制造工艺作者:韩远松来源:《科学与财富》2020年第18期摘要:低温压力容器为我国工业的发展提供不竭的动力,为化学物品的运输提供便捷条件。

本文以低温压力容器的概念和特征为出发点,探究在制造中需要注意的问题原则以及主要的制造工艺要点。

关键词:低温;压力容器;制造工艺2012年3月1日,国家正式实施GB150-2011《压力容器》,从材料、设计、制造、检验四个环节对压力容器进行明确定义。

低温压力容器是低温容器的一种,材质为不锈钢储罐。

一、低温压力容器的概念及特征低温压力容器的设计温度必须低于-20℃。

容器内壁的温度与容器运行的环境温度没有直接的联系,但是环境温度却直接影响低温压力容器。

所以在制定容器温度时要保障它的设计温度在规定的范围内即可。

设计温度主要由容器内介质的温度决定,此外还需要结合压力容器的性质、制造工艺以及环境等因素。

例如,某化工企业处于低气温地区,当运输的材料是液态时,就需要以材料的实际温度作为参考,通过公式重新进行计算。

低温压力容器的结构会根据材料情况进行适当调整。

一般是由盖、内颈管、内胆、外壳、拉手、支承垫、铝壳、吸附剂、弹簧、抽气管、抽气管护罩等组成。

它的内胆是由奥氏体不锈钢、铝合金等组成,外壳是由Q235组成。

低温压力容器具有以下特点。

第一,断裂时它的名义应力低于材料的屈服强度,在断裂前局部只有较小的变形。

第二,出现断裂情况后,裂纹扩展的速度不断加快。

第三,在低温时断裂问题出现的可能性大大提高。

二、低温压力容器在制造时应该注意的问题及原则低温压力容器在制造时要经过冷成型、焊接、热处理这三项工序,在过程中会产生一定的残余应力。

第一,低温压力容器在焊接前要做好实验工作,保障焊接口的严密性。

第二,提高焊接的质量,结合材料选择合适的制造工艺使其达到设计图纸的要求,避免出现缺陷的情况,影响容器的正常使用[1]。

第三,在对附近部位进行焊接式时应该采用连焊的模式,以防出现焊缝的情况。

压力容器质量安全风险管控清单

压力容器质量安全风险管控清单

压力容器质量安全风险管控清单一、压力容器的设计和制造1. 严格按照相关标准和规定设计和制造压力容器,确保其强度、稳定性和密封性符合要求。

2. 需要选择可靠的材料,避免材料的缺陷或劣质材料导致压力容器的失效。

3. 需要对压力容器进行严格的质量检测和检验,确保其质量符合标准要求。

4. 及时对压力容器进行定期检查和维护,发现问题及时处理和修复,确保其安全使用。

二、压力容器的安装和使用1. 安装压力容器时,需要遵守相关操作规定,确保其安装牢固、稳定,避免受外力影响导致压力容器的变形或破损。

2. 在使用过程中,需要注意压力容器的工作压力和温度范围,避免超过其承受范围导致安全事故。

3. 避免在压力容器内部出现过高的压力或过高的温度,避免引起爆炸或泄漏等安全事故。

4. 做好压力容器的隔离和防护措施,避免在发生故障时对人员和环境造成危害。

三、压力容器的维护和保养1. 定期对压力容器进行检查和维护,及时发现和处理压力容器的故障和问题。

2. 做好压力容器的保养工作,定期进行清洗和润滑,避免因未及时保养导致其失效。

3. 对于老化或损坏严重的压力容器,及时更换或修复,避免使用过程中发生危险事故。

4. 实施压力容器的安全管理制度,对其进行定期评估和改进,确保其安全使用。

四、应急预案与培训1. 制定完善的压力容器安全应急预案,确保在发生事故时能够及时有效地进行处置和应对。

2. 对使用压力容器的人员进行相关的培训和教育,提高其对压力容器安全风险的认识和应对能力。

3. 对应急预案进行定期演练和检查,保证其实施的有效性和及时性。

五、监管和监督1. 建立健全的压力容器质量安全监管体系,加强对压力容器的监督和检查。

2. 对生产、使用和检查压力容器的单位进行严格管理和监督,确保其操作符合相关规定。

3. 对违规行为和事故进行及时处理和处罚,确保良好的生产秩序和安全生产环境。

总结:压力容器是一种重要的工业设备,其质量安全风险管控至关重要。

低温压力容器技术要求汇总

低温压力容器技术要求汇总
13.低温低应力
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容器,加40℃)后的温度值选择材料,但不适用于Q235系列的钢板。
“低温低应力工况”不适用于钢材标准抗拉强度下限值Rm≥540Mpa的材料。“低温低应力工况”不适用于螺栓材料;螺栓材料的选用应计及螺栓和壳体设计温度间的差异。(GB150-2011)
c.钢材标准规定的最低抗拉强度Rm>540Mpa的高强度钢容器上的全部焊接接头及热影响区表面。
d.受压壳体上工装卡具、拉筋板等临时附件拆除的焊痕表面,焊补前的坡口及焊补的表面以及电弧擦伤处。
设计压力大于或等于1.60Mpa,且设计温度低于-40℃的设备法兰用紧固件材料为铁素体钢时,应逐件进行磁粉检测。(HG/T20585-2011)
低温压力容器技术要求汇总
1.钢板逐张超声检测
板厚大于20mm的16MnDR、Ni系低温钢(调质状态除外),逐张检查,不低于Ⅱ级合格。(GB150-2011)
用于制造低温压力容器筒体、凸形封头和球壳的钢板,厚度超过以下数值时,需按《承压设备无损检测》JB4730.3进行超声检测,且不低于Ⅲ级。(HG/T20585-2011)
5.逐台制备产品焊接试件
(1)低温容器应逐台制备产品焊接试件(GB150-2011)
6.锻件级别
使用温度低于-20℃且公称厚度大于200mm的低温用钢锻件,应选用Ⅲ级或Ⅳ级。(GB150-2011)
低温压力容器用锻件按《低温承压设备用低合金钢锻件》NB/T 47009和《承压设备用不锈钢和耐热钢锻件》NB/T 47010,应不低于Ⅱ级要求,设计压力大于或等于1.60Mpa时,应不低于Ⅲ级。(HG/T20585-2011)
焊接接头的超声检测按《承压设备无损检测》的规定进行,无论100%检测及局部检测均应不低于Ⅰ级要求。

16mndr低温钢标准

16mndr低温钢标准

16mndr低温钢标准16MnDR是一种低温钢,其中的“16Mn”表示钢材的平均含碳量为0.16%,而“DR”是英文“低合金度结构钢”的缩写。

这种钢材是一种专门为低温压力容器和管道等工程领域设计的低合金结构钢,具有较好的低温韧性、焊接性和加工性能。

以下是关于16MnDR低温钢标准的详细说明。

一、16MnDR低温钢的化学成分16MnDR低温钢的化学成分应符合GB/T 3098的规定。

其主要合金元素包括碳、硅、锰、磷、硫等,其中碳含量为0.16%0.22%,硅含量为0.15%0.40%,锰含量为1.20%~1.60%,磷含量不大于0.030%,硫含量不大于0.030%。

此外,根据需要,还可加入一定量的钛、硼等元素以改善钢材的焊接性和韧性。

二、16MnDR低温钢的力学性能16MnDR低温钢的力学性能应符合GB/T 1898的规定。

在常温下,其抗拉强度不小于470MPa,屈服点不小于345MPa,断后伸长率不小于22%。

在低温下,其冲击功不小于27J(0℃),34J(-20℃)。

此外,16MnDR低温钢还具有良好的低温韧性,可在-40℃~40℃的温度范围内使用。

三、16MnDR低温钢的制造工艺16MnDR低温钢的制造工艺主要包括冶炼、连铸、轧制和热处理等环节。

在冶炼过程中,应采用电炉或氧气转炉加炉外精炼的冶炼方法,以获得纯净的钢液。

在连铸过程中,应控制冷却速度和温度,以获得良好的铸坯质量。

在轧制过程中,应进行多道次轧制和调整温度,以获得良好的组织和性能。

在热处理过程中,应根据不同的使用要求进行相应的处理,以获得所需的力学性能和韧性。

四、16MnDR低温钢的应用领域16MnDR低温钢主要应用于低温压力容器、管道、储罐等工程领域。

例如,在石油化工、能源、环保等领域中使用的低温压力容器、管道等设备就需要使用16MnDR低温钢等具有良好低温性能的材料。

此外,在建筑、船舶、航空航天等领域中也有广泛的应用。

五、16MnDR低温钢的焊接和成型加工性能16MnDR低温钢具有良好的焊接性能和成型加工性能。

低温压力容器技术要求汇总

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. 钢板逐张超声检测板厚大于20mm的16MnDR、Ni系低温钢(调质状态除外),逐张检查,不低于Ⅱ级合格。

(GB150-2011)用于制造低温压力容器筒体、凸形封头和球壳的钢板,厚度超过以下数值时,需按《承压设备无损检测》JB4730.3进行超声检测,且不低于Ⅲ级。

(HG/T20585-2011)板厚大于16~20mm的钢板,每批抽检20%,最少1张。

板厚大于20mm的钢板,逐张检查。

(GB150规定质量等级不低于Ⅱ级)用作低温压力容器筒体的无缝钢管应逐根按《承压设备无损检测》JB4730.3进行超声检测检查。

2. 焊后热处理球壳板厚度≥16mm的低温球罐应进行焊后整体热处理。

(GB12337-1998附录A)受压元件焊接接头厚度超过16mm时,低温压力容器或部件全部施焊工作完成后,应进行消除应力热处理。

热处理工艺应与焊接工艺评定的热处理制度(温度曲线)一致。

(HG/T20585-2011)3. 100%射线或超声检测设计温度低于-40℃的或者焊接接头厚度大于25mm的低温容器。

(GB150-2011)低温压力容器的对接接头符合下列情况之一者,应经100%射线或超声检测:(HG/T20585-2011)盛装易爆介质的容器,且设计压力大于0.6MPa者设计压力大于等于1.6MPa者壳体板厚大于25mm者钢材标准规定的最低抗拉强度Rm>540MPa或合金元素含量大于3%的低合金钢。

设计温度低于-40℃者。

C.无损检验方法和评定标准应符合下列要求对接接头的射线检测按《承压设备无损检测》的规定进行。

射线照相的质量应不低于AB级,焊缝质量不低于Ⅱ级为合格(100%检测及局部检测)焊接接头的超声检测按《承压设备无损检测》的规定进行,无论100%检测及局部检测均应不低于Ⅰ级要求。

焊接接头的TOFD检测《承压设备无损检测》的规定进行,焊缝质量不低于Ⅱ级为合格(100%检测及局部检测)。

材料、零部件质量控制

材料、零部件质量控制

材料、零部件质量控制第一节材料、零部件控制系统的工作概要一.压力容器材料、零部件的重要性材料、零部件是压力容器制造首先要解决的问题,也是压力容器制造质量的基础,在压力容器的制造质量控制的全过程中,如果材料、零部件质量受控,其他的问题只要照章办事,都可以迎刃而解,如果材料、零部件的质量失控,容器的质量基础就失去了,在这种情况下,后续工序做得再好也不可能制造出合格的产品。

也就是说,材料和零部件如果用错了,哪怕是百分之一的差错,就会造成容器质量不合格,这种产品一旦到了顾客手中,就可能造成人身和财产的巨大危害,而由于压力容器自身的特殊性(高温、高压、易燃、易爆、有毒等),还可能给社会带来严重的影响,影响一方平安。

同时,也必然会给容器制造单位的声誉带来不可估量的伤害,甚至给企业带来灭顶之灾。

为此,必须对压力容器的材料和零部件进行有效的质量控制,使容器材料和零部件符合相应法规、安全技术规范、相应标准及图样的各种要求,做到万无一失,从而为企业生产合格的压力容器打下良好的基础,避免因材料和零部件的质量失控而留下任何质量隐患。

二.压力容器材料、零部件应遵从的法规和安全技术规范和标准压力容器的材料和零部件主要应遵从哪些法规、安全技术规范与标准?这些法规和标准对材料和零部件又有哪些要求?工作中又如何结合本单位的具体情况来贯彻实施?这都是我们材料和零部件质量控制首先要解决的问题。

我们都知道,《特种设备安全监察条例》、《锅炉压力容器制造监督管理条例》及其附件《锅炉压力容器制造许可条件》、《固定式压力容器安全技术监察规程》等法规和安全技术规范是国家对压力容器安全技术监督的强制性要求,而GB150《钢制压力容器》、JB4732《钢制压力容器-分析设计标准》、GB151《钢制管壳式换热器》等标准是我国压力容器设计、制造、安装的综合性国家标准,GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》、GB3531《低温压力容器用低合金钢钢板》、GB19189-2003《压力容器用调质高强度钢板》等一系列的材料标准是压力容器钢材应该遵循的标准。

低温压力容器制造用钢及其焊接特点和检测要求

低温压力容器制造用钢及其焊接特点和检测要求

低温压力容器制造用钢及其焊接特点和检测要求摘要:低温压力容器的制造用钢主要是低温用钢,而该类钢主要就是用于制造低温条件下工作的容器、管道以及钢结构等。

所谓的低温压力容器主要是指设计温度低于或是等于-20℃的压力容器。

随着化工工业的快速发展,其所需的设备也在逐渐地增加,而这些设备中很多都需要采用低温用钢,而且对低温用钢的要求也越来越高。

因此,文章将对低温压力容器的制造用钢(即低温用钢)以及焊接的特点和检测进行分析与探讨,并重点介绍了焊接的特点及检测要求。

关键词:低温压力容器;低温钢;焊接要点;焊接检测中图分类号:tq053 2 文献标识码:a 文章编号:1671-3362(2013)01-0040-02随着炼油、化工工业的快速发展,这些工业中所需的设备在制造过程中均需要大量的低温用钢,而且因为工业生产对设备的要求越来越高,设备对低温用钢的要求也越来越高。

低温用钢主要是用于低温条件下工作的一些工业设备、管道以及钢结构的制造。

在压力容器的生产中,低温压力容器主要是指设计温度低于或是等于-20℃的压力容器,而低温用钢则是指用于制造低温设备的钢,简称低温钢。

1 用于制造压力容器的低温钢低温钢主要是指镍铬合金与碳锰合金。

在低温钢的分类中,其分类依据主要是环境的温度、合金的含量与组织、合金中镍、铬元素的含量等。

将低温钢按温度等级一般可以分为以下四类:①-40℃~-20℃;②-80℃~-50℃;③-100℃~110℃;④-296℃~-196℃。

根据合金元素与组织的不同可以将低温钢分为低合金铁素体钢、中合金低碳马氏体钢与高合金奥氏体钢。

根据合金中镍、铬元素的含量可以将低温钢分为无镍、铬低温钢与含镍、铬低温钢。

钢中的合金元素主要是起到固溶强化、细晶强化的作用,而且其在经过正火、回火之后,钢组织中的晶粒将会更加的细化,从而提高钢材的低温韧性,延长钢材的使用寿命。

目前,使用最多的低温钢中均含有镍元素,相同规格的钢材料中所含的镍元素越高,在相同的韧性条件下所能适应的温度就越低。

压力容器制造技术标准

压力容器制造技术标准

检验与验收1.压力容器主要受压部分的焊接接头分为A、B、C、D四类,如图1和图2(a、b)所示。

2。

制造受压元件的材料应有确认的厂内标记.在制造过程中,如需裁掉原有标记或材料分成几块,应于材料切割前完成标记移植,并保证移植标记的正确、无误、清晰、耐久.3。

冷卷筒节投料的钢材厚度δs不得小于其名义厚度减去钢板厚度负偏差。

若换热器用钢管作圆筒时,其投料壁厚偏差应符合GB/T8163和GB/T4976等钢管的标准规定。

4.制造中应避免钢板表面的机械损伤。

对于尖锐的伤痕以及不锈钢压力容器防腐表面的局部伤痕、刻槽等缺陷应予以修磨,修磨范围的斜度至少为1:3。

修磨的深度应不大于该部位钢材厚度δs的5%,且不大于2mm,否则应予以补焊。

5.坡口表面不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷6.标准抗拉强度下限规定值σb≥540MPa的钢材及Cr-Mo低合金钢材经火焰切割的坡口表面,应采用打磨或机械加工的方法清除热影响区和淬硬区,并进行磁粉或渗透检测.当无法进行磁粉或渗透检测时,应由切割工艺保证坡口质量.7。

A、B类焊接接头对口错边量b(见图3)应符合表1的规定.复合钢板的对口错边量b(见图4)应不大于钢板复层厚度的50%,且不大于2mm。

换热器拼接换热管的对口错边量,应不超过换热管壁厚的15%,且不大于0。

5mm.表1 mm8.在环向焊接接头形成的棱角E,用弦长不小于1/6内径Di,且不小于300mm的内样板或外样板检查(见图5),其值不得大于(δs/10+2)mm,且不大于5mm.在焊接接头轴向形成的棱角E(见图6)用长度不小于300mm的直尺检查,其值不得大于(δs/10+2)mm,且不大于5mm。

9。

B类焊接接头以及圆筒与球形封头连接的A类焊接接头,当两侧的钢板厚度不等时,若薄板厚度不大于10mm,两板厚度差超过3mm;若薄板厚度超过10mm,两板厚度差超过薄板的30%,或超过5mm时,均应按图7的要求单面或双面消薄厚板边缘,或按图样要求采用堆焊成斜面.10.当两板厚度差小于上列数值时,对口错边量b按4。

压力容器09MnNiD

压力容器09MnNiD

一、压力容器用低温钢及其焊接特点GB150-1998《钢制压力容器》附录C规定,设计温度低于或等于-20℃的钢制压力容器为低温容器。

众所周知,钢材在低温条件下工作时具有冷脆性。

衡量低温钢性能的主要指标是低温韧性,即低温下的冲击韧性和脆性转变温度,钢的低温冲击韧性越高,脆性转变温度越低,则该钢低温韧性越好。

钢的成分和组织对低温性能都有显著影响,磷、碳、硅使钢的脆性转变温度升高,其中尤以磷、碳最为显著,而锰和镍会使脆性转变温度降低,对低温韧性有利。

钢中含镍量增高时,可以使其在更低的温度下保持相当高的冲击韧性。

一般来说,具有面心立方晶格的金属,其韧性随温度的变化极小,18-8型奥氏体不锈钢就是由于具有面心立方晶格,故在很低的温度下仍具有较高的冲击韧性。

此外,钢的晶粒越细,低温冲击韧性越好。

低温钢就是通过严格控制钢材中的碳、硫、磷含量或加入一些钒、铝、钛和镍等合金元素,达到固溶强化、晶粒细化之目的,并通过正火或正火+回火处理来细化晶粒,使组织均匀化或使钢具有面心立方晶格,从而使钢在低温下具有足够的低温韧性及抵抗脆性破坏的能力,以保证设备在低温条件下能安全运行。

低温钢一般可分为无镍和含镍两大类。

无镍钢的最低使用温度为-50℃,含镍钢最低使用温度根据含镍量的多少范围在-60℃~-196℃之间,-196℃以下则使用奥氏体不锈钢,有关奥氏体不锈钢的焊接在介绍不锈钢焊接时再作详细叙述,表为部分典型的低温钢的低温冲击韧性指标。

部分典型的低温钢的低温冲击韧性对不含镍的低温钢而言,由于其含碳量低,其他合金元素含量也较少,故其淬硬倾向和冷裂倾向都小,因而具有良好的焊接性能,一般可不预热或用较低的预热温度来进行焊接,当板厚较厚或低温环境下焊接时,才需要一定的预热温度。

所以,这一类钢焊接时,只要选择相匹配的焊材和合适的工艺,保证焊缝及热影响区的低温韧性是不成问题的。

含镍低温钢由于添加了镍,虽然对冷裂纹倾向影响不显著,但却增大了热裂纹的倾向,必须严格控制钢及焊材中的碳、硫、磷含量,同时采用合适的焊接规范,使焊缝有较大的焊缝成形系数,即避免形成窄而深的焊道成形截面,就可以有效地避免热裂纹的产生。

压力容器的安全检验措施与质量监督

压力容器的安全检验措施与质量监督

压力容器的安全检验措施与质量监督0 引言压力容器具有结构复杂、设计专业性强、整体安全性要求高等诸多特点,在采购压力容器设备时,应综合分析设备特点和使用要求,选择高质量的压力容器。

为了有效规避安全风险和事故,在压力容器制造和使用中需要充分发挥安全检测和质量监督的优势,加强管控,控制影响因素,提高压力容器的质量,保障工业生产的安全性和稳定性。

1 压力容器特点和常见的危险事故类型1.1 特点1.1.1 产品结构多样很多企业生产指导活动中都会应用到压力容器,而不同的行业应用的容器结构和参数不同。

因此对压力容器的产品结构和设计参数提出更多要求产品结构多样性,从而满足不同需求。

1.1.2 设计专业性强由于压力容器的结构多样化,应用于不同行业中,因此对设计人员也提出了较高的要求,需要具备足够的专业性,根据需求合理设计压力容器,通过理论实践的有效结合,进一步优化方案,满足工业生产需求[1]。

1.1.3 安全性要求极高应用压力容器的生产活动的原材料,具有易燃易爆或者高腐蚀性有毒性的特点,因此,压力容器的设计和生产都需要注重整体的安全性。

避免出现泄漏情况,引发爆炸,对周围环境和人们的生命财产安全造成严重影响。

1.2 危险事故类型1.2.1 设备缺陷一些压力容器的设备存在缺陷从而导致危险事故的发生。

例如一些设备的强度高度不足,稳定性较差,无法满足工业生产的需求;有的设备密封不良,导致阀门出现泄漏情况。

阀门泄漏化学介质、热水、蒸气等,都对工业生产和人员安全造成影响;支撑件被锈蚀,出现开裂等情况,降低了设备稳定性。

此外防护设施建设不足,脚手架搭设支撑不到,防护距离不足等等,也会带来一定的安全隐患。

1.2.2 电磁辐射危险压力容器会带来电磁辐射危险,导致人体损伤。

一些带电设备存在出现漏电和静电堆积等情况,以及使用非安全电压等造成的危险;α、γ射线源存在现场发生意外辐射、放射源丢失及扩散辐射等危害。

1.2.3 腐蚀物质和有毒物质危害腐蚀性物质、有毒物质、粉尘高低温物质,例如:高温蒸汽、热水运行设备、高温炉膛、高温炉渣等,还包括煤粉,煤渣,煤烟、锅炉尾部烟道燃油燃气等,这些不仅能带来一定风险,导致工作人员出现灼伤、烫伤、呼吸道、伤害皮肤、伤害人员视力等事故,还会引发爆炸爆燃等安全事故[2]。

GB3531—2014《低温压力容器用钢板》国家标准主要内容介绍

GB3531—2014《低温压力容器用钢板》国家标准主要内容介绍

7试验方法
序号 1 2 3 4 5 6 7 检验项目 化学成分 拉伸试验 弯曲试验 低温冲击 超声检测 尺寸、外形 表 面 取样数量 每炉 1 个 每批 1 个 每批 1 个 每批 3 个 逐张 逐张 逐张 取样方法 GB/T 20066 GB/T 2975 GB/T 2975 GB/T 2975 - - - 取样方向 - 横向 横向 横向 - - - 试验方法 GB/T 223 、GB/T 4336、 GB/T 20123、GB/T 20125 GB/T 228.1 GB/T 232 GB/T 229 GB/T 2970、GB/T 28297 JB/T 4730.3 符合精度要求的适宜量具 目 视
8 检验规则
钢板检验由供方质量检验部门进行。 钢板应成批验收,每批钢板由同一牌号、同一炉 号、同一厚度、同一热处理制度的钢板组成,每 批重量不大于30t,单张重量超过30t的钢板按张 组批。06Ni9DR钢板和以正火加回火、淬火加回 火状态交货的08Ni3DR钢板应逐热处理张进行力 学性能试验。 根据需方要求,供需双方协议,厚度大于16mm 的钢板可逐热处理张进行力学性能检验。。
ISO93284:2011 附录A(欧洲) X7Ni9 ≤50
ISO93284:2011 附录B(美) X9Ni9+QT 6~50
P
S KV2
%
% J
≤0.008
≤0.004 -196℃ ≥100
≤0.015
≤0.005 -196℃ ≥80
≤0.025
≤0.020 -196℃ ≥41
6.2 制造方法
≤0.020
≤0.005 490~630 ≥27*
≤0.025
≤0.025 400~540 ≥24

浅谈压力容器焊接质量控制

浅谈压力容器焊接质量控制

锈钢都要求 采用小线能量焊 接, 对于易淬火钢 , 31 .焊前检验 采用 小线能 量焊接 时冷 却速 度快 , 易产生冷 裂 焊前 检验 主要注 意 下 工的资格问 题 。 焊 锅炉压 力容器压 纹, 因此须采用焊前预 热、 控制层间温度和 焊后 施 焊压力 容器的 焊工必须 按 g 缓冷 等工艺措 施 。 但仅是 线能量 数值控 制还 不 力管 道焊工考试 与管 理规 则》 的规 定考试 合格 够, 即使 相同数值的 线能 量 , 如果焊 接电流 、 电 并取得资格证 方可施焊 。 焊工合格证必须具有与 压和速度之间配合不合理 , 还是 不能得 到好 的焊 焊工 所施 焊 的焊 缝相 对应的 项 目, 可无证 施 不 制造厂应经常检查焊 工持证 上岗情 况, 焊工 缝性能, 例如在焊接 电流较大 、 焊接 电压较低情 焊。 况下得到深而窄的焊缝, 适当减小电流提高 电压 施焊 时必须严格执 行焊接工艺 ; 焊工或检验 员应 在规定部 位打上施焊 焊工 不同的, 因此应在规范 合理的原则下选 择合适 的 的钢 印, 并在相应 的检验 记录上记录 。 接坡 焊 线能量 。 \口、 接头 装配 及清理工作也应注意,因为这些方
| 程 术 璺 技
浅谈压力容器焊接质量控制
洪 志 明 台州市特 种设 备监 督检验 中心
面 有缺陷将 直接影 响到焊 缝性 能 。 工技术 水 焊 1 . 3焊接 工艺管理 因此必须认 压力容 器施焊 前, 由焊 接 工艺人 员根 据压 平的高低直接 影响产品的焊接质量 , 不断提 高焊工的 力容 器设 计图样的结 构特点和技 术条件等 规定 真组织 好焊 工的培训 及考试 , 建立焊工质量档案 , 对焊缝 编制焊 接工艺方案 。 工艺方案 内容通常包 理论 水平和实际操作技能, 鼓励焊工提高操作水平。 括 : I形式 、 接方 法选 定、 接材 料、 接 实行奖罚制度 , 坡Z l 焊 焊 焊 32施 焊过程中的检验 . 参 数及 无损检测 等 内容 。 压力容 器焊接 工艺编 施焊过 程中的检验 主要是检 查焊接工艺 、 压 力 容 器广 泛 用于 石油 、 工 、 械 、 化 机 轻 制时 首先确定 有无相应覆 盖的焊接 工艺评定和 图样规定 等方面的执 行情况 , 焊工 工 、 天、 航 军事 等工业 部门, 力容器 一旦发 生 受压 部位焊缝 的焊接 是否有相应焊 接资格证的 技术标 准 、 压 破坏, 将对 国家 财产和人 民的生命 安全 带来 不 焊工 。 重要设备的焊接 施焊前 , 由焊接 工艺人 员 持证上 岗情况 , 产品试 板及焊缝 外观 质量检验 等。 缝外观检查在一定程 度上有助于分析和发 焊 可估量的损失 。 为保证压 力容 器的安 全运行, 防 到车间班 组对焊工进行焊接 工艺技术交藏 。 现内部缺 陷, 这 就要求焊工都要 了解外观检查 止事故发生 , 国家实行了一系列安全监察制度 。 2 焊接材 料 的要求, 以及表面缺陷产生的原因和防止措施, 压力容器制造 厂都必须 严格遵守 国家颁 发的安 21要选用好焊接材料 . 这 全监察制 度。 焊接 质量对压 力容器的 寿命和 安 。 焊接材料的选用原则是 : 应根据母材 的化 认真操作 , 对保证焊缝质量起着重要的作用。 全 运行起着关键作用, 一定程度上 , 压力容器 学成分、 力学性能 、 焊接 性能 , 并结合压力容 器 产品焊接试 板是焊 接过程 中质量检验 的一种重 使用条件及焊接方法综 合考虑选 用 要手段 , 是对产品的主体材料 包括主体焊缝的 的质量就是 其焊接 质量 。 接质量的 控制 主要 的结 构特点 、 焊 焊 因 包括焊接 工艺、 焊接 材料和 焊接 检验 等方面控 焊 接材料 , 必要 时通过 实验确定 。 对于 碳素钢 焊接材料、 接工艺和焊工技能 的综 合检 验。 制。 及低合金钢 制压力容 器, 一般按 等强性原 则来 此要求产 品试 板必须与 主体焊 缝 同材 料同工艺 选用, 有些制造厂 在选 用焊材时, 为保证焊缝 且连接 在第一筒节 的纵缝上, 由施焊该焊缝的 1 焊接工艺 的强度不低 于母材 , 存在宁高勿低的倾向, 致 焊工施焊 , 有热处理要求的产品, 其试板必须 11焊接工艺评定 . 焊接工 艺评定是制 定焊接 工艺的 依据 。 焊 使塑性 降低 ; 在低合金高强度钢选材 时应特 别 与筒体同炉 热处理 。 3 3焊后检验 . 接工 艺评 定应 以可 靠 的钢 材焊 接 性 能试 验 为 注意这个问题 ; 低温容 器需保证接头 的低温韧 焊后检验 是焊接质量检验的最后步骤, 在 依据 , 在产 品焊 接 前完 成 。 接 工艺评 定应 性不低 于母材, 容器和 有耐腐蚀容器 ,焊 材 并 焊 高温 按照J 7 8 2 0 钢 制压 力器焊 接工艺评 的选择应与母材化 学成分大致 相同; 不同强度 焊接 完成后 即可进行, 但对有延迟 裂纹倾向的 4 0 - 0 0Ⅸ B 通 4 后) 定》 固定 式压 力容器安全技 术监察 规程 》 级别的钢材 , 原则上应选择 低强度等级的焊 接 高强度钢应 在焊后延迟一段时 间( 常2h 进 、Ⅸ 、 焊后 检验 以无损检 测和耐 压试验 为 GB10 9 8 《 5 -19 钢制压力容器 及GB10 9 9 材料 ; 形状复杂, 结 构刚性 大以及大厚度的焊 行或 复查 。 5 -19 无损检测 是在不损坏试件的前 提下, 《 壳式换热器》等标准的要求进行评定。 管 焊接 件, 由于焊 接过程 中产生较 大的焊接应 力, 容 主要 手段。 以物理 或化学 方法 为手段, 借助先 进的技术 和 工艺评定完成 后, 焊接工艺评定报告和焊接 工艺 易产生裂纹 , 选用抗 裂性 好的低氢焊条。 应 设备 器材, 对试件的 内部致表面的结构 、 质、 性 指导书经焊 接责任工程师审核, 总工程师批 准后 22加强焊接材 料的验 收和保管 . 无损检 测时要 注 存入技术档案 , 焊接工艺试样存放在焊接试验 室 不 同厂家 生 产的 同一型号 或牌 号的 焊条 , 状 态进行 检查和 测试 的方法 。 包括 “ ” T 形焊缝 , 内妥善保管。 焊接 工艺评定技 术档案及焊接工艺 其工艺性能有可能 存在着差异 , 因此 制造厂应 意探 伤部位必须具 有代表性 。 焊 己的实际使用经验 , 选 定相对 固定的焊 可疑部 位及设计要 求的特殊 部位 。 缝经局 部 评定试样保存至该工艺评定失效为止 。 我们 在监 根据 自 应在该缺陷两 焊接材料进厂验收时要具 有正确 、 无损检测发现有不允许的缺陷时, 检 中发现部 分制造 厂在评定过 程中存在不少 问 条生产厂家 。 题 , 主要表现在 以下几方面 : 首次使 用的国外 钢 齐全的合格证和质量证明书,且包装完整、 生产 端 的延伸部 位增加检查 长度, 增加 的长度为该 0 且不小于2 0 。 5 若仍有不 材且未掌握 该钢号焊接性 能, 或国内标 准委 员 批号清晰 , 合格后及时 办理入库手续 , 入库后 焊 接接头长 度的 1%, 牌号及批 号分别排放位 置保存。 允许 的缺陷 , 则对该焊 接接头 做百分之百 的检 会认可, 但 未列 入国家材料标 准和 国家压 力容 按 类别、型号 、 耐压试验包括水 压试验 和气压试验 ,其 目的 器标 准的材料未及 时做 相应的工艺评定 , 从评 焊 条和 焊剂在使 用前必须严格按 规定 的温 度和 测。 耐压 定合格 的焊 接位 置改变为向上立焊 的焊接 位置 时 间烘干并保 温。 烘好的焊 条在空气中放置时 , 是检验焊 缝 的致密性 及受 压元件的 强度 。 耐压试验 时缺 少焊接工艺评定 , 这个问题 比较突 出; 焊接 药皮将吸收空气中的水分,时间越长吸收的水分 试验 是所有 工序都 完成之 后进行 的。 容规 》 1 0 19 及相关标 和GB 5 — 9 8 接 头的坡 口角度根部 间隙小于型式试 验件等 一 越多, 而且随着焊 条强度 等级的提高, 焊 条在 的具体要求按 《 些焊评中变更次要 因素 的未及时 重新编制焊 接 大气中允许存放 的时间越短 。 因此领 用焊 条时要 准的要求执 行。 综上 所述, 压 力容 器制造厂应加强焊接 工 工艺指导书,这个 问题 比较普遍 。 使用保温筒并且要做到随用随领。 艺 、 接 材 料和焊 接 检 验等 方面 的质量 控制 , 焊 3 焊接检 验 1 . 2焊接工艺参数 焊接 检验 包括焊前 、 焊过 程中和焊后 三 从而保证 压力容器产品的焊接质量 , 提高压 力 施 焊 接线能量综 合体现 了 焊接 规范参数 对接 容器产品的安全性能。 头性 能的影响, 对于低合金 高强钢 、 低温钢和不 方面的检验 。
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低温压力容器制造质量控制1 低温压力容器材料控制要点低温压力容器的质量首先取决于低温用钢材的质量。

低温用钢按使用温度大体分为三大类:-40℃以上温度时,多用低碳(含碳里小于0.25%)碳锰钢;-40~-196℃时,多用低碳钢、中镍钢,-196~-273℃时,多用铬镍奥氏体钢。

常用的钢材有16MnR、16MnDR、15MnNiDR、09Mn2VDR、09MnNiDR、06MnNbDR、CF-62 等,以及镍系低温钢材1.5Ni、2.5Ni、3.5Ni、5Ni、9Ni 钢等。

钢材在低温下的主要失效形式是脆性断裂。

钢材在温度低于脆性转变温度(NDTT)时,在有足够尖锐的缺口或缺陷时就可能导致低应力下的脆性断裂。

这种断裂破坏是突然发生的,并可能导致灾难性的后果。

钢材在低温下的冲击值Akv,反映了钢材缺口尖端处的在低温下塑性变形能力和对裂纹扩展的敏感性,即低温韧性。

材料采购首先应选择经过企业内部管理评审合格供方,同时为了得到良好的冷热加工性能和低温韧性,采购时对所选的低温钢材在对冶炼方法、化学成分、钢材内部组织、热处理状态等诸方面均应加以严格规定和要求,以保证低温钢材的质量。

1.1 低温材料的检验低温钢材在入厂后的复验对于保证材料质量,从而在源头上保证低温压力容器的质量具有重大意义。

低温压力容器用钢材在加工制造前须对低温冲击值进行复验。

对低温三类压力容器和球罐用钢材还要进行全项目复验。

即复验材料的化学成分、常温机械性能、低温冲击值以及钢材超声波检测复验。

钢材复验按进行精确下料,确保筒体成形准确。

对于封头及球壳板批进行,每批由同一牌号、同一炉罐号、同一规格尺寸、能、低温冲击值以及钢材超声波检测复验。

钢材复验按批进行,每批由同一牌号、同一炉罐号、同一规格尺寸、同一热处理制度的钢材组成。

低温压力容器用焊条应选用化学成分和力学性能与母材相近的低氢碱性焊条,埋弧焊焊剂应选用碱性或中性焊剂,并且其低温冲击值不小于标准和母材的规定。

所有用于低温钢的焊条应按批复验药皮含水量或熔敷金属扩散氢含量。

1.2 低温材料的管理建立严格的低温钢材料的发放、回收以及现场管理制度,对于低温压力容器的制造来讲是重要的质量保证手段。

特别在制造现场,由于低温钢材与普通钢材容易混淆,如不严加管理会留下很大的事故隐患。

低温钢材和焊条应专人专库管理,经技术交底后,施工人员和相关管理人员应熟识低温钢材和焊条的标识,以防与其他钢材混淆。

材料进出库要记录台帐,剩余材料要及时进行标识移植。

低温钢材表面质量要求高,低温钢材储运过程中应保护好表面并采用色标进行标识。

下料、切割应在材料管理人员监督下进行,并及时进行色标移植,低温钢材表而不允许打钢印作标识。

钢板材、半成品按批号、规格分类上架堆放,预制,加工成形的材料用胎具支架存放,严禁低温钢材料特别是焊接材料直接置于地面。

支架离地面和墙面的距离不应小于300mm 。

焊条库设置符合相关焊材管理规定,库内温度不得低于10℃,相对湿度不大于60% ,并做好记录。

焊条使用前按规定温度烘干2 小时,烘干后放置于恒温干燥箱内(100~150℃)。

2 制造安装过程控制要点压力容器低温下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低温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。

此外,在制造过程中,钢材冷态下加工变形率过大时,会出现强度和硬度增大,而塑性和韧性降低,脆性转变温度升高的冷作硬化现象,如不加以消除则会增加低温脆性破坏的危险。

因此,在低温压力容器的制造、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。

(1)钢板材下料时必须严格按照经计算的排版尺寸进行精确下料,确保筒体成形准确。

对于封头及球壳板进行二次下料,以保证精度。

在运输过程中应采用合适的胎具进行夹固,防止产生变形,现场组对安装前,应进行尺寸复查,对复查超标的板材,应重新进行压制或校圆,确保组对质量。

如果偏差超标而强行组对,就会产生很大的组装应力,这对于低温压力容器是很不利的。

因此组对壳体时不得强行组对、组装。

(2)为避免钢材冷作硬化,低温压力容器的零部件在常温下成形或矫形时,应控制钢板的冷塑性变形率≤2% ,并且不允许用铁锤敲打成形或校形。

当环境温度低于 -10℃时,不得进行冷变形加工。

对于容器筒体应控制最小弯曲半径并进行多次辊压成形。

对于球壳板应采用合适的胎具多次多点压制成形,而对于椭圆形封头,其冷作硬化最严重的是变形最大的过渡区和直边部分,为消除冷作硬化,压制之前或中间对板坯进行退火处理以便软化组织,防止断裂。

在冷压后还应进行与原母材相同的热处理,以恢复低温韧性。

(3)在组对时,应将各筒节的偏差均匀分布,不得集中至某一侧或某一段,以免引起过大的形状突变,减少应力集中水平。

对于不等厚的对接,应将厚板削薄并圆滑过渡至与薄板齐平。

对于低温球形罐,应采用分片散装法逐片组装,减少不均匀的偏差和形状突变,确保组对错变量、棱角度、圆度等指标符合要求。

(4)容器壳体、受压元件表面均不得用钢印做各种标识,只允许用油漆作标识。

3 焊接工艺质量控制要点低温压力容器的焊接质量是影响低温压力容器制造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。

3.1 低温钢冷裂纹的防止措施低温钢冷裂纹产生的原因是应力、淬硬组织和焊缝金属扩散氢含量共同作用的结果。

低温钢材料中的杂质、焊接区域中的油污、铁锈、大气中的水汽等在电弧高温作用下分解出氢原子进人熔池中,在焊缝冷却过程中以过饱和状态扩散、析集于熔合线附近的热影响区,在焊接应力及淬硬组织的共同作用下,极易产生冷裂纹。

另外,一些工艺缺陷如咬边、未焊透等也促成冷裂纹的产生。

在我厂的制造中,采取如下措施防止冷裂纹产生,收到了良好的效果:(1)减少氢的来源。

选用低氢型焊条,甚至超低氢型焊条其次焊条必须彻底烘干,放人手提式保温筒内随用随取,筒内温度保持在100~150℃。

焊条置于空气中4h,必须再烘干,再烘干不得超过一次。

焊接坡口附近焊前必须用砂轮机打磨干净,要彻底去除锈蚀、油污和水汽及其它污物,检查合格后方可施焊。

(2)选取合适的焊界线能量。

线能量过小,则热影响区易出现淬硬组织。

线能量大,有利于消除冷裂纹,但易形成过热组织,影响低温韧性,故焊接线能量应适当。

(3)严格检查组对工序的质量,错边量、棱角度等缺陷超标时不得进行焊接、同时严禁强制装配组对,减少装配应力。

另外,合理安排焊接顺序,将焊接时产生的拘束度和应力减至最小。

(4)焊前预热、焊后缓冷。

避免淬硬组织和减少焊接应力,并及时进行焊后热处理。

如不能及时进行焊后消应力热处理,焊后应立即进行消氢处理,300~350℃,保温2~6h。

但应注意对一些回火脆性倾向大的钢种处理时应避开其回火脆性温度区间。

(5)严禁在壳体非焊接部位随意点焊、引弧。

由于点焊、引弧处的冷却速度低于正常的焊接冷却速度,更易产生冷裂纹。

而且有些引弧疤痕不易发现,更易留下安全隐患。

对于弧坑、焊疤,机械损伤等应打磨清除干净,修磨部分与母材圆滑过渡,修磨斜度至少为1:3,然后焊补并打磨至与母材齐平,进行100%磁粉或着色检查。

3.2 低温钢热裂纹的防止措施热裂纹的产生则与应力、杂质和化学成分有关。

焊缝中的有害元素硫、磷及其它易形成低熔点共晶物的元素共同作用,产生严重偏析,从而形成热裂纹。

特别是9Ni 钢的焊接,采用与母材不同的奥氏体型的填充材料,更易产生热裂纹。

另外,焊接时形成的焊接熔池形状与热裂纹有关。

熔池深而窄,则偏析多集中于焊缝中间,易形成热裂纹,熔池浅而宽,而且呈圆形,则抗热裂性好。

防止热裂纹我们采取如下措施保证焊接质量:(1)考虑母材对焊缝金属的稀释作用,焊条中所含的增加低温韧性及防裂纹的合金含量应比母材高,而硫、磷含量还应更低。

另外提高焊条和焊剂中的碱度,可改善焊缝中的偏析程度,提高抗裂能力。

(2)适当预热,并制定合理的焊接次序,减少焊接接头的刚度,降低焊接应力。

(3)采用正确的焊接参数。

保持圆形的,同时浅而宽的焊接熔池。

(4)一旦出现裂纹,应用碳弧气刨或砂轮将裂纹彻底打磨清除干净,不能采用后继焊道熔化来消除裂纹。

4 整体焊后热处理质量控制要点焊接是最直接产生残余应力的热加工过程。

焊接残余应力主要是在焊接过程中,由焊接热应力和结构拘束应力造成。

另外焊缝金属及热影响区母材在焊接过程中发生相变而产生的相变应力,还有加工成形及组对装配中产生的附加应力等与焊接残余应力叠加,从而使压力容器的应力状态更加复杂。

各种内部应力的存在增加了低温下的脆性断裂的危险。

低温压力容器焊后进行消除应力热处理除了消除焊接残余应力之外,还能去除焊缝金属中的氢气,软化热影响区和加工变形区的组织,提高其低温韧性,是保证低温压力容器质量的重要手段。

低温压力容器焊后消除应力热处理方法主要有:局部热处理、炉内整体热处理、炉内分段热处理、整体内部热处理四种。

其中,以整体热处理处理效果最好,残余应力消除率可达90%以上。

为了保证焊后热处理的制造质量,制定焊后热处理工艺参数时要考虑的因素很多,受压工件材料及其原始组织状态、热处理要达到的目的、加热方式(加热速度)、工件尺寸及冷却方式等。

由于各种因素的差异,制订的热处理工艺参数也不尽相同,但其确定条件是相同的。

4. 1 保温温度的确定条件(l)调质的高强度低温钢,如果焊后加热温度超过原调质回火温度时,会失去调质效果,使强度和韧性降低。

特别是镍系低温钢,易产生回火脆性,使低温韧性下降。

对于含有较多合金元素的低温钢来说,焊后热处理往往会产生回火脆性(即再热脆化),进而降低焊缝和热影响区的韧性。

(2)保温温度范围确定条件为相变点以下,再结晶温度以上。

使晶格崎变和硬化组织通过恢复和再结晶得以消除,残余应力得到充分松弛和释放,同时不致使母材及焊接区造成再热脆化等不良后果。

对于调质或正火+回火钢,其保温温度应在回火温度以下30℃左右为宜,以免破坏其性能,降低韧性和强度。

4.2 保温时间的确定条件(1)一定的保温时间可使焊缝及母材的残余应力得以充分松弛,改善焊接区的性能同时在消除残余应力时又不至于产生新的温差应力,因而是必需的。

(2)当所采用的加热温度比要求的加热温度低时,在现行的各种规范中,都采取延长保温时间的办法来达到消除应力的效果,以弥补温度的不足。

但试验研究表明,应力下降在保温开始阶段较为显著,随后应力下降便趋于缓慢,保温时间过长,反而会使焊缝金属晶粒粗大化,脱碳层厚度增加,从而造成低温韧性的下降。

(3)一般来说保温时间不能短于最少保温时间,而且只要达到规定的保温时间和温差要求就能很好地消除残余应力而不会产生大的温差应力。

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