材料代用问题研究
压力容器制造常见问题及解决对策
![压力容器制造常见问题及解决对策](https://img.taocdn.com/s3/m/34d28fe6dd36a32d72758130.png)
压力容器制造常见问题及解决对策摘要:压力容器作为一种可承载一定压力的密封设备,在工业、民用领域中得到广泛应用。
压力容器实际使用过程中,常出现容器结构破裂、内部所贮存气体或液化气体泄露问题,影响生产安全。
压力容器制造质量不仅直接关系到容器的使用安全性和可靠性,同时也影响着容器的制造成本。
因此,本文通过分析压力容器各项制造常见问题,并阐述问题解决对策,为压力容器实际操作提供参考,希望可以进一步提高压力容器制造水平。
关键词:压力容器;制造问题;解决对策一、压力容器制造常见问题分析1、容器变形当压力容器制造质量不达标或结构整体性能水平较低时,在实际使用过程中,受到压力与环境因素的影响,易出现设备结构扭曲变形问题,并引发所贮存液化气体泄露等一系列问题的出现。
压力容器变形问题的主要出现成因包括:第一,火焰切割下料操作不当,工作人员并未严格遵循相关操作规范,导致设备壳体短筒节经过火焰切割处理后,在边缘部位产生收缩现象。
收缩幅度过大,则无法满足后续容器焊接组对作业的开展要求;第二,金属材料质量不佳。
在所使用金属材料的可焊性与冷却加工性能较差时,金属材料经过焊接冷却处理后,材料塑形与韧性等性能将有所下降。
例如,在使用低合金钢制作压力容器时,钢材在冷却过程中有较高可能出现塑性变形现象,导致晶格扭曲、压力容器结构变形。
2、腐蚀裂纹压力容器金属材料焊接时,在温度超过100℃并保持急剧温度梯度时,材料受到高温条件影响,可能出现不均匀塑性应变现象,进而影响材料焊缝区的性能质量,在焊缝区域内残留一定的应力。
在压力容器长时间使用过程中,受到残余应力影响而产生应力腐蚀裂纹,压力容器的实际使用寿命缩减,易出现结构破裂、所贮存液化气体泄露等安全事故。
同时,在焊接工艺不佳、焊接加热温度不均时,受到温度场所产生内应力的影响,也将导致材料出现局部塑性变形现象,即使将温度调整至均匀状态,仍旧无法有效消除所产生的内应力,进而引发腐蚀裂纹质量通病的出现。
压力容器制造中材料代用的探讨
![压力容器制造中材料代用的探讨](https://img.taocdn.com/s3/m/f3c78e02f78a6529647d5343.png)
题 ,它直接 关 系到容 器 的安全 问题 ,投 资建 设方 的投 资效 益及 其制 造 厂的成 本核 算 等一 系列经济
问题 和 管 理 问 题 。 因 此 无 论 是 何 种 类 型 的 材 料 代 用 , 本 质 上 都 是 压 力 容 器 设 计 方 案 的 变 更 ,都 要
引起 足 够 的 重 视 。
关 键 词 : 压 力 容 器 ;材 料 代 用 ; 制 造 ;安 全 压 力 容 器 的 材 料 选 择 是 压 力 容 器 设 计 过 程 的 重 要 组 成 部 分 ,如 果 在 设 计 和 制 造 过 程 中 材 料 选 择 不
能 、制 造 工艺性 能 、耐腐 蚀 及耐 高 温性能 等 。材料 性 能对 于某 种材 料 而言是 确定 不变 的 ,一种 材 料在 某 一方 面 的性 能 “ ” 于另 一种材 料 的 同时 ,有可 优 能 在其 它方 面 “ 劣” 于另 一种 材料 ,在 不 同 的情 况 下 ,人们 对材 料 性能 的需 求是 千变 万化 的 ,在材 料 代用 问题 上 的 “ ” 劣 ”判 断 ,只能具 体 问题具 优 、“
能方 面 的指标 要优 于碳 素钢 ,但 是其 可焊 性 、冷加 工 性 能却不 如 碳 素 钢好 ,因 为 一般 强 度 级 别 越 高 ,
其 可焊 性 和冷 加工性 能 就越差 ,如发 生这 方 面的材 料代 用 时 ,要相 应修 改 焊接工 艺 ,还 可能 引发相 应
的热 处 理 要 求 的 变 化 ,要 引 起 足 够 的 重 视 。
(. 江 苏油 田设计 院 ;2 中国石化 天然 气分 公 司工程 建设 管理 处 ) 1 .
摘要 :在 设备 制造 过程 中, 由于采购 困难 或 为 了对现有 材料 进行 充分利 用等 原 因 ,材 料代 用
材料代用问题研究
![材料代用问题研究](https://img.taocdn.com/s3/m/7573bfd5240c844769eaee18.png)
材料代用问题研究秦清萍2012.6.1一、材料代用的管理程序1.采购部必须提供代用材料的牌号、规格、技术条件、•代用数量、代用原因及材料来源等有关资料;2.代用材料数量不得超过一批生产用量;3.材料代用单由采购部(或材料工程师)填写并送到技术开发部(或设计工艺师)会签,技术开发部(或设计工艺师)制造技术组工艺员根据代用单上提供的技术条件、理化试验、复验数据签署对使用代用材料的意见;4.代用材料的技术条件明显低于工艺规定的参数指标(包括经试冲及工艺调整后仍无法保证产品质量),又无其它料必须用此代用料生产(否则造成停产)、废品率将大大超过生产考核指标,必须由材料供应部及总厂总师签署意见。
5.如果材料情况不清,•可要求材料供应部或质量部进一步提供有关的技术文件及复验数据,作为签署意见的依据。
•必要时可以提出需经小批量试生产的结果而定。
凡经办人应在代用单上签字并注明单位及会签日期。
6.批准的材料代用单发给质检部、生产部和采购部。
7.材料代用单上签署的意见引起产品技术条件变动,•属一次性临时修改方案,不超出代用单规定的技术要求,•不再办理偏差回用手续和发放技术问题通知单。
8.代用材料一次有效。
详见后面的附件一:《材料代用工艺规程文件》二、材料代用的一般原则1.以优带劣、以高代低这样的“代用优质”材料也应该在常用钢种中选择。
必要时要做工艺试验论证。
用优质碳素结构钢代替普通碳素结构钢,用合金钢代替碳素钢都是可行的;以低等材料代替高价材料时,除了要考虑材料的热处理技术指标是否能达到,还要考虑热处理的工艺性是否可行。
以高代低后,焊接工艺中的冲击要求可以用原来设计材料的要求,不必考虑新材料的冲击性能要求。
材料以优带劣、以高代低也必须由设计部门批准,因为:首先,材料的性能包括机械性能、制造工艺性能、耐腐蚀性能等。
一种钢材在某些方面的性能优于另一种钢材,则有可能在其它方面的性能要低于另一种钢材。
如上面提到的低合金钢虽然在强度等机械性能指标上优于碳素钢(专指焊制压力容器用碳素钢),但是其可焊性却不如碳素钢好;镇静钢在许多方面的性能都优于沸腾钢,但是当用于制造搪玻璃容器时,沸腾钢的搪瓷效果反而比镇静钢好。
精铁矿粉代替铁红制备PC30功率铁氧体的配方研究
![精铁矿粉代替铁红制备PC30功率铁氧体的配方研究](https://img.taocdn.com/s3/m/fa68f440fe4733687e21aa83.png)
精铁矿粉代替铁红制备PC30功率铁氧体的配方研究摘要:该文以精铁矿粉(Fe3O4)和Mn3O4代替铁红(Fe2O3)和MnCO3制备PC30功率铁氧体的配方计算为例,介绍了原材料代用研究中的配方计算问题,并对PC30功率铁氧体的制备工艺作了简单介绍。
关键词: 材料代用研究配方计算关于材料方面的研究一般有两种途径:一种是利用原有材料,通过改进配方、工艺进一步提高产品性能;另一种是在保持产品性能不变的情况下采用成本更低的原材料,即材料代用研究。
我们经过多年实验,已经成功地利用廉价的精铁矿粉(Fe3O4)(约1000元/t)和Mn3O4代替昂贵的铁红(Fe2O3)(约20000元/t)和MnCO3制备出性能接近日本PC30的功率铁氧体。
该文就以制备PC30的功率铁氧体为例,对于原材料代用研究中的配方计算问题作简单介绍。
1 配方研究1.1 原料的选用我们用来制备功率铁氧体的各种原料的主要成分见表1所示。
1.2 配方的选择制备功率铁氧体的配方一般在的三角区[2]内选择,如果选择配方(见表2)。
1.3 配方的计算令M1=Fe2O3(mol%)×M(Fe2O3)M2=MnCO3(mol%)×M(MnCO3)M3=ZnO(mol%)×M(ZnO)M=M1+M2+M3设总投量为A克,则所需精铁矿粉为:同理可得:需Mn3O4为需ZnO为例如:求:M1=52%×(55.847×2+15.999×3)=83.03M2=34.5%×(54.938+12.011+15.999×3)=39.65M3=13.5%×(65.39+15.999)=10.98M=M1+M2+M32 实验与结果配方采用:Fe2O3 53mol%,MnCO3 30mol%,ZnO 17mol%,其中精铁矿粉代替Fe2O3,Mn3O4代替MnCO3。
主要采用陶瓷工艺,先将精矿粉磨细到2后再配料,混料8~10h,预烧1100℃(保温2h),二次球磨粒度2左右,烧结温度1340℃(保温2h)最佳。
对材料代用的考虑
![对材料代用的考虑](https://img.taocdn.com/s3/m/8e28672cfad6195f302ba60b.png)
对材料代用的考虑材料代用在目前的压力容器设计中时有发生,在一些中、小型项目的设计中更是经常发生。
99版“容规”第27条在材料代用问题上比91版“容规”有所变化,即:对于有相应设计资格的压力容器制造单位在一些材料范围内(16MnR、20R、Q235系列、16Mn、10、20缎件或钢管)可以“以优代劣”。
详见“容规”第27条。
作者结合99版“容规”的新要求(但并非局限于“容规”第27条所涉及的情况),讨论压力容器设计中材料代用的一些问题。
对压力容器的材料代用有利于压力容器的制造过程,不利于压力容器的使用、检验、修理和改造等后续过程。
对于一个大、中型的装置而言,如果许多设备都经过了材料代用,整个装置的原始设计风格不复存在,各设备间的相互协调关系将受到影响。
应当尽量减少和避免制造过程中的材料代用现象。
而对于一些简单的小型装置而言,这种不利影响可能会小一些,这是作者对于这一问题讨论的前提。
在某些情况下,材料代用可以比较简单地按其强度性能及价格来确定优劣,有些情况则相反,将涉及到这些压力容器设计方案的一系列变更,牵一发动全身,需要给予充分的重视。
1、“以优代劣”问题压力容器用金属材料的主要性能包括力学性能、制造工艺性能、耐腐蚀及耐高温性能等。
一种材料在某一方面的性能“优”于另一种材料的同时,有可能在其它方面“劣”于另一种材料。
这方面的事例在压力容器中是常见的。
如:(1)压力容器用低合金钢虽然其强度等机械性能方面的指标要优于碳素钢,但是其可焊性却不如碳素钢好。
发生这方面的材料代用时应相应修改对其焊接材料的要求。
(2)压力容器用低合金钢虽然强度性能方面的指标上要优于碳素钢,并且在价格方面要高于碳素钢,但是其冷加工性能却可能不如碳素钢好。
钢的过量塑性变形会引起其晶格扭曲,降低钢的塑性和韧性,产生冷作硬化。
因此GB150-1998 10.4.2.1[7]中对“碳素钢、16MnR的厚度不小于圆筒内径Di的3%;其它低合金钢的厚度不小于圆筒内径Di的2.5%”时要求在成形后进行恢复材料性能的热处理。
水泥替代材料的性能与应用研究
![水泥替代材料的性能与应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/c954b1380a1c59eef8c75fbfc77da26925c59684.png)
水泥替代材料的性能与应用研究在建筑行业中,水泥作为一种重要的胶凝材料,被广泛应用于各类建筑工程中。
然而,随着对可持续发展和环境保护的重视,寻找和研究水泥替代材料成为了一个重要的课题。
水泥生产过程中不仅消耗大量的能源和资源,还会排放出大量的二氧化碳等温室气体,对环境造成较大的压力。
因此,开发性能优良、环保经济的水泥替代材料具有重要的现实意义。
一、常见的水泥替代材料1、粉煤灰粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,是燃煤电厂排出的主要固体废物。
粉煤灰具有火山灰活性,在水泥中掺入一定量的粉煤灰,可以改善水泥的性能。
粉煤灰能够降低水泥的水化热,提高混凝土的耐久性,减少收缩和开裂的风险。
2、矿渣粉矿渣粉是炼铁过程中产生的废渣经过粉磨加工而成。
矿渣粉的活性较高,与水泥混合使用时,可以提高水泥的强度和抗腐蚀性。
同时,矿渣粉还能改善混凝土的工作性能,增加其流动性和可泵性。
3、硅灰硅灰是在生产硅铁合金或工业硅时产生的一种副产品。
硅灰的颗粒极细,具有很高的活性。
在水泥中掺入少量的硅灰,可以显著提高水泥的强度和耐久性,但硅灰的成本相对较高。
4、石灰石粉石灰石粉是由天然石灰石经过破碎和粉磨加工而成。
适量掺入石灰石粉可以改善水泥的流变性能,降低生产成本,但掺入量过多可能会对水泥的强度产生一定的影响。
二、水泥替代材料的性能特点1、工作性能水泥替代材料的掺入可以改善混凝土的工作性能,如粉煤灰可以增加混凝土的流动性,减少坍落度损失;矿渣粉可以提高混凝土的黏聚性和保水性,使混凝土易于施工和浇筑。
2、强度发展不同的水泥替代材料对水泥强度的影响有所不同。
一般来说,粉煤灰在早期对水泥强度的贡献较小,但在后期会逐渐发挥作用;矿渣粉则在早期和后期都能对水泥强度产生积极影响;硅灰能够显著提高水泥的早期强度。
3、耐久性水泥替代材料可以提高混凝土的耐久性,如抗渗性、抗冻性、抗化学侵蚀性等。
粉煤灰和矿渣粉可以降低混凝土的渗透性,减少有害物质的侵入;硅灰可以细化混凝土的孔隙结构,提高其抗腐蚀能力。
制造业工艺改进案例研究
![制造业工艺改进案例研究](https://img.taocdn.com/s3/m/eae70f9e7e192279168884868762caaedc33ba15.png)
制造业工艺改进案例研究随着科技的迅猛发展,制造业工艺的改进已成为企业提升竞争力的重要途径。
本文通过分析两个制造业企业的案例,探讨了工艺改进对企业效益的影响,并提出了相应的建议。
案例一:汽车制造企业的自动化生产线改造我国某汽车制造企业在追求高效率、高质量的生产过程中,选择对生产线进行自动化改造,通过引进自动化设备和智能系统,提高了生产效率和产品质量。
首先,该企业引进了先进的机器人系统,用于汽车组装过程中的繁重和重复性工作。
这些机器人在不受时间限制的情况下,能够快速、准确地完成任务,大大提高了生产效率和生产线的稳定性。
其次,该企业在生产过程中采用了智能监控系统,能够实时监测生产环境和设备状态。
一旦发现异常情况,系统会自动发出报警并采取相应的措施,避免了生产故障的发生,减少了生产停工的时间。
此外,该企业还对生产线进行了优化,改进了工艺流程和设备布局。
通过对生产流程的重新设计,使得不同工序之间的转换更加顺畅和高效。
同时,对设备的调整和优化,进一步提高了生产线的整体性能和效率。
通过这次工艺改进,该企业实现了生产效率的提升和生产成本的降低。
同时,产品质量得到了显著改善,提升了企业在市场中的竞争力。
建议:1. 其他制造企业可以借鉴这个案例,积极引进自动化设备和智能系统,提高生产效率和产品质量。
2. 在进行工艺改进时,应注重对生产流程和设备布局的优化,以提升生产线的整体性能。
案例二:家具制造企业的材料替代某家具制造企业在面对原材料供应不稳定的问题时,决定对产品设计进行改进,引入新的替代材料。
通过对材料的选择和工艺的改进,实现了生产成本的降低和产品质量的提升。
首先,该企业对现有的材料进行了深入研究和测试,发现某种新材料能够替代原有材料,并具有更高的性能指标和更低的价格。
于是,企业决定将这种新材料应用于产品制造中。
其次,该企业对生产工艺进行了改进。
由于新材料的特殊性,生产过程中需要进行一系列的工艺调整和优化。
通过不断的试验和实验,企业成功地解决了新材料在生产过程中的一些问题,如加工难度、工具磨损等。
材料代用管理制度
![材料代用管理制度](https://img.taocdn.com/s3/m/cad6004c854769eae009581b6bd97f192279bf17.png)
材料代用管理制度材料代用是指在物资采购过程中,由于各种原因导致原本应采购的材料无法及时供应,为确保工程施工无滞后,采取代用材料的方式进行替代。
为了实现对材料代用行为的规范管理,保证代用材料的质量和施工进度,建立和完善材料代用管理制度是至关重要的。
一、材料代用的原因和范围材料代用是在工程建设过程中常见的情况,主要原因有以下几点:1. 供应商原材料无法及时供应;2. 市场上原材料种类不足;3. 施工单位发现原材料存在质量问题。
材料代用的范围应该明确规定,包括:1. 代用材料的种类、规格、牌号等信息;2. 允许代用的材料的使用范围;3. 代用材料的质量要求和检测标准。
二、材料代用的管理流程为了规范材料代用行为,减少质量和进度风险,建立完善的材料代用管理制度,包括以下流程:1. 申请:施工单位首先应该明确需要申请材料代用,包括材料种类及规格等信息,同时提供原材料供应商无法供应的证明。
2. 审批:相关管理部门对材料代用申请进行审批。
审批时应严格按照代用范围和质量要求进行评估,并确保代用材料具备相应的质量标准。
3. 替代材料选择:根据审批结果,施工单位选择符合要求的代用材料,并向相关部门进行报备。
4. 检验检测:施工单位应对所选代用材料进行检验检测,确保其质量和性能与原材料相当。
5. 报验:施工单位按照相关规定,及时将代用材料的检测结果和替代情况进行报验,并获得管理部门的批准。
6. 追溯和记录:建立完善的追溯和记录机制,确保材料代用的全程可追溯,为质量和安全提供依据。
三、材料代用管理的责任和监督材料代用的管理涉及多个部门和责任主体,需要明确相关责任和监督机制,以保证管理工作有效进行。
1. 建立管理制度:组织相关部门和中介机构,制定和完善材料代用管理制度,明确责任和流程。
2. 责任部门和人员:明确各个职责部门和责任人,确保每个环节的责任到位。
3. 监督和检查:建立监督和检查机制,定期对代用材料的质量和使用情况进行抽查和核验,发现问题及时处理。
高速公路沥青玛蹄脂碎石上面层钢渣代替玄武岩的工程应用研究
![高速公路沥青玛蹄脂碎石上面层钢渣代替玄武岩的工程应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/2371821859fb770bf78a6529647d27284b73372a.png)
高速公路沥青玛蹄脂碎石上面层钢渣代替玄武岩的工程应用研究摘要:本研究通过对高速公路沥青玛蹄脂碎石上面层材料的工程应用进行研究,探讨了钢渣代替常用玄武岩的可行性和效果。
针对钢渣的物理性能进行了分析和测试,并采用现场试验和实测数据对钢渣替代效果进行评价。
结果表明,钢渣在玛蹄脂碎石上面层的工程应用具有明显的优势,能够有效提升路面强度,减少渗水和反射裂缝的发生。
此外,钢渣替代还能降低材料成本,节约资源并具有环保效益。
关键词:高速公路;玛蹄脂碎石;钢渣;工程应用1.引言在现代社会中,高速公路的建设和维护一直是国家经济和交通发展的重要支撑。
而沥青玛蹄脂碎石作为高速公路上面层的重要材料,其质量的优劣直接影响着道路的使用寿命和行车安全。
然而,传统上常用的玄武岩作为沥青玛蹄脂碎石上面层的骨料存在着采集困难、资源浪费、成本高昂等问题,亟需寻找一种具有代替潜力的材料。
2.高速公路沥青玛蹄脂碎石上面层材料创新研究2.1玛蹄脂碎石上面层对高速公路的重要性高速公路的路面材料在保证平稳行车和提高公路使用寿命方面起着重要的作用。
玛蹄脂碎石上面层能够提供良好的抗滑性能和耐磨性能,对高速公路的行车安全起到至关重要的作用,同时能够有效地抵抗车辆行驶过程中对路面的磨损。
钢渣与玄武岩相比,钢渣具有更好的强度和耐久性,能够更好地适应高速公路的强大车流量和频繁轮胎的磨损。
此外,钢渣在资源的利用上也具有显著的优势,作为一种产业废弃物,钢渣的再利用和回收能够有效地减少环境污染和资源浪费,在工程中实施钢渣替代玄武岩的应用能够达到良好的工程效果和环境效益。
2.2钢渣与玄武岩在物理性质上的比较在物理性质上,钢渣和玄武岩有着一些区别。
钢渣的密度相对较高,在2.8~3.6g/cm³之间,玄武岩的密度在2.5~2.8g/cm³之间。
钢渣具有较高的抗压强度,一般达到40~80MPa,而玄武岩的一般在20~40MPa之间。
钢渣还具有良好的耐久性,能够抵抗化学腐蚀和气候侵蚀。
压力容器设计中对材料代用的分析
![压力容器设计中对材料代用的分析](https://img.taocdn.com/s3/m/a19433e2b1717fd5360cba1aa8114431b90d8eff.png)
压力容器设计中对材料代用的分析压力容器是一种用于贮存气体或液体并经常需要经受高压的容器。
在压力容器的设计中,选择合适的材料对于确保容器的安全运行至关重要。
但是在现实生产中,由于各种原因,有时会出现对原设计材料的代用。
本文将对压力容器设计中对材料代用的情况进行分析,并探讨代用可能带来的影响。
一、材料代用的原因1. 成本考虑在工程设计和生产中,成本是其中一个最为关键的考虑因素之一。
有时原设计中所使用的材料成本较高,为了降低成本,企业会考虑采用另一种材料进行代用。
2. 供应不足有时原设计中所使用的材料供应不足,或者存在供应周期较长的情况。
为了保证生产的正常进行,企业可能会选择另一种材料进行代用。
3. 技术陈旧随着科学技术的不断发展,新型材料不断涌现。
有时原设计中的材料已经过时,为了提高产品的性能,使用新型材料进行代用。
二、材料代用可能带来的影响1. 强度和耐用性下降原设计中选择的材料通常是经过反复测试和验证的,具有较高的强度和耐用性。
如果采用其他材料进行代用,其强度和耐用性可能无法与原设计材料相匹敌,可能会导致容器的性能下降,甚至出现事故风险。
2. 腐蚀性在压力容器中,材料的抗腐蚀性是非常重要的。
原设计中选择的材料可能具有较好的抗腐蚀性能,如果进行代用,新材料可能无法满足相同的抗腐蚀要求,导致容器在运行中受到腐蚀损害。
3. 焊接性能压力容器通常需要进行焊接,焊接性能是材料选择的重要考虑因素。
如果代用材料的焊接性能较差,可能导致焊接质量不佳,从而影响容器的安全使用。
4. 温度和压力适应性压力容器在使用过程中可能会经受高温和高压的环境,材料的温度和压力适应性非常重要。
替代材料可能无法适应原设计中所要求的温度和压力条件,可能会使容器在使用过程中出现问题。
材料代用可能会导致容器性能下降,甚至出现安全隐患。
在进行材料代用时,必须进行充分的评估和测试,确保新材料具有与原设计材料相匹敌的性能。
三、材料代用的风险管理1. 评估和测试在进行材料代用时,需要进行充分的评估和测试,包括强度、耐用性、腐蚀性、焊接性能、温度和压力适应性等方面的测试。
建筑建材领域“以竹代塑”工程材料研究现状与发展趋势
![建筑建材领域“以竹代塑”工程材料研究现状与发展趋势](https://img.taocdn.com/s3/m/04482e550a4c2e3f5727a5e9856a561252d321ea.png)
建筑建材领域“以竹代塑”工程材料研究现状与发展趋势目录1. 内容概要 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究意义 (3)1.3 文献综述 (5)2. 竹材及其特性 (6)2.1 竹材组成与结构 (7)2.2 竹材特性比较 (8)2.3 竹材资源分布 (9)3. 塑料材料对环境的影响 (10)3.1 塑料的产生与应用 (11)3.2 塑料的环境问题 (12)3.3 塑料回收与替代方案 (13)4. “以竹代塑”工程材料研究 (15)4.1 竹材在工程中的应用 (16)4.2 竹材改性技术 (17)4.3 竹塑复合材料 (18)4.4 竹材在建筑领域的创新应用 (20)5. 现有研究进展 (21)5.1 竹材建材的研发进展 (22)5.2 竹材与塑料的替代性研究 (23)5.3 竹材建材的性能测试 (25)6. 发展策略与展望 (26)6.1 技术研发需求 (27)6.2 政策支持与市场前景 (29)6.3 国际合作与技术交流 (30)1. 内容概要我们将对竹这种天然资源的优势,尤其是在建筑建材领域替代塑料材料方面的潜力进行详细分析。
同时,也将介绍目前国内外已有的竹基工程材料种类、应用案例和技术路线。
我们会深入探讨竹基工程材料发展所面临的挑战,包括竹材加工技术、性能优化、生产规模化和规范标准体系建立等方面。
基于现状分析和挑战展望,我们将对竹基工程材料未来发展趋势进行预测,包括材料多功能化、性能提升、应用领域扩展、产业链完善等方面,并为其未来的发展提出建议和展望。
以竹代塑是可持续发展的重要方向,竹基工程材料将为建筑行业提供更环保、更优质的绿色解决方案,并推动竹产业的转型升级。
1.1 研究背景在全球范围内,塑料污染问题的日趋严峻引发了各界关注。
传统塑料产品的广泛应用带来了废弃塑料的累积和排放到自然环境中,导致严重的生态问题。
化石燃料资源的枯竭以及石油基塑料在生产过程中排放的大量温室气体和高能耗问题,也对人类的可持续发展构成了巨大威胁。
材料代用管理制度
![材料代用管理制度](https://img.taocdn.com/s3/m/853c3f8e2dc58bd63186bceb19e8b8f67c1ceff1.png)
材料代用管理制度一、概述材料代用是指生产活动中,由于原料供应不足、成本过高或者技术限制等原因,采取替代原材料的措施。
材料代用管理制度是企业为了降低成本、提高生产效率和产品质量,有效管理和控制材料代用活动,保障生产安全,防范风险,完善内部管理的一系列规章制度和管理措施。
二、材料代用管理的必要性1. 降低成本,提高效益:材料代用可以降低企业生产成本,提高产品的经济效益。
2. 解决原材料供应不足问题:原材料的供应受到季节性、自然灾害等因素的影响,采取材料代用可以缓解原材料短缺的问题。
3. 提高产品适应性:在新产品开发和技术改进中,材料代用可以提高产品的适应性和市场竞争力。
4. 降低环境污染:节约能源、减少废弃物排放等方面的材料代用措施,有助于降低环境污染。
5. 合理利用资源:材料代用能够促进资源的合理利用和循环利用,提高资源利用效率。
三、材料代用管理制度的内容1. 材料代用申请与批准程序:明确材料代用申请的程序和程序,包括申请部门、申请表格、申请内容及审核流程。
2. 材料代用的技术要求:规定材料代用的技术要求,包括材料的替代规范、技术参数、材料性能等。
3. 材料代用的安全与环保要求:确保代用材料的安全性和环保性,规定代用材料应符合相关的安全和环保标准。
4. 代用材料的质量控制:规定代用材料的质量控制措施,包括检验、检测、质量跟踪等。
5. 代用材料的市场调研:进行代用材料的市场调研,选择合适的代用材料供应商,并确保代用材料的供应稳定。
6. 材料代用的评估与跟踪:对代用材料进行评估和跟踪,监测代用材料的使用效果和问题,及时调整和改进代用材料的选择和使用。
7. 材料代用的管理责任及追溯体系:明确材料代用的管理责任,建立材料代用的追溯体系,确保代用材料的合理使用和管理。
8. 材料代用的风险评估措施:对材料代用可能存在的风险进行评估,制定相应的风险控制措施,规避代用材料可能带来的质量、安全和环保等方面的风险。
9. 材料代用的信息披露与沟通:建立材料代用的信息披露与沟通机制,及时将代用材料的情况向相关部门和员工通报,加强内外部沟通。
民用飞机材料代用的几点思考
![民用飞机材料代用的几点思考](https://img.taocdn.com/s3/m/8877433d4a35eefdc8d376eeaeaad1f3469311ee.png)
在实际实施过程中,为了简化代料流程,材料代用分为直接代用和代料单代料。直接代料是由飞机设计专业预先同意,在相关文件中明确的且和制造供应商达成一致的代料形式,供应商在处理这类代料问题时,供应商按内部文件制度直接办理代料,不需经过工程批准,但在实施材料代用过程中做好构型纪实,便于后续飞机制造技术状态的可追溯。除此之外的材料代用,必须严格按照代料单流程,采用代料单完成代料的实施,层层审签后提交适航审查代表审查。
2 材料代用的评估
一般而言,材料代用首先需评估材料代用的性能差异,例如:稳定化奥氏体不锈钢与非稳定化奥氏体不锈钢耐晶间腐蚀性能的差异;含钼的奥氏体不锈钢和不含钼的奥氏体不锈钢在还原性介质中耐蚀性能和耐点蚀、耐缝隙腐蚀性能的差异;不同含碳量的奥氏体不锈钢除耐蚀性的差别外还应注意其高温和低温工况下力学性能的差异。此外,还需考虑材料代用是否代料其他变化,主要包括:(1)材料代用是否会产生材料和产品的热处理状态要求的改变;(2)材料代用是否会产生焊接材料、焊接工艺及产品焊接试件要求的改变;(3)材料代用是否会产生无损检测要求的改变;(4)材料代用是否会产生制造工艺要求的改变;(5)材料代用是否会产生检验工艺要求的改变;(6)材料代用是否会产生理化检验要求的改变;(7)材料代用是否会影响材料与接触介质的相容性。如热膨胀系数的差异引起的热应力,电负性差异较大时可能引起的电偶腐蚀,碳素钢、低合金钢抗氯离子应力腐蚀性能较好而奥氏体不锈钢对氯离子引起的应力腐蚀较为敏感等。(8)经济合理性也是材料代用需要考虑的问题。
民用飞机材料代用的几点思考
[摘 要]本文从材料代用的原则、评估、代用类型及代用流程等方面阐述了民用飞机材料代用的实施要点。
[关键词]材料代用;性能差异;评估;代用流程
材料代用,是选用其它经检验合格,并对可接受的器材,替换产品图样、技术文件规定的材料。由于各种因素导致材料供应问题,主机厂在飞机制造过程中经常遇到材料代用问题。民用飞机材料的选用必须符合适航条款的要求,因此民用飞机的材料代用必须经过适航审查代表的审签。本文从以下几个方面阐述民用飞机材料代用过程中的要点。
压力容器设计的常见问题与解决措施
![压力容器设计的常见问题与解决措施](https://img.taocdn.com/s3/m/01ec1eccf605cc1755270722192e453610665b21.png)
压力容器设计的常见问题与解决措施******************摘要:随着我国高端化工新材料的发展需要,高端化工装备需求不断加大,非标压力容器的应用越来越广泛,压力容器的设计是制造压力容器的重要环节,它的安全性、合理性及经济性关系到压力容器的整体质量。
当前对于压力容器的要求越来越高,越来越多的有色金属材料被用来承受各种高温、高压及耐腐蚀环境,压力容器设计工作显得愈发重要,为了能够更好地保证压力容器设计工作的顺利进行,需要对其设计过程中出现的常见问题以及解决措施进行研究。
关键词:压力容器设计;常见问题;解决措施1 引言在现代工业生产中,压力容器是必不可少的一种设备。
压力容器一般用于有一定压力温度的流体的储存、换热、分离、反应的密闭容器。
随着新型化工产品生产的不断需求,以有色金属为主体的压力容器需求也愈发迫切。
这些压力容器所处的环境一般较为复杂与恶劣,在使用过程中存在一定风险,如果使用不当或者设计不当会造成危险隐患。
如果发生了事故,不但对人身安全有威胁,还会产生严重后果,所以必须要重视压力容器设计过程,确保压力容器设计质量。
2 压力容器设计中的常见问题2.1 管口载荷计算问题近年来,随着规范的不断完善及工程经验的积累,压力管道作用在与其连接的压力容器设备接管上的载荷,包括轴向力P与扭矩M T及横剪力V1,V2与弯矩M1,M2,作用于设备工艺进出管口,承受管道外载荷力及力矩的多半是接管及其补强圈、接管根部的筒体、封头或平盖。
在压力容器强度计算阶段,一般需根据WRC297、WRC107(537)或相关规范考虑压力管道对设备本体及接管产生的载荷作用, 有色金属压力容器一般壁厚较薄,对与管口载荷比较敏感,一旦考虑不当就会造成壁厚不足导致容器局部失稳的情况,尤其部分结构如平盖上接管外载荷无模型可以计算,需要设计者相应考虑。
另外,因一般工程规范规定的载荷数据都是标准载荷数据,而不是实际管线承载的载荷数据,一般都偏大,有色金属容器设计时需要综合考虑,确保压力容器设计的安全性、合理性及经济性。
PBX代用材料非线性粘弹性本构模型研究
![PBX代用材料非线性粘弹性本构模型研究](https://img.taocdn.com/s3/m/327495531fd9ad51f01dc281e53a580216fc5026.png)
变等来描述 PBX的动态力学性能。应力应变各阶段的定义 及相应的特征点如图 3所示[13]。
布看,从 25℃升高至 50℃,PBX代用材料的模量增加,但 是,随着实验温度的继续升高,模量随温度的增加而明显降
低,这说明 PBX代用材料存在一个“热软化温度点”,当实验
温度超过该热软化温度点后,PBX代用材料的力学性能明显
仅给出了 25℃时的动态应力应变关系,可看到 PBX代用材 坏强度要稍高于 25℃时破坏强度,在 65℃、80℃和 95℃
料的应力应变关系都经历了弹性段、强化段和应变软化段, 下,PBX代用材料的破坏强度随着温度的升高而明显降低。
因此可用弹性模量、屈服强度、压缩强度以及强度对应的应 同样,PBX代用材料的弹性模量也有类似的规律。从数据分
周忠彬,等:PBX代用材料非线性粘弹性本构模型研究
277
的力学响应,即产生变形、破坏等现象。炸药内部出现微裂 材料的动态力学响应,PBX代用材料主要由硝酸钡颗粒(质
纹、微孔洞以及颗粒断裂等细观损伤,损伤对“热点”的形成 具有重要 的 影 响,从 而 影 响 炸 药 的 感 度、燃 烧 甚 至 爆 炸 性 质[1]。此外,在局部高温和高应变率等载荷作用下,炸药的 响应是‘力 -热 -化学反应’的耦合,这会引起炸药分子结构 的变化,从而影响炸药的爆轰性能。炸药通常作为硬目标侵 彻战斗部的核心装填部件。为适应高性能武器装备发展的 需要,除了研制高爆低易损性炸药本身外,研究炸药装药在 复杂动载条件下的力学行为也显得尤为重要,这对于指导高 能钝感炸药配方和战斗部结构件设计以及进行安全性评估 和寿命预测等都具有重要的意义。
PolymerBondedExplosiveMockMaterials[J].JournalofOrdnanceEquipmentEngineering,2021,42(06):276-281.
2024年材料代用管理制度(三篇)
![2024年材料代用管理制度(三篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/8bac94a7900ef12d2af90242a8956bec0975a5d9.png)
2024年材料代用管理制度1、主题内容与适用范围本制度规定了生产过程中材料代用的管理要求。
2、管理内容2.1产品生产用的材料,应由供应科技图纸上所要求准备材料。
2.2当原材料供应紧缺,无法满足图纸上所要求的材料时,允许用别的牌号的材料代用。
但是代用材料申请核准后,仅限于一次有效,以后仍应设法按图备料。
2.3供应部应在投产前(至少十五天)提出材料代用报告,报技术科审批,以防材料供应脱节。
材料申请核准后,仅限于可否代用由技术科决定。
2.4技术科在审批材料代用申请时,要考虑到代用材料是否会影响到产品质量,以及代用后涉及材料申请核准后,牵涉到其他零件尺寸的变更等问题,一旦签字后就要对此负责。
2.5若产品已经投产,甚至有好多相关的零件已经做好,在这种情况下提出使用其他材料代用,就材料申请会造成己做好零件的返工,技术科就应当拒绝签署代用申请单。
供应科仍应想方设法解决材料短缺问题。
2.6生产班组必须按图纸或己办好代用手续的材料生产。
材料代用手续不应让车间、班组或生产职工来办。
生产职工有权柜办,技术也有权拒签。
2.7允许供应部对技术科提出变更材料的建议,但必须经技术科同意,方能办理代用手续。
2024年材料代用管理制度(二)2024年材料代用管理制度,____字引言:近年来,全球资源的日益枯竭和环境问题的日益严重,使得各国都开始意识到必须采取行动来保护地球的资源和环境。
在材料使用方面,材料代用已经成为一种普遍采取的策略,以减少对有限资源的依赖。
然而,材料代用也带来了一些新的问题,如物性变化、安全性能、可持续性等方面的挑战。
为了确保材料代用的有效管理,我们需要建立材料代用管理制度,以解决这些问题并推动材料代用的可持续发展。
一、背景:1. 材料代用的概念和意义:材料代用是指在产品制造、建筑施工和其他领域中,使用一种材料替代另一种材料的做法。
材料代用可以减少对有限资源的依赖,降低成本和环境影响,提高可持续发展能力。
2. 材料代用的挑战:材料代用可能导致物性变化、安全性和可持续性等方面的问题。
压力容器制造中材料代用的常见问题分析
![压力容器制造中材料代用的常见问题分析](https://img.taocdn.com/s3/m/b505e63c0b4c2e3f57276321.png)
同意, 并将代用 材料 的质量证 明书或复验报告报 主
管 负责人 审核 批准 。② 压力 容器 的材 料代 用必 须 征 得原设 计单 位 的 同意并取 得 证 明文件 。③压 力 容 器
出厂质量证 明书和施工 图上应注 明代 用材料 的材 质、 规格和部位。在执行这些原则的过程 中, 用较高 级别 或性 能较 好 的材料 代 替较低 级 别 或性 能 较 差 的 材料 ; 同样 钢号 较 厚 规 格 的材 料 代 替 较 薄 规 格 的 用
的重要 原 因之 一 就 是 选用 材 料 不 当 。例 如 , 采用 焊
问题 的存 在 , 文 结合 实 际 对 这 些 问 题作 了 一 些 分 本
析。
2 “ 以优 代 劣 ” 问题
压 力 容器 用 金 属 材 料 的 主要 性 能 包 括 力 学 性 能 、 造工 艺性 能 、 制 耐腐蚀 及 耐高 温性 能等 。材 料性 能对 于某 种材 料 而 言是 确 定 不 变 的 , 种 材 料在 某 一
维普资讯
贵 州 化 工
・
20 年 8月 07
第3 2卷 第 4期
5 ・ 4
压力容器制造中材料代用的常见问题分析
金元 文
摘 要
濮 军
( 贵州石油化工机械厂 , 贵州贵 阳,50 2 5 00 )
就压力容器制造过程 中常常遇到的材料代用 问题进行综合 分析 , 阐述 了相应 观点。 并 压钢材 焊 制 压力 容 器 时 , 容 易 在 焊 接 接 头 就 中产 生裂缝 ; 些镍 铬不 锈钢 的压 力 容器 , 因钢 号 有 常 或 成分 选用 不 当 , 在使 用 中发生 晶问腐 蚀 、 为腐 蚀 应 等形式 的破 坏 ; 用铁 素体 钢 制造 低 温压 力 容 器 时 , 选 如 钢 的转变 温 度 高 于容 器 的工 作 温 度 , 容器 工 作 则 时 就容 易发 生脆 性 破 坏 。所 以 , 选 择 压 力 容 器 用 在 钢 时 , 须根 据容 器 的工作 条件 ( 壁温 、 力 、 必 如 压 介质 腐蚀 性 、 质 对 材 料 的脆 化 作 用 及 其 是 否 易 燃 、 介 易 爆、 有毒 等 ) 择 具 有合 适 力 学 性 能 、 理 性 能 和耐 选 物 腐 蚀 性 能 的材 料 , 用 的 材 料 还必 须 考 虑 加 工 工 艺 选 ( 焊性 、 可 是否 便 于加 工 ) 和经 济 合 理 性 等 情 况 。但 在 设 备制造 过 程 中 , 由于 采 购 困 难或 为 了对 现 有 材 料 进行 充分 利用 等 原 因 , 料代 用 问题 还 是 较 常见 材 的 。在 G 1 B5 0—9 8和 《 规 》中对 材 料 代 用 问题 都 容 有相应 规定 , 纳起 来有 如下 要求 : 力 容器 承 压部 归 压 件 的代用 材 料 , 与被 代 用 的材 料 具 有 相 同或 相 近 应 的化学 成分 、 货状 态 、 验 项 目 、 能指 标 和检 验 交 检 性 率 以及尺 寸公 差 、 形 质 量 等 。最 基 本 的代 用 原 则 外 是代用 钢 材 的技 术要 求 不低 于被 代 用 的 钢 材 , 别 个 在性 能项 目或 检 验 率 方 面要 求 略低 的 代用 钢 材 , 则
牙本质基质作为骨代用材料的研究进展
![牙本质基质作为骨代用材料的研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/3206d0d94028915f804dc25d.png)
1 牙 本 质 的 处 理 方 法
临床 上所 获得 的牙齿 组 织不 能直 接用 于骨 组织 工程 , 需要 经过 相 关 处 理 , 如 粉碎 、 脱脂 、 脱钙 、 消毒 等过程 , 使 其植 入后 不排 异 , 减少 感染 的风 险 。学者
中图分类号 : R 7 8 3 . 1 文 献 标 志 码 :A
De n t i n Ma t r i x a s Bo ne S u b s t i t u t e Ma t e r i a l : A Re v i e w
LI Y a nqi n,C H E N Yo n gj i,L E NG Wei do n g 回
a p p l i c a t i o n o f d e n t i n ma t i r x a r e r e v i e w e d . Ke y wo r d s :b o n e d e f e c t ;b o n e s u b s t i t u t e ma t e i r a l s ;b o n e t i s s u e e n g i n e e in r g ;d e n t i n
们 对牙本 质 有着 不 同 的处 理 方法 。
1 . 1 去 除胶 原 蛋 白
手 术 的效果 密切 相 关 。因牙 本质 和骨 组织 均 富含 矿 物质 , 且 有着 相 似 的结构 和机 械性 能 , 使其 作为 骨代 用材 料 成为 可能 J 。牙 本 质基 质 由 I型 胶 原纤 维 和磷 等 无机 物组 成 , 脱 矿 牙 本 质 基 质 主要 含 有 I型 胶原 纤 维 , 是 各种 生 长 因子 的优 良载体 , 可促 进 骨重 建 j , 且牙 本 质 基 质 来 源 于 不 能 保 留 的 牙 齿 , 经 过
分部工程施工中常见问题(3篇)
![分部工程施工中常见问题(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/201dd1497275a417866fb84ae45c3b3567ecddc1.png)
第1篇一、施工图纸问题1. 施工图纸错误或不完整解决措施:加强施工图纸的审核和会审,确保图纸的准确性;及时与设计单位沟通,对错误或不完整的图纸进行修改。
2. 施工图纸与现场实际情况不符解决措施:实地勘察现场,根据实际情况调整施工图纸;与设计单位沟通,确保图纸的修改符合现场实际情况。
二、施工质量问题1. 材料不合格解决措施:严格控制材料进场检验,确保材料质量符合要求;加强材料储存和运输管理,防止材料损坏。
2. 施工工艺不规范解决措施:严格执行施工规范,加强施工人员培训,提高施工技能;加强对施工过程的监督和检查,确保施工质量。
三、施工进度问题1. 施工计划不合理解决措施:根据工程实际情况,制定合理的施工计划;加强施工进度管理,确保工程按计划进行。
2. 施工资源不足解决措施:合理安排施工资源,确保施工所需的人力、物力、财力充足;加强与相关部门的沟通,争取资源支持。
四、施工安全问题1. 施工现场安全管理不到位解决措施:加强施工现场安全管理,严格执行安全操作规程;加强对施工人员的安全教育和培训,提高安全意识。
2. 施工设备安全隐患解决措施:定期检查和维护施工设备,确保设备安全可靠;加强施工设备操作人员的培训,提高操作技能。
五、施工协调问题1. 施工单位之间沟通不畅解决措施:加强施工单位之间的沟通,建立良好的合作关系;设立专门的项目协调机构,协调各方利益。
2. 施工与周边环境矛盾解决措施:充分了解周边环境,提前做好协调工作;加强与周边居民的沟通,尽量减少施工对周边环境的影响。
总之,分部工程施工中常见的问题需要我们从多个方面进行解决。
在实际施工过程中,要注重施工图纸、材料、工艺、进度、安全、协调等方面的管理,确保分部工程施工顺利进行。
同时,加强施工团队的建设,提高施工人员的综合素质,也是提高分部工程施工质量的关键。
第2篇分部工程施工是建筑工程施工的重要组成部分,涉及施工技术、施工材料、施工质量等多方面因素。
在施工过程中,常见以下问题:一、施工技术问题1. 施工方案不合理:施工方案是指导施工的重要依据,不合理的施工方案会导致施工进度延误、施工质量下降。
设计材料代用中的问题探讨
![设计材料代用中的问题探讨](https://img.taocdn.com/s3/m/70584c2e6d85ec3a87c24028915f804d2b1687dc.png)
设计材料代用中的问题探讨阮黎祥【期刊名称】《化工设备与管道》【年(卷),期】2016(43)1【摘要】In design of process equipment, material substitution is an important issue occurred in whole construction procedure. Since there are different view points from designer and manufacturer, there are different cognitions in two parties. In approval of material substitution comprehensive aspects should be taken into account. If not so, failure may occur in equipment under some conditions. In this article, the problems existed in material substitution were analyzed from technical points. What presented herein may be referenced by engineers in the field of process equipment construction.%在过程设备设计中,材料代用是贯穿于压力容器整个建造过程的重要内容,由于设计者与制造商角度不同,对问题的认识也不尽相同.在批准材料代用时,应该依据容器的设计条件综合考虑确定,如果考虑问题不全面,就可能导致设备在工况条件下发生失效.针对材料代用中的问题从技术层面进行了分析,供业内同仁设计时参考.【总页数】3页(P17-19)【作者】阮黎祥【作者单位】中石化上海工程有限公司,上海 200120【正文语种】中文【中图分类】TQ050.4;TH142【相关文献】1.压力容器设计制造材料代用问题探讨 [J], 郭萌锋2.压力容器设计制造材料代用问题探讨 [J], 孙悦3.浅析材料代用在化工设备及压力管道设计中的应用 [J], 杨霞4.浅析材料代用在化工设备及压力管道设计中的应用 [J], 王洪玲;刘振艳5.材料代用在化工设备及压力管道设计中的应用 [J], 范文巧; 代永涛因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
材料代用问题研究秦清萍2012.6.1一、材料代用的管理程序1.采购部必须提供代用材料的牌号、规格、技术条件、•代用数量、代用原因及材料来源等有关资料;2.代用材料数量不得超过一批生产用量;3.材料代用单由采购部(或材料工程师)填写并送到技术开发部(或设计工艺师)会签,技术开发部(或设计工艺师)制造技术组工艺员根据代用单上提供的技术条件、理化试验、复验数据签署对使用代用材料的意见;4.代用材料的技术条件明显低于工艺规定的参数指标(包括经试冲及工艺调整后仍无法保证产品质量),又无其它料必须用此代用料生产(否则造成停产)、废品率将大大超过生产考核指标,必须由材料供应部及总厂总师签署意见。
5.如果材料情况不清,•可要求材料供应部或质量部进一步提供有关的技术文件及复验数据,作为签署意见的依据。
•必要时可以提出需经小批量试生产的结果而定。
凡经办人应在代用单上签字并注明单位及会签日期。
6.批准的材料代用单发给质检部、生产部和采购部。
7.材料代用单上签署的意见引起产品技术条件变动,•属一次性临时修改方案,不超出代用单规定的技术要求,•不再办理偏差回用手续和发放技术问题通知单。
8.代用材料一次有效。
详见后面的附件一:《材料代用工艺规程文件》二、材料代用的一般原则1.以优带劣、以高代低这样的“代用优质”材料也应该在常用钢种中选择。
必要时要做工艺试验论证。
用优质碳素结构钢代替普通碳素结构钢,用合金钢代替碳素钢都是可行的;以低等材料代替高价材料时,除了要考虑材料的热处理技术指标是否能达到,还要考虑热处理的工艺性是否可行。
以高代低后,焊接工艺中的冲击要求可以用原来设计材料的要求,不必考虑新材料的冲击性能要求。
材料以优带劣、以高代低也必须由设计部门批准,因为:首先,材料的性能包括机械性能、制造工艺性能、耐腐蚀性能等。
一种钢材在某些方面的性能优于另一种钢材,则有可能在其它方面的性能要低于另一种钢材。
如上面提到的低合金钢虽然在强度等机械性能指标上优于碳素钢(专指焊制压力容器用碳素钢),但是其可焊性却不如碳素钢好;镇静钢在许多方面的性能都优于沸腾钢,但是当用于制造搪玻璃容器时,沸腾钢的搪瓷效果反而比镇静钢好。
此外,即使是耐腐蚀性相当好的奥氏体不锈钢,也有其耐腐蚀性反不如碳素钢和低合金钢的场合,如含氯离子的介质的工况。
其次,压力容器设计总图上的热处理要求、检验要求、压力试验要求等方面的内容都与主要受压元件材质种类有关。
所以,压力容器制造单位有必要事先将材质变更的意向告知压力容器的原设计单位,一方面征求设计单位同意,另一方面请设计单位在同意变更后,对原设计的有关内容进行必要的修正。
2.相近代用宜与被代用的材料具有相同或相近的化学成分、交货状态、检验项目、性能指标和检验率、以及尺寸公差和外形质量等。
按化学成分分类,钢种分为低碳钢、中碳钢、高碳钢。
代用时钢种的类别之间不能代用,一般相差5%的含碳量可以代用。
不能用高碳钢替代中碳钢或低碳钢。
这个主要看焊接工艺评定是否能够覆盖。
对于焊接件而言,代用材料就和热处理代用材料不同。
不能用合金钢来替代碳素钢,例如40Cr不能代替45钢焊接,否则焊接之后容易开裂,40Cr的可焊性不如45钢。
3.以厚代薄“以厚代薄”也必须象其它形式的材料代用那样“事先取得原设计单位的设计修改证明文件,对改动部位应作详细记载……”,由设计单位来综合考虑以厚代薄造成的种种不利影响,决定是否可行并对可实施以厚代薄的容器的焊接方式、探伤方法、支座、基础等作适当的调整,以消除或减少各种不利影响。
如对于原设计中筒体与封头之间为等厚度焊接的容器,制造单位对容器壳体个别部件进行“以厚代薄”(如仅增加封头厚度而筒体厚度不变)时,势必增加容器壳体的几何不连续程度,从而引起应力集中,使封头与筒体连接部位的局部应力增大。
这种不利影响对有应力腐蚀倾向的容器、受交变载荷的容器等都有很大危害。
例如:某液化石油气储罐(详见《中国锅炉压力容器安全》杂志1993第4期刊载的《液化石油气储罐高应力裂纹的产生和修复》一文),该容器封头与筒体环缝内壁热影响区处的3条裂纹的产生就与制造单位对封头材料的“以厚代薄”有关。
对于受交变载荷的容器,几何不连续引起的应力集中,则有可能引起疲劳裂纹甚至疲劳断裂。
对于容器壳体整体上的以厚代薄,虽然不会使筒体与封头连接部位的局部应力增加,但是仍会造成以下几种不利影响:首先,壳体厚度增大后,原设计选用的焊接方式、探伤方法等可能已不再适合;其次,壳体增厚,势必增加容器的重量,于是,将对容器的支座和基础不利;第三,对于壳体兼作传热部件的容器,增加壳体厚度会影响换热容器的传热效果。
三、材料代用中的注意事项1.当厚板代薄板时,往往要引起连接结构的变化,如加厚的封头与筒体的连接,往往都必须对封头进行外削边处理。
对于用管道做筒体的设备,当筒体壁加厚时,筒体与封头的连接处有时也必须对筒体侧作内削边处理。
对于筒体与管板及平盖的对焊连接结构也同样存在这些问题。
当厚度增加较多时,常常还涉及到焊接结构的变化,如接管与壳体焊缝及对接焊缝都有可能从原来的单V型改为X型坡口。
厚代薄的另一个问题就是有可能导致强度不足[17],这是因为随着板厚的增加,材料许用应力呈下降趋势,如16MnR,由16 mm增加到18 mm,许用应力由170 MPa下降到163 MPa;20R在100 ℃下由16 mm增加到18 mm时,许用应力由132 MPa下降到126 MPa。
这在封头制造时尤应引起注意,因为在封头下料时往往都要增加一定的毛坯厚度来保证冲压后封头的最小厚度,结果有可能导致冲压后的封头强度不足[17]。
因此,当处于这些临界状况下的厚代薄时,还必须对强度进行验算。
对于膨胀节、波纹管、挠性薄管板和薄管板等元件,原则上不应采用厚代薄,因为随着元件的加厚,其刚性相应增大,从而削弱了补偿变形效果。
对于开孔补强板也不应过多加厚,因为补强板过厚,在补强板与筒体连接的外周将会形成很高的应力集中,以致引起焊趾部位开裂。
由此可以看出,厚代薄并不总是有益的,所以在进行代用时对上述问题尤应引起关注。
2.代用材料对工作介质的相容性。
比如是否会存在应力腐蚀、晶间腐蚀等;如对于有些特殊工艺环境则不然。
对于湿H2S环境,很显然选用碳素钢则比用15MnVR、16MnR和20MnMo等具有更好的抗H2S SCC能力[18]。
对于液氨环境也同样如此,因16MnR在液氨环境下也存在SCC,所以在这种环境用16MnR等低合金钢代替20R、20g及Q235系列钢会更容易出现问题。
3.代用材料的设计温度下的许用应力是否达到原设计的要求。
比如许用应力低造成强度不合格问题;如20R在100 ℃下由16 mm增加到18 mm时,许用应力由132 MPa下降到126 MPa。
4.代用材料是否会产生如改变焊接材料、焊接工艺等;如对于强度级别较高的材料代用时要注意的另外一个问题是可焊性,因为一般强度级别越高,其可焊性就越差,若此时再用更高级别的材料代用,将使焊接更为困难。
5.代用材料是否会产生诸如改变热处理状态、无损检测以及焊接试板等要求。
6.有时出现以劣代优,以薄代厚的情况,这不是不允许,而是应该采用合理的渠道解决问题,此种情况应该以设计变更的方式加以解决,而不是材料代用问题。
7.代用材料的强度级别是否影响到产品类别的划分。
比如抗拉强度下限是否超过540MPa;对于设计要求屈强比σs/σb较低的情况,用所谓优代劣时也应引起注意,如大开孔补强结构、补强板结构及采用极限法设计的补强结构等。
8.如果在弹性失稳范围内,失稳的临界压力和材料的屈服极限无关,仅与弹性模量和泊松比有关,与设备直径、厚度、长度有关,在这个范围内用高应力代低应力材料是没作用的。
如果在非弹性失稳范围内,失稳的临界压力与材料的屈服极限有关,则可以用高应力材料代用低应力材料。
9.对于膨胀节、爆破片和挠性管板这类零件,原则上不允许以优代劣,否则应按代用材料重新计算,对其厚度适当减薄,否则将有可能导致这些元件及相邻部位失效。
10.最后要注意材料变更要在最终竣工图中注明(As building drawing),一起发到现场,以免现场复验时出现误会。
附件一:《材料代用工艺规程文件》材料代用工艺规程1、目的:本规程规定了本公司生产材料代用应遵守的基本规则。
2、范围:本规程适用于输电线路铁塔、钢管电杆、变电构支架制造中,因材料规格品种不全等情况而需用其它相关材料代用的规则。
3、材料代用情况。
3.1因采购困难、库存情况或其它特殊原因需原材料代用,必须由采供部填写材料代用申请单,经放样部门论证,生产技术部复核,报技术副总经理审批后方可进行代用;3.2如顾客对材料代用有特殊要求时,必须按要求办理材料代用手续,技术上分解图纸时需原材料代用的,均由放样部门填写材料代用申请单,生产技术部复核,报技术副总经理审批后方可进行代用;3.3利用边角余料代用,必须由生产分厂填写材料代用申请单,并注明进货时间、炉批号,经放样部门论证,生产技术部复核,报技术副总经理审批后方可进行代用;4、材料代用原则与注意事项。
4.1一般情况下采用原设计材料表中说明或备注所要求的规格,确需代用材料时必须取得原设计单位的书面同意4.2材料代用基本原则,板材以厚代薄,型材规格以大代小,材质以强代弱。
4.3放样部门的论证、生产技术部的复核主要内容为:准线是否要改变;肢宽是否与其它构件相碰;螺栓长度是否够长;材质是否相同;管材是否与节点、法兰等联接孔位置冲突;型材以大代小,节点、法兰、加强肋、相关联接件是否要改动;成本增加的多少等。
4.4在钢结构制造中,材料代用时,其构件准线一般..按设计不变。
4.5代用后材料厚度变化,其连接螺栓长度选用应按DLGJ136-1997《送电线路铁塔制图和构造规定》标准、GB50205—2001《钢结构工程施工质量验收规范》进行更改。
4.6材料仓库必须根据材料代用单上的材料代用规格发放材料,手续不全拒绝发料。
5、资料的持有和存档5.1资料的持有部门为:●原材料代用的,资料持有部门为:采供部门、放样部门、质量部门、生产分厂;●利用边角余料代用的,资料持有部门为:放样部门、质量部门、生产分厂;5.2资料的存档由放样部门负责,与工艺资料、竣工图等资料一起按工程存档。
附件二:《材料代用申请表》材料代用申请单。