压力容器：压力容器用材料守则（参考）

1.1  本工艺守则适用于一二类压力容器制造时用碳素钢、低合金钢、不锈钢、不锈钢复合钢板和非金属材料,包括板材、钢管、锻件、型材、外协件、外购件和焊接用材,及垫片用非金属材料。

1.2  压力容器受压元件用钢应由平炉电炉或氧气转炉冶炼,钢材的技术要求应符合相应的国家标准行业标准或有关技术条件的规定。

1.3  压力容器用钢须附钢材生产单位的质量证明书原件或有效复印件,材料上的标识应内容齐全、清晰。

2  板材

2.1  容器用钢板须满足图样有关规定,并符合以下标准要求：

    a)  GB912-89 《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》；

GB3274-88《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》；

GB713-86 《锅炉用碳素钢和低合金钢钢板》； 

GB6654-1996《压力容器用钢板》；

GB3531-96《低温压力容器用低合金钢钢板》；

GB3280-92《不锈钢冷轧钢板》；

GB4237-92《不锈钢热轧钢板》；

GB8165-87《不锈钢复合钢板》；

JB4733-96 《压力容器用爆炸不锈钢复合钢板》；

YB(T)40-87《压力容器用碳素钢和低合金钢厚钢板》；

YB(T)41-87《锅炉用碳素钢和低合金钢厚钢板》。

2.2  对钢材质量证明书无效,不能确定或怀疑材料的真实性,以及设计图样或用户有复验要求的材料应进行复验。

2.3  压力容器专用钢材要求:磷含量≤0.03%,硫含量≤0.02%,用于焊接结构主要受压元件的碳素钢和低合金钢,其含碳量≤0.25%。 

2.4  碳素钢镇定钢板适用于：

2.4.1  Q235-B板:设计压力≤1.6Mpa,使用温度0～350℃, 用于壳体时,板厚≤20mm, 不得用于毒性程度为Ⅱ级或Ⅰ级危害介质的压力容器。

2.4.2  Q235-C:设计压力≤2.5Mpa,使用温度0～400℃,用于壳体时,板厚≤30mm。

2.5  用于壳体厚度>30mm,其它受压元件厚度>50mm的20R和16MnR,以及厚度>16mm的15MnVR均应在正火状态下使用。

2.6  调质状态供货或厚度>60mm用的碳素、低合金钢钢板,需逐张进行拉伸和夏比冲击试验。

2.7  用于壳体且使用温度<0℃,厚度>25mm的20R,厚度>38mm的16MnR、15MnVR、15MnVNR和任意厚度Cr-Mo钢板,以及使用温度<-10℃,厚度>12mm的20R,厚度>20mm的16MnR、15MnVR、15MnVNR,均需在使用温度下做低温冲击试验。

2.8  使用温度≤-20℃时,16MnR和16MnDR钢板按下面规定执行:

2.9  用于制造容器壳体时,需逐张进行超声检测的碳素钢和低合金钢钢板情况如下：

2.9.1 厚度>30mm的20R和16MnR。 

2.9.2 厚度>25mm的15MnVR、15MnVNR和Cr-Mo钢板。

2.9.3 厚度>20mm的16MnDR低温钢板。

2.9.4 调质状态供货的钢板。

2.9.5  用于制造盛装介质毒性程度为Ⅱ级或Ⅰ级危害或介质为液化石油气且硫化氢含量大于100mg/L的压力容器的碳素钢和低合金钢钢板。

2.10  高合金钢板按GB4237选用时,当厚度大于4mm时,订货时需注明压力容器用钢板,以保证钢板表面符合要求;当厚度小于4mm时,可按GB3280标准选用,但需满足图样注明的钢板表面加工等级;耐热高合金钢板一般按GB4238标准选用,有特殊规定者例外。

2.11  不锈钢复合钢板其复合界面的结合剪切强度应不小于200Mpa,结合率指标和超声检测范围满足图样或相应技术文件的要求.基材和复材分别为本守则所列的碳素钢、低合金钢钢板、锻件和高合金钢钢板、复合钢板在热处理后供货,基层状态需符合有关规定,其使用范围同时符合基材和复材的规定。

2.12  受压元件用钢板的表面质量应符合下列要求(容器制成后的钢板表面质量亦应符合此要求)：

2.12.1  对于尖锐划痕以及不锈钢容器防腐蚀表面的局部伤痕、刻槽等缺陷应予修磨,修磨范围的斜度至少为1:3,深度应不大于该部位钢材厚度δ_S的5%,且不大于2mm,否则按有关规定应予焊补。

2.12.2  对于复合板的成形件，其修磨深度不得大于复层厚度的3%.且不大于1mm,否则应予焊补。

3  钢管

3.1  容器用管材须符合下列标准和图样有关规定：

a) GB/T8163-1999《输送流体用无缝钢管》；

b) GB/T9948-1988《石油裂化用无缝钢管》；

d) GB/T13296-1991《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》；

f) GB/T14976-1994《流体输送用不锈钢无缝钢管》。

3.2  在选用钢管作换热管时,应根据换热器级别选取钢管精度等级,根据钢管标准及加工工艺要求,提出进行压扁或扩口试验等附加保证要求,采购订货时需在合同中分别注明。

3.3  选用无缝钢管作压力容器壳体时,按下列要求复验机械性能,并符合相应钢管标准的要求(奥氏体不锈钢钢管可免作冲击韧性试验).用作二类压力容器壳体时,应按设备试验压力逐根进行水压试验复验.一类容器壳体用钢管,如供货单位已作水压试验者,可不再复试。

注：当钢管根数≤2时,改为每批1根或逐根。

3.4  碳素钢和低合金钢钢管使用温度≤-20℃时,其使用状态及最低冲击试验温度按下表规定。因尺寸限制无法制备冲击试样时,按图样和有关文件规定免做冲击试验。

3.5 必须严格按钢管标准及图样和有关文件规定进行选取、采购和验收。

4  锻件

4.1  压力容器用锻件须符合下列标准和图样有关规定：

a) JB4726-2000《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》；

b) JB4727-2000《低温压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》；

d) JB4728-2000《压力容器用不锈钢锻件》。

4.2  压力容器用锻件应根据其使用条件及尺寸、重量大小,选用相应的锻件级别。

4.3  锻件外协加工时,加工单位必须出具锻件产品质量证明书和产品合格证,符合相应锻件标准的有关规定,并满足工艺加工要求。

4.4  碳素钢和低合金钢锻件使用温度≤-20℃时,其规定如下:

4.5  锻件表面允许存在深度不大于公称厚度的5%或1.5mm(取其小者),且长度不大于20mm的重皮、结疤、切削刀痕等表面不规整缺陷,但裂纹之类呈尖锐切口状的缺陷,不论深度、长度均应清除,并与母材圆滑过渡,斜度不大于1:3。

5  型材

5.1  压力容器用型材主要使用于非受压元件,主要类别有：角钢、方钢、扁钢、槽钢、圆钢、工字钢、H型钢等,订货时按图样及有关文件规定的标准和要求选购、验收。

5.2  圆钢用于制造紧固件时,具体规定见本守则第6款。

6  螺柱、螺母

6.1  螺柱、螺母用钢需符合以下标准和图样规定：

a) GB/T699-1999 《优质碳素钢结构钢》；

b) GB/T700-1988 《碳素钢结构钢》；

d) GB/T1220-1992《不锈钢棒》；

e) GB/T1221-1992《耐热钢棒》；

f) GB/T3077-1999《合金结构钢》；

g) JB/T4707-2000 《等长双头螺柱》。

6.2  低合金钢螺柱用毛坯,需经调质热处理后进行力学性能试验。

6.3  螺柱和螺母组合使用用钢除图样规定外按下表规定进行。调质状态使用的螺母用钢其回火温度应高于螺柱用钢的回火温度。

6.4  低合金钢螺柱用钢使用温度≤-20℃时,应进行使用温度下的低温冲击试验。

6.5  螺栓螺母M≤27mm时为外购件,除本条规定外,其它规定见本守则第7条款;M>27mm时的螺栓 螺母及所有规格的螺柱为自制产品,按图样要求加工制作。

6.5.1  受压零部件用外购紧固件应符合下列规定：

6.5.1.1   螺栓、螺柱的机械性能等级应符合GB3098.1《紧固件机械性能----螺栓、螺钉和螺

柱》的4.6级或8.8级要求；螺母的性能等级应符合GB3098.2《紧固件机械性能----螺母》的5级或8级要求;不锈钢紧固件应符合GB3098.6《紧固件机械性能-----不锈钢螺栓、螺钉、螺

柱和螺母》的A2或A4要求。各种性能等级的机械性能保证值见下表：

螺栓  螺柱  螺钉

螺母

6.5.1.2 外购紧固件的产品公差分A、B、C三个等级,各种产品等级紧固件的使用限制如下表。受压部件用螺母应使用1型或2型的螺母,不能使用薄型螺母。

 6.5.1.3  受压部件常用外购紧固件标准如下表：

6.5.2  采用圆钢自制的紧固件。

6.5.2.1  一般情况,钢厂供用的紧固件用圆钢为热轧状态交货,并取ф25mm左右毛坯经钢材标准规定的热处理制度处理后进行机械性能检验.压力容器用紧固件用圆钢应按本标准规定的热处理制度处理后,在圆钢上沿轧制方向切取力学性能试验用试样,试样切取的位置为：

直径≤40mm者,在中心切取；

直径>40mm者,在直径的1/4处切取(试样轴线与一个轧制面的距离)。

6.5.2.2  经热处理后圆钢的机械性能应符合下表要求：

7  外协外购件：外协件主要包括锻件和封头的外协加工;外购件主要包括:安全阀、爆破片装置、压力表、液面计、测温仪表、紧固件等。

7.1  外协件

7.1.1  锻件：具体要求见本守则第4条款。

7.1.2  封头

7.1.2.1  压力容器用封头符合JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》标准和图样规定。

7.1.2.2  封头用材料必须按本守则第2条款有关规定和图样要求执行。

7.1.2.3  封头外协加工时,加工单位必须出具封头产品质量证明书和产品合格证及材质证明,严格按照有关标准和图样要求进行加工、检验、验收,并满足工艺加工要求。

7.2  外购件

7.2.1  安全阀：应符合相应国家标准、行业标准的规定,并按照《容规》有关规定实行定期检验制度.购买安全阀时,必须有产品质量证明书,并在产品上装设金属铭牌,且内容齐全。

7.2.2  爆破片装置：应符合GB567《爆破片与爆破片装置》的要求。

7.2.3  压力表：选用压力表时,必须与压力容器内的介质相适应.压力表精度:低压容器不低于2.5级,中压容器不低于1.5级,压力表盘刻度极限值为最高工作压力的1.5～3.0倍,表盘直径不小于100mm。

7.2.4  液面计：应符合有关标准的规定,低、中压容器用液面计应进行1.5倍液面计公称压力的液压试验.采购时按图样已选用的液面计标准购置,不得超过检修周期。

7.2.5  测温仪表：符合国家标准和行业标准的要求,并应定期校验。

7.2.6  紧固件

有关规定见本守则第6条款。

8  焊接用材

8.1  压力容器用焊接材料须符合下列标准和图样有关规定：

   a)  GB/T983-95 《不锈钢焊条》；

GB/T5117-95《碳钢焊条》；

GB/T5118-95《低合金钢焊条》；

GB/T984-85 《堆焊焊条》；

GB/T3079-93《合金结构钢焊丝》；

GB/T5293-99《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》。

8.2  焊接材料须有质量证明书和清晰牢固的标志。

9  垫片

9.1  钢制管法兰用垫片应符合以下标准和图样的规定：

a) HG20606-97《钢制管法兰用非金属平垫片》；

c) HG20608-97《钢制管法兰用柔性石墨复合垫片》；

d) HG20607-97《钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片》；

e) HG20610-97《钢制管法兰用缠绕式垫片》；

f) HG20611-97《钢制管法兰用齿形组合垫片》；

g) HG20612-97《钢制管法兰用金属环垫》。

9.2  压力容器法兰用垫片需符合以下标准和图样的规定：

a) JB/T4704-2000《非金属软垫片》；

b) JB/T4705-2000《缠绕垫片》；

c) JB/T4706-2000《金属包垫片》。

9.3  购置垫片时,需严格符合有关标准和图样文件规定的尺寸规格压力等级及型式。

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