【文章內容簡介】 鐵離子污染或設計溫度＞ 500℃或設計溫度＜ 100℃的耐熱或低溫用鋼。 ●不含穩(wěn)定化元素，且含碳量＞ %的奧氏體不銹鋼，需經焊接或 400℃以上熱加工時，不可用于可能引起不銹鋼晶間腐蝕的環(huán)境。 ●所需不銹鋼厚度大于 12mm時，應盡量采用復合板、襯里、堆焊等結構形式。 ● 不銹鋼應盡量不用作設計溫度≤ 500℃的耐熱用鋼。 用作設備法蘭、管法蘭、管件、人手孔、液面計等化工設備標準零 部件的鋼材，應符合 有關零部件的國家標準、行業(yè)標準對鋼材的技術要求。 鋼材的技術要求 通用的技術要求 壓力容器及受壓元件用鋼（板、管、型材、鍛件、鑄件）應采用平爐、電爐或氧氣轉爐冶煉。 奧氏體不銹鋼使用于可能引起晶間腐蝕的環(huán)境時，應按 ～ 《不銹鋼晶間腐蝕試驗方法》進行晶間腐蝕傾向性試驗。 可能引起晶間腐蝕的環(huán)境是指存在電解質的電化學腐蝕環(huán)境，可能引起奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的電解質主要是酸性介質，如硫酸、亞硫酸、磷酸、鹽酸 、硝酸、 甲酸、 工業(yè)醋酸、鉻酸、乳酸、草酸、氨基甲酸銨等， 而一般的醇、醛、酮、醚、苯、酚、烷、汽油等溶液以及氣相介質對奧氏體不銹鋼不會產生晶間腐蝕。晶間腐蝕傾向性試驗的具體方法和合格要求詳見 HG20581《鋼制化工容器材料選用規(guī)定》第 5章的規(guī)定。 鋼板 原按 GB6654供貨的鋼板，均保證鋼板厚度負偏差為 ，設計計算中可不計鋼板的厚度負偏差 C1。 但現行的 GB713《鍋爐壓力容器用鋼板》規(guī)定厚度允許偏差按 GB/T709的 B類偏差，即厚度負偏差為 ， 這樣在設計 計算中就必須計入鋼板的厚度負偏差 C1。 鋼板的力學性能、彎曲性能、沖擊韌性要求要符合相應標準和技術條件。 復合鋼板的無損探傷 設計壓力大于等于 用不銹鋼復合鋼板，應按 GB7734《復合鋼板超聲波探傷方法》 進行超聲波探傷。 殼體、封頭用復合板應沿 200mm間距的格子線、折邊的 50mm區(qū)域以及預定開孔邊緣外側的 25mm區(qū)域內進行探傷。 熱壓封頭用復合板應符合 GB7734的Ⅱ級要求，一般筒體用復合板應符合Ⅲ級要求 。 管板用復合板應作 100%的超聲波探傷，并符合 GB7734的Ⅰ級要求。 熱處理 世紀源水處理 設備制造有限公司 設計 技術規(guī)定 12 ●奧氏體不銹鋼應在固溶狀態(tài)或穩(wěn)定化處理（僅對加有 穩(wěn)定化元素如 Ti、 Nb 的奧氏體不銹鋼）狀態(tài)下使用。經 600℃以上熱加工的奧氏體不銹鋼鋼板，當使用于晶間腐蝕環(huán)境時應重新進行固溶處理或穩(wěn)定化處理。 ●同時符合下列各項的壓力容器主要受壓元件用 低合金高強度鋼鋼板，應檢驗鋼板模擬焊后消除應力熱處理狀態(tài)的機械性能， 并 且滿足設計要求：①設計壓力大于等于 ；②板厚大于等于 40mm；③ 焊后進行消除應力熱處理 。 鋼管 用作容器圓筒的低碳鋼和低合金鋼鋼管，應按下列要求復驗力學性能： ●壁厚小于或等于 16mm的鋼管，每批復驗一根。 ●壁厚大于 16mm的鋼管，每批復驗的數量不少于 10%，且不少于一根。 用作Ⅱ、Ⅲ類壓力容器殼體的鋼管，應逐根按設備液壓試驗壓力進行水壓試驗復試，Ⅰ類 壓力容器殼體使用的鋼管，如鋼廠已做水壓試驗者，可不再復試。 管殼式換熱器用換熱管對外徑、壁厚有尺寸精度要求，應符合下表要求： 鋼 管 尺 寸 （ mm） 精 度 外 徑 ≤ 30 177。 ＞ 30 、 ＜ 51 177。 壁 厚 ≤ 3 ＋ 12% 、 － 10% ＞ 3 177。 10% 符合尺寸精度要求的鋼管標準如下表： 標 準 號 標準規(guī)定的精度等級 備 注 GB8163 較高級精度 訂貨時應注明 GB3087 高級精度 訂貨時應注明 GB6479 較高級精度 訂貨時應注明 GB9948 一般 級 訂貨時不需注明 GB5310 普通級精度 訂貨時不需注明 GB13296 高級精度 訂貨時應注明 Ⅱ級 訂貨時不需注明 鍛件 壓力容器用碳素鋼、低合金鋼和高合金鋼鍛件，鍛件級別按 JB4726《壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件》、 JB4727《低溫壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件》、 JB4728《壓力容器用不銹鋼鍛件》的規(guī)定選用，并在圖樣和相應技術文件中注明。 設計壓力＜ 鍛件應不低于Ⅱ級要求。 設計壓力≥ Ⅱ級要求。 對截面尺寸大于 300mm的碳素鋼或低合金鋼鍛件、使用介質的毒性為極度 或高度危害且截面尺寸≥ 50mm的鍛件應不低于Ⅲ級要求。 除了 JB472 JB472 JB4728及 GB150附錄 A 所列的鍛件材質外，所采用的其他鋼種鍛件應符合Ⅳ級要求。 當設計溫度低于或等于 20℃時，鍛件的熱處理狀態(tài)及最低沖擊試驗溫度應符合下表 鋼 號 熱處理狀態(tài) 截面尺寸 mm 最低沖擊試驗溫度℃ 20 N＋ T或 Q＋ T ≤ 100 20 16MnD N＋ T或 Q＋ T ≤ 300 40 09Mn2VD N＋ T或 Q＋ T ≤ 300 70 世紀源水處理 設備制造有限公司 設計 技術規(guī)定 13 CF62 Q＋ T ≤ 300 40 注：熱處理狀態(tài)字樣標記為： N正火、 T回火、 Q淬火、 Q+T調質 鋼材的使用 限制和 范圍 常壓容器和非受壓元件用鋼應符合 HG20581《鋼制化工容器材料選用規(guī)定》中第 條的要求。 本公司典型產品的選材規(guī)定 淡水 設備 ●介質為淡水 或者 6pH值 7的 污水 設備， 應選用 0Cr18Ni9； 海水設備 ●介質為海水或者 7pH值 ，應選用 00Cr17Ni14Mo2。 焊條、焊絲和焊劑的選用及焊接的基 本要求 焊接材料標準 化工容器用焊接材料的質量和規(guī)格應符合下列現行國家標準和行業(yè)標準的要求： GB/T5117《碳鋼焊條》 GB/T5118《低合金鋼焊條》 GB/T5293《埋弧焊用碳素鋼焊絲和焊劑》 GB/T14957《熔化焊用焊絲》 GB/T14958《 氣體保護 焊用焊絲》 GB/T983《不銹鋼焊條》 YB/T5091《惰性氣體保護焊用不銹鋼棒及鋼絲》 YB/T5092《焊接用不銹鋼絲》 JB/T4747《壓力容器用鋼焊條訂貨技術條件》 焊接材料選擇原則 壓力容器焊接材料選用原 則是應根據母材的化學成分、力學性能、焊接性能，并結合壓力容器的結構特點、使用條件及焊接方法綜合考慮選用焊接材料，必要時通過試驗確定。 對不銹鋼類型 的焊縫金屬要求如下： 不銹鋼的焊縫金屬應保證力學性能和耐腐蝕性能。 不銹鋼復合鋼板基層的焊縫金屬應保證力學性能，且其抗拉強度不應超過母材標準規(guī)定的上限值加 30MPa； 復層的焊縫金屬應保證耐腐蝕性能，當有力學性能要求（設計計算時計入復層厚度）時還保證力學性能。 焊條、焊絲和焊劑的選用及焊接的基本要求 焊接材料的要求，一般按下列情況進行規(guī)定 。 a． 根據焊接接頭型式、材料以及質量要求，設計者可規(guī)定采用氬弧焊（或其他氣體保護焊）或氬弧焊（或其他氣體保護焊）打底手工電弧焊蓋面的焊接方法，但此時應在圖樣或技術文件中規(guī)定焊接方法并注明采用的焊絲及焊條。 b． 對于厚度較大的不銹鋼對接接頭（如筒體縱、環(huán)焊縫），設計者可根據具體情況采用埋弧焊或電渣焊，并應提出推薦或規(guī)定的焊絲和焊劑要求。 c． 除上述規(guī)定者外， 按 手工電弧焊要求對焊接材料進行規(guī)定，注明焊條牌號或型號。 焊接 材料的選擇 常用鋼號推薦 選用的焊接材料 鋼號 手工電弧焊 焊條牌號 埋弧焊 CO2氣保焊 焊絲 氬弧焊 焊絲 焊劑 焊絲 0Cr18Ni9 A102 SJ601 HJ260 H08Cr21Ni10 H0Cr21Ni10 A107 世紀源水處理 設備制造有限公司 設計 技術規(guī)定 14 0Cr18Ni10Ti 1Cr18Ni9Ti A132 SJ601 HJ260 H08Cr20Ni10Nb H0Cr20Ni10Ti A137 00Cr17N14Mo2 A022 0Cr13 G202 G207 材料的代用 材料代用時 ，應全面考慮下列因素： 代用材料的強度、塑性、韌性、化學成分、耐腐蝕性對設計條件的（溫度、壓力、介質特性、結構）的適應性。 代用材料對制造加工工藝的適應性（ 特別要注意焊接工藝、焊后熱處理等 ）。 代用材料與原設計材料的標準差異，如化學成分、力學性能、檢驗項目、檢驗率等。 兩種不同組織（鐵素體、奧氏體）的鋼材互相代用所引起的熱應力、異種鋼焊接問題。 代用材料的經濟性。 第 5 章 設計計算 工藝計算 一般情況下，工藝計算由工藝專業(yè)完成。當工藝專業(yè) 提供的設備條件圖中條件不充分，且工藝專業(yè)無法補充時，設備專業(yè) 可作補充計算，計算結果經工藝專業(yè)認可并簽字后，方能作為設備設計的補充條件。 系統壓力和系統溫度的確定，必須由工藝專業(yè)確定。 安全閥、爆破片的選用，計算方法按 國家質量技術監(jiān)督局《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》（ 1999版）附件五 或 API520的規(guī)定進行計算，計算時應采用同一個規(guī)范來進行泄放量和泄放面積的計算。 管口管徑的選用，根據介質特性和流量，按照 HG/《管徑選擇》中規(guī)定的常用流速的范圍，進行 計算管徑。 強度計算 壓力容器的強度計算至少要包括以下內容：筒體、封頭、開孔補強以及其它基本受壓元件（如設備法蘭等）；支座、吊耳等受力元件及與之相連的筒體、封頭的局部應力；必要時還需對受力的容器內件（如塔盤、支撐件等）進行強度計算。 基本受壓元件的 計算 內壓圓筒和球殼的計算 ● 當設計壓力 P≤ [σ ]tφ時，圓筒的厚度計算按 GB150中的中徑公式計算。 ● 當設計壓力 P≤ [σ ]tφ時，球殼的厚度計算按 GB150中的中徑公式計算。 ● 凡符合下 列條件之一的，應校核容器的組合應力： ① 內壓作用下，內壁溫度高于外壁溫度的單層圓筒，且內外壁溫差Δ t＞ (℃ )； ②外壁溫度 高于內壁溫度的單層圓筒； ③材料的許用應力不受蠕變極限（ 105 小時蠕變率為 1%） 控制的容器。 a) 熱應力計算 單層圓筒熱應力 ： 內壁熱應力 σ it= ()2(1 )oiEt t??α μ( 22211 lnKKK??) 世紀源水處理 設備制造有限公司 設計 技術規(guī)定 15 外壁熱應力 σ ot= ()(1 )ioEt t??αα μ ( 212ln 1KK? ? ) 式中：σ it－內壁熱應力， MPa σ ot－外壁熱應力， MPa α－平均壁溫下材料的線膨脹系數， mm/(mm178?！?) E－平均壁溫下材料的彈性模量， MPa Ti－ 內壁壁溫，℃ To－外壁壁溫，℃ μ－平均壁溫下材 料的泊松比，當缺乏精確數據時，可取μ = K－圓筒 和球殼 的外直徑與內直徑之比， K= oiDD 單層球殼熱應力： 內壁熱應力 σ it= ()2(1 )oiEt t??α μ 3( 1)(2 1)1K K KK??? 外壁熱應力 σ ot= ()(1 )ioEt t??α2 μ 3( 1)( 2)1KKK??? b) 組合應力 (σ E)校核： 當外壁壁溫高于內壁壁溫時，校核內壁的組合應力 圓筒 σ E= 223 1KPK?+σ it≤ 2[σ ]tφ 球殼 σ E= 3332( 1)KPK ?+σ it≤ 2[σ ]tφ 當內壁壁溫高于外壁壁溫時，校核外壁的組合應力 圓筒 σ E=231PK?+σ ot≤ 2[σ ]tφ 球殼 σ E=332( 1)PK ?+σ ot≤ 2[σ ]tφ 外壓圓筒和球殼的計算 受外壓圓筒的分類： ● 長圓筒 —— 可以忽略兩端邊界對穩(wěn)定性的影響，壓扁時的波數 n=2，臨界壓力 Pcr與δ／ D有關，與 L／ D無關。 ● 短圓筒 —— 必須考慮兩端邊界對穩(wěn)定性的影響，失穩(wěn)的波數為 n＞ 2 的正整數，臨界壓力 Pcr與δ／ D、 L／ D有 關。 ● 剛性圓筒 —— 這種圓筒的 L／ D 值較小，而δ／ D 值較大，剛性較好，其破壞不是因喪失穩(wěn)定而引起的，是因強度不足而產生破壞，計算時，只要滿足強度條件即可。 世紀源水處理 設備制造有限公司 設計 技術規(guī)定 16 長圓筒和短圓筒的臨界長度按下式計算： Lcr= oeDδ 式中： Do—— 圓筒外徑 δ e—— 圓筒的有效厚度 若圓筒的計算長度 L≥ Lcr， 則屬于長圓筒；若 L＜ Lcr， 則屬于短圓筒。 長圓筒的計算厚度