【文章內(nèi)容簡介】 鐵離子污染或設(shè)計(jì)溫度＞ 500℃或設(shè)計(jì)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(jīng)焊接或 400℃以上熱加工時(shí)，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(shí)，應(yīng)盡量采用復(fù)合板、襯里、堆焊等結(jié)構(gòu)形式。 ● 不銹鋼應(yīng)盡量不用作設(shè)計(jì)溫度≤ 500℃的耐熱用鋼。 用作設(shè)備法蘭、管法蘭、管件、人手孔、液面計(jì)等化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)零 部件的鋼材，應(yīng)符合 有關(guān)零部件的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋼材的技術(shù)要求。 鋼材的技術(shù)要求 通用的技術(shù)要求 壓力容器及受壓元件用鋼（板、管、型材、鍛件、鑄件）應(yīng)采用平爐、電爐或氧氣轉(zhuǎn)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(shí)，應(yīng)按 ～ 《不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)方法》進(jìn)行晶間腐蝕傾向性試驗(yàn)。 可能引起晶間腐蝕的環(huán)境是指存在電解質(zhì)的電化學(xué)腐蝕環(huán)境，可能引起奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的電解質(zhì)主要是酸性介質(zhì)，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(zhì)對(duì)奧氏體不銹鋼不會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕。晶間腐蝕傾向性試驗(yàn)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(fù)偏差為 ，設(shè)計(jì)計(jì)算中可不計(jì)鋼板的厚度負(fù)偏差 C1。 但現(xiàn)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(fù)偏差為 ， 這樣在設(shè)計(jì) 計(jì)算中就必須計(jì)入鋼板的厚度負(fù)偏差 C1。 鋼板的力學(xué)性能、彎曲性能、沖擊韌性要求要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件。 復(fù)合鋼板的無損探傷 設(shè)計(jì)壓力大于等于 用不銹鋼復(fù)合鋼板，應(yīng)按 GB7734《復(fù)合鋼板超聲波探傷方法》 進(jìn)行超聲波探傷。 殼體、封頭用復(fù)合板應(yīng)沿 200mm間距的格子線、折邊的 50mm區(qū)域以及預(yù)定開孔邊緣外側(cè)的 25mm區(qū)域內(nèi)進(jìn)行探傷。 熱壓封頭用復(fù)合板應(yīng)符合 GB7734的Ⅱ級(jí)要求，一般筒體用復(fù)合板應(yīng)符合Ⅲ級(jí)要求 。 管板用復(fù)合板應(yīng)作 100%的超聲波探傷，并符合 GB7734的Ⅰ級(jí)要求。 熱處理 世紀(jì)源水處理 設(shè)備制造有限公司 設(shè)計(jì) 技術(shù)規(guī)定 12 ●奧氏體不銹鋼應(yīng)在固溶狀態(tài)或穩(wěn)定化處理（僅對(duì)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(jīng) 600℃以上熱加工的奧氏體不銹鋼鋼板，當(dāng)使用于晶間腐蝕環(huán)境時(shí)應(yīng)重新進(jìn)行固溶處理或穩(wěn)定化處理。 ●同時(shí)符合下列各項(xiàng)的壓力容器主要受壓元件用 低合金高強(qiáng)度鋼鋼板，應(yīng)檢驗(yàn)鋼板模擬焊后消除應(yīng)力熱處理狀態(tài)的機(jī)械性能， 并 且滿足設(shè)計(jì)要求：①設(shè)計(jì)壓力大于等于 ；②板厚大于等于 40mm；③ 焊后進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理 。 鋼管 用作容器圓筒的低碳鋼和低合金鋼鋼管，應(yīng)按下列要求復(fù)驗(yàn)力學(xué)性能： ●壁厚小于或等于 16mm的鋼管，每批復(fù)驗(yàn)一根。 ●壁厚大于 16mm的鋼管，每批復(fù)驗(yàn)的數(shù)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(yīng)逐根按設(shè)備液壓試驗(yàn)壓力進(jìn)行水壓試驗(yàn)復(fù)試，Ⅰ類 壓力容器殼體使用的鋼管，如鋼廠已做水壓試驗(yàn)者，可不再復(fù)試。 管殼式換熱器用換熱管對(duì)外徑、壁厚有尺寸精度要求，應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)如下表： 標(biāo) 準(zhǔn) 號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的精度等級(jí) 備 注 GB8163 較高級(jí)精度 訂貨時(shí)應(yīng)注明 GB3087 高級(jí)精度 訂貨時(shí)應(yīng)注明 GB6479 較高級(jí)精度 訂貨時(shí)應(yīng)注明 GB9948 一般 級(jí) 訂貨時(shí)不需注明 GB5310 普通級(jí)精度 訂貨時(shí)不需注明 GB13296 高級(jí)精度 訂貨時(shí)應(yīng)注明 Ⅱ級(jí) 訂貨時(shí)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(jí)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(yīng)技術(shù)文件中注明。 設(shè)計(jì)壓力＜ 鍛件應(yīng)不低于Ⅱ級(jí)要求。 設(shè)計(jì)壓力≥ Ⅱ級(jí)要求。 對(duì)截面尺寸大于 300mm的碳素鋼或低合金鋼鍛件、使用介質(zhì)的毒性為極度 或高度危害且截面尺寸≥ 50mm的鍛件應(yīng)不低于Ⅲ級(jí)要求。 除了 JB472 JB472 JB4728及 GB150附錄 A 所列的鍛件材質(zhì)外，所采用的其他鋼種鍛件應(yīng)符合Ⅳ級(jí)要求。 當(dāng)設(shè)計(jì)溫度低于或等于 20℃時(shí)，鍛件的熱處理狀態(tài)及最低沖擊試驗(yàn)溫度應(yīng)符合下表 鋼 號(hào) 熱處理狀態(tài) 截面尺寸 mm 最低沖擊試驗(yàn)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(jì)源水處理 設(shè)備制造有限公司 設(shè)計(jì) 技術(shù)規(guī)定 13 CF62 Q＋ T ≤ 300 40 注：熱處理狀態(tài)字樣標(biāo)記為： N正火、 T回火、 Q淬火、 Q+T調(diào)質(zhì) 鋼材的使用 限制和 范圍 常壓容器和非受壓元件用鋼應(yīng)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(chǎn)品的選材規(guī)定 淡水 設(shè)備 ●介質(zhì)為淡水 或者 6pH值 7的 污水 設(shè)備， 應(yīng)選用 0Cr18Ni9； 海水設(shè)備 ●介質(zhì)為海水或者 7pH值 ，應(yīng)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(biāo)準(zhǔn) 化工容器用焊接材料的質(zhì)量和規(guī)格應(yīng)符合下列現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(hù) 焊用焊絲》 GB/T983《不銹鋼焊條》 YB/T5091《惰性氣體保護(hù)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(shù)條件》 焊接材料選擇原則 壓力容器焊接材料選用原 則是應(yīng)根據(jù)母材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、焊接性能，并結(jié)合壓力容器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用條件及焊接方法綜合考慮選用焊接材料，必要時(shí)通過試驗(yàn)確定。 對(duì)不銹鋼類型 的焊縫金屬要求如下： 不銹鋼的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能和耐腐蝕性能。 不銹鋼復(fù)合鋼板基層的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能，且其抗拉強(qiáng)度不應(yīng)超過母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的上限值加 30MPa； 復(fù)層的焊縫金屬應(yīng)保證耐腐蝕性能，當(dāng)有力學(xué)性能要求（設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)計(jì)入復(fù)層厚度）時(shí)還保證力學(xué)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(jìn)行規(guī)定 。 a． 根據(jù)焊接接頭型式、材料以及質(zhì)量要求，設(shè)計(jì)者可規(guī)定采用氬弧焊（或其他氣體保護(hù)焊）或氬弧焊（或其他氣體保護(hù)焊）打底手工電弧焊蓋面的焊接方法，但此時(shí)應(yīng)在圖樣或技術(shù)文件中規(guī)定焊接方法并注明采用的焊絲及焊條。 b． 對(duì)于厚度較大的不銹鋼對(duì)接接頭（如筒體縱、環(huán)焊縫），設(shè)計(jì)者可根據(jù)具體情況采用埋弧焊或電渣焊，并應(yīng)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(duì)焊接材料進(jìn)行規(guī)定，注明焊條牌號(hào)或型號(hào)。 焊接 材料的選擇 常用鋼號(hào)推薦 選用的焊接材料 鋼號(hào) 手工電弧焊 焊條牌號(hào) 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(jì)源水處理 設(shè)備制造有限公司 設(shè)計(jì) 技術(shù)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(shí) ，應(yīng)全面考慮下列因素： 代用材料的強(qiáng)度、塑性、韌性、化學(xué)成分、耐腐蝕性對(duì)設(shè)計(jì)條件的（溫度、壓力、介質(zhì)特性、結(jié)構(gòu)）的適應(yīng)性。 代用材料對(duì)制造加工工藝的適應(yīng)性（ 特別要注意焊接工藝、焊后熱處理等 ）。 代用材料與原設(shè)計(jì)材料的標(biāo)準(zhǔn)差異，如化學(xué)成分、力學(xué)性能、檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢驗(yàn)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(yīng)力、異種鋼焊接問題。 代用材料的經(jīng)濟(jì)性。 第 5 章 設(shè)計(jì)計(jì)算 工藝計(jì)算 一般情況下，工藝計(jì)算由工藝專業(yè)完成。當(dāng)工藝專業(yè) 提供的設(shè)備條件圖中條件不充分，且工藝專業(yè)無法補(bǔ)充時(shí)，設(shè)備專業(yè) 可作補(bǔ)充計(jì)算，計(jì)算結(jié)果經(jīng)工藝專業(yè)認(rèn)可并簽字后，方能作為設(shè)備設(shè)計(jì)的補(bǔ)充條件。 系統(tǒng)壓力和系統(tǒng)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(jì)算方法按 國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（ 1999版）附件五 或 API520的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算時(shí)應(yīng)采用同一個(gè)規(guī)范來進(jìn)行泄放量和泄放面積的計(jì)算。 管口管徑的選用，根據(jù)介質(zhì)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(jìn)行 計(jì)算管徑。 強(qiáng)度計(jì)算 壓力容器的強(qiáng)度計(jì)算至少要包括以下內(nèi)容：筒體、封頭、開孔補(bǔ)強(qiáng)以及其它基本受壓元件（如設(shè)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(yīng)力；必要時(shí)還需對(duì)受力的容器內(nèi)件（如塔盤、支撐件等）進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。 基本受壓元件的 計(jì)算 內(nèi)壓圓筒和球殼的計(jì)算 ● 當(dāng)設(shè)計(jì)壓力 P≤ [σ ]tφ時(shí)，圓筒的厚度計(jì)算按 GB150中的中徑公式計(jì)算。 ● 當(dāng)設(shè)計(jì)壓力 P≤ [σ ]tφ時(shí)，球殼的厚度計(jì)算按 GB150中的中徑公式計(jì)算。 ● 凡符合下 列條件之一的，應(yīng)校核容器的組合應(yīng)力： ① 內(nèi)壓作用下，內(nèi)壁溫度高于外壁溫度的單層圓筒，且內(nèi)外壁溫差Δ t＞ (℃ )； ②外壁溫度 高于內(nèi)壁溫度的單層圓筒； ③材料的許用應(yīng)力不受蠕變極限（ 105 小時(shí)蠕變率為 1%） 控制的容器。 a) 熱應(yīng)力計(jì)算 單層圓筒熱應(yīng)力 ： 內(nèi)壁熱應(yīng)力 σ it= ()2(1 )oiEt t??α μ( 22211 lnKKK??) 世紀(jì)源水處理 設(shè)備制造有限公司 設(shè)計(jì) 技術(shù)規(guī)定 15 外壁熱應(yīng)力 σ ot= ()(1 )ioEt t??αα μ ( 212ln 1KK? ? ) 式中：σ it－內(nèi)壁熱應(yīng)力， MPa σ ot－外壁熱應(yīng)力， MPa α－平均壁溫下材料的線膨脹系數(shù)， mm/(mm178?！?) E－平均壁溫下材料的彈性模量， MPa Ti－ 內(nèi)壁壁溫，℃ To－外壁壁溫，℃ μ－平均壁溫下材 料的泊松比，當(dāng)缺乏精確數(shù)據(jù)時(shí)，可取μ = K－圓筒 和球殼 的外直徑與內(nèi)直徑之比， K= oiDD 單層球殼熱應(yīng)力： 內(nèi)壁熱應(yīng)力 σ it= ()2(1 )oiEt t??α μ 3( 1)(2 1)1K K KK??? 外壁熱應(yīng)力 σ ot= ()(1 )ioEt t??α2 μ 3( 1)( 2)1KKK??? b) 組合應(yīng)力 (σ E)校核： 當(dāng)外壁壁溫高于內(nèi)壁壁溫時(shí)，校核內(nèi)壁的組合應(yīng)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(dāng)內(nèi)壁壁溫高于外壁壁溫時(shí)，校核外壁的組合應(yīng)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(jì)算 受外壓圓筒的分類： ● 長圓筒 —— 可以忽略兩端邊界對(duì)穩(wěn)定性的影響，壓扁時(shí)的波數(shù) n=2，臨界壓力 Pcr與δ／ D有關(guān)，與 L／ D無關(guān)。 ● 短圓筒 —— 必須考慮兩端邊界對(duì)穩(wěn)定性的影響，失穩(wěn)的波數(shù)為 n＞ 2 的正整數(shù)，臨界壓力 Pcr與δ／ D、 L／ D有 關(guān)。 ● 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(qiáng)度不足而產(chǎn)生破壞，計(jì)算時(shí)，只要滿足強(qiáng)度條件即可。 世紀(jì)源水處理 設(shè)備制造有限公司 設(shè)計(jì) 技術(shù)規(guī)定 16 長圓筒和短圓筒的臨界長度按下式計(jì)算： Lcr= oeDδ 式中： Do—— 圓筒外徑 δ e—— 圓筒的有效厚度 若圓筒的計(jì)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(jì)算厚度