【文章內(nèi)容簡介】 合同來解決。武鋼企業(yè)標準 Q/WG(ZB)052022武鋼高性能壓力容器用鋼板 中的 WHD1(16MnDR)和 WHD4(09MnNiDR)標準性能值和實物性能值見表 。 表 2 WHD1 和 WHD4 標準及實物性能值 A KV 牌號 交貨狀態(tài) 厚度 mm б b MPa б S MPa δ S % ℃ J ﹥ 16 ～36 470 ～600 ≥ 295 標準值 正火 ﹥ 36 ～60 450 ～580 ≥ 275 ≥ 21 40 ≥ 34 WHD1 實物值① 26 ～ 48 505 ～595 350 ～460 22 ～ 36 40 61 ～167 10 ～ 16 440 ～560 ≥ 300 ﹥ 16 ～36 430 ～550 ≥ 280 標準值 正火或 正火 + 回火 ﹥ 36 ～60 430 ～550 ≥ 270 ≥ 23 70 ≥ 31 WHD4 實物值② 12 ～ 65 450 ～530 345 ～405 26 ～ 41 70 42 ～248 注 ①隨機抽取 143 批 ②隨機抽取 205 批 引進常溫球罐用鋼均為一般的 CMn系鐵素體鍋爐和壓力容器用鋼 ,如 UNION36Nb, SPV355等。引進低溫球罐用鋼為 CREUSELSO34SS, NTUF50,WELTEN62及 RIVERACE60L等 ,其化學(xué)成分和力學(xué)性能見表 。 容規(guī) 第 23條規(guī)定 :壓力容器主要受壓元件采用新研制的材料 (包括國內(nèi)外沒有應(yīng)用實例的進口材料 )或未列入 GB150等標準的材料試制壓力容器 ,材料的研制生產(chǎn)單位應(yīng)將實驗驗證資料的第三方的檢測報告提交全國壓力容器標準化技術(shù)委員會進行技術(shù)評審并獲得委員會出具的準許試用的證明文件（應(yīng)注明使用條件） ,并按 容規(guī) 第 7條規(guī)定辦理批準手續(xù)。全國壓力容器標準化技術(shù)委員會于 2022年 5月 31日發(fā)布了 “ 壓力容器用材料技術(shù)評審管理辦法 ” 。該辦法內(nèi)容包括①總則 ﹑ 使用范圍②評審方式③技術(shù)評審程序④技術(shù)評審證書⑤收費標準說明。經(jīng)評審準許使用的材料可上網(wǎng)查閱 “ 壓力容器用材料技術(shù)評審公告欄 ” 。 GB12337對球殼用鋼板的要求 : (1)對設(shè)計溫度低于 0℃ 而高于 20℃ 的球殼用鋼板的要求。 當設(shè)計溫度低于 0℃ 時 :厚度大于 25mm的 20R；或厚度大于 38mm的16MnR； 或設(shè)計溫度低于 10℃ 時 :厚度大于 12mm的 20R；或厚度大于 20mm的 16MnR； 應(yīng)每批取一張鋼板進行夏比 （ V型缺口 ） 低溫沖擊試驗 。 試驗溫度為球罐的設(shè)計溫度或按圖樣的規(guī)定 ,試樣取樣方向為橫向 。 (2)球罐的設(shè)計溫度低于或等于 20℃ 時鋼板的使用狀態(tài)及最低沖擊試驗溫度應(yīng)符合表 。 表 4 低溫時鋼板的使用狀態(tài)及最低沖擊試驗溫度 鋼號 使用狀態(tài) 厚度 mm 最低沖擊試驗溫度℃ 熱軋 6 ∽ 25 16MnR 正火 6 ∽ 120 15MnNbR 正火 10 ∽ 60 07MnCrMoVR 調(diào)質(zhì) 10 ∽ 50 20 16MnDR 正火 6 ∽ 36 36 ∽ 100 40 30 07MnNiCrMoVDR 調(diào)質(zhì) 36 ∽ 100 40 對 0 7 M n N i C r M o V D R 鋼制乙烯球罐為了提高母材的韌性儲備能力 , 有的設(shè)計單位要求 JA KV 8045??? ( 單個≥ 5 6 J ) , 赤道板 JAKV 1 0 045??? ；有的提出 JA KV 8040 ??? ( 單個≥ 56J), 并提供 50 ℃沖擊數(shù)據(jù)的要求。 （ 3 ）鋼板逐張超聲檢測要求 凡符合下列條件的球殼用鋼 , 應(yīng)逐張進行超聲檢測 : a) 厚度大于 30mm 的 20R 和 16MnR 鋼板﹔ b) 厚度大于 20mm 的 16MnDR 鋼板﹔ c) 調(diào)質(zhì)狀態(tài)供貨的鋼板﹔ d) 上下極板與支柱連接的赤道板 鍛件級別由設(shè)計者確定 ,并在圖樣中注明 ﹕ 如 16MnⅡ 。 人孔鍛件的級別不應(yīng)低于 Ⅲ 級 ,大于 DN150的接管用鍛件級別一般也不應(yīng)低于 Ⅲ 級 。 設(shè)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(yīng)符合表 。 表 6 設(shè)計溫度低于或等于 20 ℃時鍛件熱處理狀態(tài)及最低沖擊試驗溫度 鋼號 熱處理狀態(tài) 公稱厚度 mm 最低沖擊試驗溫度℃ 16MnD 正火加回火 , 調(diào)質(zhì) ≤ 300 40 08MnNiCrMoVR 調(diào)質(zhì) ≤ 300 40 焊條 焊條應(yīng)具有質(zhì)量部門證明書 , 質(zhì)量證明書應(yīng)包括熔敷金屬的化學(xué)成分﹑力學(xué)性能﹑擴散氫含量等。各項指標應(yīng)符合 G B / T 5 1 1 7 碳鋼焊條 , G B / T 5 1 1 8 低合金鋼焊條 , G B / T 9 8 4 堆焊焊條 等標準的有關(guān)規(guī)定。 球罐的焊縫以及直接與球罐焊接的焊縫 , 應(yīng)選用低氫型藥皮焊條 , 并按批號進行擴散氫試驗 , 方法按 G B / T 3 9 6 5 熔敷金屬中擴散氫測定方法 的規(guī)定進行。 鋼板的超聲檢測應(yīng)按 JB4730的規(guī)定 ,熱軋 ﹑ 正火狀態(tài)供貨的鋼板質(zhì)量等級應(yīng)不低于 Ⅲ 級 ,調(diào)質(zhì)狀態(tài)供應(yīng)的鋼板質(zhì)量等級應(yīng)不低于 Ⅱ 級。 (4)逐張進行拉伸和夏比 (V型缺口 )常溫或低溫沖擊試驗的鋼板 符合下列條件的球罐用鋼板 ,應(yīng)逐張進行拉伸和夏比 (V型缺口 ) 常溫或低溫沖擊試驗 。 a)調(diào)質(zhì)狀態(tài)供貨的鋼板 ﹔ b)厚度大于 60mm的鋼板。 球罐用鍛件主要用于人孔和接管。鍛件應(yīng)有足夠強度 ﹑ 塑性和韌性 ,用于焊接時還應(yīng)注意其可焊性。鍛件用材一般依據(jù)球殼用材進行選取 ,見表 。 表 5 按球殼用鋼選取鍛件鋼號 球殼鋼號 20R 16MnR 15MnNbR 16MnDR 07MnNiCrMoVDR 鍛件鋼號 20 16Mn 20MnMo 16MnR 08MnNiCrMoVD 鍛件標準 JB4726 JB4727 思考題 : ? 球罐所用材料許用應(yīng)力如何選取 ﹖ ? 球罐用鋼應(yīng)考慮哪些因素 ﹖ ? 球罐用國產(chǎn)鋼板有哪些 ﹖ 對其使用狀態(tài)有何要求 ﹖ ? 設(shè)計溫度低于 0℃ 而高于 20℃ 的球罐用鋼板有什么要求 ﹖ ? 球罐用鋼板什么情況下應(yīng)逐張進行超聲檢測 ,其檢測標準號及質(zhì)量等級是什么 ﹖ ﹑ 附件 球罐除球殼板外 ,通常還有人孔 ﹑ 接管 ﹑ 支柱 ﹑ 拉桿 ﹑ 平臺梯子 ﹑ 安全附件等組成 。 ﹑ 接管 球罐上一般開設(shè)有物料進出口 ﹑ 壓力表 ﹑ 溫度計 ﹑ 液位計口 ﹑ 安全閥口 ﹑ 放空口 ﹑ 排污口等 。 球殼上 ﹑ 下極板上應(yīng)各設(shè)置一個公稱直徑不小于 500mm的人孔 。 對需要進行焊后熱處理的球罐 ,人孔又成為進風口 ﹑燃燒口及煙氣排放口 ,此時人孔設(shè)置在上 ﹑ 下極帶的中心 。 人孔應(yīng)選用回轉(zhuǎn)蓋或水平吊蓋結(jié)構(gòu) 。 人孔與球殼板相焊部分應(yīng)選用與球殼板相同或相當?shù)牟馁|(zhì) 。 補強可采用整體鍛件凸緣補強或補強板補強 。 人孔法蘭一般采用帶頸對焊法蘭 ,密封面大多采用凹凸面形式 。 球罐的開孔及開孔補強按 GB150第 8章 “ 開孔和開孔補強 ” 的規(guī)定進行設(shè)計與制造 。 接管多采用厚壁管或整體鍛件凸緣補強措施 ,球罐接管應(yīng)盡量設(shè)計在上 ﹑ 下極帶上 ,便于集中控制 。 球罐底部接管數(shù)目應(yīng)最小化 ,推薦國外僅接一根管線的先進設(shè)計方案 。 對貯存液化石油氣球罐底部接管的第一道閥門 ,法蘭墊片的壓力等級應(yīng)提高一級 ,按 ,法蘭選用對焊法蘭 ,墊片選用帶有金屬保護圈的纏繞墊片 。 為減少殘余應(yīng)力 ,人孔 ﹑ 接管與極板的組焊應(yīng)在制造廠進行 ,并進行消除應(yīng)力熱處理 。 球殼與接管的焊縫應(yīng)采用全焊透結(jié)構(gòu) ,可參照 GB150附錄 J“焊接結(jié)構(gòu) ” 的有關(guān)規(guī)定 。 接管法蘭應(yīng)采用凹凸面法蘭 ,法蘭面應(yīng)設(shè)計成水平或垂直狀態(tài) ,減少工藝配管的附加應(yīng)力 。 接管上用加焊支撐來提高強度和耐疲勞性能 。 接管端部為降低應(yīng)力集中應(yīng)打磨成圓角 。 ﹑ 拉桿 球罐支承有柱式和裙式兩大類 。 裙式包括圓筒裙式支承 ,錐形支承及用鋼筋混凝土連續(xù)基礎(chǔ)支承的半埋式支承 ﹑ 錐底支承 。 柱式包括赤道正切柱式支承 ﹑ V型柱式支承和三合一柱式支承 。 所謂赤道正切結(jié)構(gòu)是 :由多根圓柱狀的支柱在球殼赤道部位等距離布置 ,與球殼相切或近似相切 (相割 )而成的焊接結(jié)構(gòu) 。 支柱支承了球罐的重量 ,為承受風載和地震力 ,保證球罐穩(wěn)定性 ,在支柱之間設(shè)置拉桿相連接 。 這種支座的優(yōu)點是受力均勻 ,彈性好 ,能承受熱膨脹的變形 ,組焊方便 ,施工簡單 ,容易調(diào)整 ,現(xiàn)場操作和檢修也方便 ,且適用于多種規(guī)格的球罐 。 缺點是重心高 ,穩(wěn)定性較差 。 GB12337選用的就是赤道正切柱式支承 。 支柱頂部與球殼的連接結(jié)構(gòu)分平板式 ﹑ 半球式和橢圓式三種。GB12337規(guī)定用球形或橢圓形的防雨蓋板。 支柱下部與球殼的連接結(jié)構(gòu)有直接連接 ﹑ 加托板 ﹑U 形柱和翻邊四種 ,見圖 。 支柱蓋板殼體蓋板支柱殼體 殼體蓋板支柱支柱形柱連接板殼體蓋板托板向視圖 向視圖形柱翻邊加托板直接連接圖24. 71 支柱與殼體的連接形式 U形柱結(jié)構(gòu)既避免了支柱與球殼連接部下端由于夾角小而造成的焊接困難 ,又保證了支柱與球殼焊接質(zhì)量的可靠性 。 U形柱由鋼板彎制而成 ,特別適用于低溫球罐對支柱的要求 。 翻邊結(jié)構(gòu)不但解除了連接部位下端施焊困難 ,確保了焊接質(zhì)量 ,對該部位的應(yīng)力狀態(tài)也有所改善 。 支柱一般采用鋼管制作。下段支柱可分段 , 分段的長度不宜小于支柱總長的 1/3。段間的環(huán) 向接頭應(yīng)全焊透 ,可采用沿焊縫根部全長有緊貼 金屬墊板的對接接頭。對于大型球罐支柱 ,由于無 大直徑鋼管 ,可選用相應(yīng)鋼板卷制 ,應(yīng)盡量減少環(huán) 縫的數(shù)量。支柱上設(shè)置通氣口是出于安全防火的需 要 ,一旦遇到火災(zāi) ,支柱內(nèi)的氣體會急劇膨脹 ,壓力 迅速升高 ,短時間內(nèi)造成支柱爆裂 ,球罐倒塌 ,為避 免此類情況發(fā)生 ,在支柱上應(yīng)設(shè)置通氣口 ,見 圖 。對儲存易燃物料及液化石油氣的球罐 , 還應(yīng)設(shè)置放火層。 圖 支柱各部分名稱 地腳螺栓殼體蓋板上段支柱上支耳支柱防火層下段支柱沉降測量板通氣孔底板基礎(chǔ)地腳螺栓下支耳通氣孔 具有低溫要求或球殼用鋼板標準抗拉強度下限值大于 540MPa及球罐容積大于或等于 2022m3時 , 支柱一般都分段 。 有時考慮制造 ﹑ 安裝 ﹑ 運輸?shù)姆奖阋矊⒅е殖蓛啥?。 支柱與低溫球罐本體相連的上段支柱必須選用與球殼板相同的低溫鋼 , 規(guī)定其與赤道板的組焊在制造單位進行 ,同時在制造單位做消除焊縫殘余應(yīng)力熱處理 。下段支柱可選用一般結(jié)構(gòu)鋼 。 為對球罐基礎(chǔ)沉降量進行觀察 ,在各支柱上水平焊有永久性的測定板 ,以便測定每根支柱的沉降量 ,是球罐沉降觀察的依據(jù) 。 在支柱底板上開設(shè)通孔以利積水的排除 。 支柱底板的地腳螺栓孔應(yīng)為徑向長圓孔 。 拉桿結(jié)構(gòu)有可調(diào)式和固定式兩種 。 拉桿與支柱的上下連接點應(yīng)分別在同一標高上 。 固定式拉桿的交叉處采用十字相焊或固定板相焊 。 可調(diào)式拉桿的立體交叉處不得相焊 ,見圖 。 固定式拉桿結(jié)構(gòu)簡單 ﹑ 穩(wěn)定 ﹑ 抗彎能力大 ,近年來國外1000∽ 5000m3球罐已大量采用固定式拉桿 ,但 GB123371998鋼制球形儲罐 標準中僅提供了可調(diào)式拉桿的計算方法 。 松緊節(jié)拉桿支耳 支耳拉桿固定板可調(diào)式固定式 拉 桿的連接形式 球罐外部設(shè)有頂部平臺 ,中間平臺以及為了從地面進入這些平臺的斜梯 ﹑ 直梯或盤梯 。 大型球罐為便于檢修可在內(nèi)部設(shè)置旋轉(zhuǎn)的內(nèi)梯 。 ﹑ 保冷 儲存液