【正文】 、 日本 JISB82401993《 制冷用壓力容器結(jié)構(gòu) 》 ； ⑥ 、 法國(guó) CODAP1995《 非直接火壓力容器規(guī)范 》 M13節(jié)等； ⑦ 、 前蘇聯(lián) гост 26158《 有色金屬容器和構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算方法的一般要求 》 。 2022/6/3 31 鋁合金制壓力容器⑵ 國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)：美國(guó) 、 日本 、 前蘇聯(lián) 、 德國(guó) 、 英國(guó) 、 法國(guó)等均有鋁制壓力容器的標(biāo)準(zhǔn) 。也包含了全鋁和襯鋁兩種焊制容器。 JB/T47342022《 鋁制焊接容器 》 是國(guó)內(nèi)第一個(gè)內(nèi)容完整（包括設(shè)計(jì)、選材、制造和檢驗(yàn)）的鋁制壓力容器標(biāo)準(zhǔn)。 我國(guó)在發(fā)布 JB74180《 鋼制焊接壓力容器技術(shù)條件 》 之前就制訂了 JB158075《 鋁制焊接容器技術(shù)條件 》 ，但只包括了制造 、 檢驗(yàn)方面的內(nèi)容 ， 沒有包括設(shè)計(jì) 、 材料方面的內(nèi)容 。 我國(guó)已經(jīng)設(shè)計(jì) 、 制造和使用了大量的鋁合金容器 。 鋁是面心立方晶格 ， 沒有其他同素異構(gòu)體 ， 低溫下不存在象鐵素體鋼那樣的脆性轉(zhuǎn)變 。 2022/6/3 30 鋁合金制壓力容器⑴ 鋁在地殼外層 16Km范圍內(nèi)約占有 %,儲(chǔ)量不僅比鐵(%)多 ， 而且比其他有色金屬的總和還多 。 ④ 、 焊接時(shí)不應(yīng)使用不連續(xù)焊或筒節(jié)組對(duì)用點(diǎn)焊連接； ⑤ 、 容器支座或支腿需設(shè)置墊板 ， 不得直接焊在殼體上 ?？焖俣嗟篮赣欣诰Я＜?xì)化 ， 提高焊縫的韌性 。 焊接線能量的監(jiān)督可通過(guò)控制電流 、 電壓 、 焊接速度 、 以及規(guī)定每根焊條的焊接長(zhǎng)度等方法進(jìn)行 。 焊接線能量增大會(huì)導(dǎo)致焊縫及熱影響區(qū)的韌性下降 。 該類異種鋼焊接應(yīng)符合下列要求： ① 、 焊接接頭抗拉強(qiáng)度不低于兩側(cè)母材最低抗拉強(qiáng)度較小值； ② 、 鐵素體鋼側(cè)的熔合線和熱影響區(qū)的沖擊功應(yīng)按鐵素體鋼的抗拉強(qiáng)度要求； ③ 、 接頭應(yīng)作側(cè)彎試驗(yàn) ， 試驗(yàn)方法按 GB150確定 。 10. 奧氏體鋼的焊接材料選用注意事項(xiàng) ⑴ 奧氏體鋼之間的焊接材料選用應(yīng)符合下列要求： ① 、 焊接接頭金屬含碳量 ≤ %； ② 、 焊接接頭金屬的化學(xué)成分應(yīng)符合 GB983《 不銹鋼焊條 》 中 E019 E0019 E002313和 GB4233《 惰性氣體保護(hù)焊接用不銹鋼棒及鋼絲 》 、 GB4242《 焊接用不銹鋼鋼絲 》 中 H0Cr21Ni H00Cr21NiH0Cr26Ni21的要求； ③ 、 設(shè)計(jì)溫度低于－ 100℃ 時(shí) ， 應(yīng)按 JB4708《 鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定 》 進(jìn)行焊接接頭低溫夏比 （ V形缺口 ） 沖擊試驗(yàn) ， 并符合標(biāo)準(zhǔn)中表 45要求 。 異種鋼焊接工藝評(píng)定和產(chǎn)品焊接試板熱處理狀態(tài)應(yīng)與容器使用狀態(tài)相同 。 2022/6/3 27 低溫鋼制壓力容器的制造要點(diǎn) ⑸ 鐵素體鋼之間的異種鋼焊接用焊接材料一般按韌性要求較高側(cè)的母材選用 。 產(chǎn)品焊接試板 鐵素體鋼產(chǎn)品焊接試板的低溫沖擊試驗(yàn)規(guī)定如下：鐵素體鋼之間的焊接一般應(yīng)采用鐵素體型焊接材料 （ 9%Ni鋼除外 ） 。 低溫壓力容器受壓元件或受壓元件與非受壓元件焊接用手工電弧焊焊條應(yīng)選用 GB5117《 碳鋼焊條 》 和 GB5118《 低合金焊條 》 低氫堿性焊條 。 鋼管名義厚度 mm 最終設(shè)計(jì)溫度， ℃ 焊后狀態(tài)使用 焊后熱處理狀態(tài)使用 10 － 15 － 30 8 － 20 － 35 6 － 25 － 40 4 － 40 － 55 2 － 55 － 55 2022/6/3 26 低溫鋼制壓力容器的制造要點(diǎn) ⑷ 焊接材料的選用原則 低溫壓力容器用鋼焊接材料選擇必須保證焊接接頭含有的有害雜質(zhì)硫 、 磷 、 氧 、 氮最少 ， 尤其是含 Ni鋼應(yīng)嚴(yán)格限制雜質(zhì)含量 ， 因?yàn)殡s質(zhì)含量增加 ， 會(huì)明顯降低焊接接頭的韌性 。 2022/6/3 25 低溫鋼制壓力容器的制造要點(diǎn) ⑶ 免做低溫夏比 （ V形缺口 ） 沖擊試驗(yàn)的規(guī)定 低溫壓力容器用鋼若符合下列條件之一者可免做低溫夏比 （ V形缺口 ） 沖擊試驗(yàn) 。 表 低溫夏比（ V形缺口）沖擊試驗(yàn)最低沖擊功規(guī)定值 鋼材標(biāo)準(zhǔn)的最低抗拉強(qiáng)度 σ bMPa 三個(gè)試樣的沖擊功平均值 Akv， J 10mm 10mm 55mm ≤450 18 ＞ 450~515 20 ＞ 515~650 27 奧氏體焊接接頭區(qū) 31 注： 45的規(guī)定；其中單個(gè)試樣的沖擊功可小于平均值 ， 但不得小于平均值的 70%。 沖擊功指標(biāo) 鋼材試驗(yàn)溫度下的沖擊功指標(biāo) ， 按鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低抗拉強(qiáng)度的具體要求須滿足表規(guī)定 。 2022/6/3 24 低溫鋼制壓力容器的制造要點(diǎn) ⑵ 試驗(yàn)溫度 低溫壓力容器用鋼的沖擊試驗(yàn)溫度須低于或等于容器或其受壓元件的設(shè)計(jì)溫度 。 沖擊試樣為 10mm 10mm 55mm標(biāo)準(zhǔn)試樣 。 低溫鋼材的沖擊試驗(yàn)和韌性要求 ： 低溫壓力容器及其受壓元件所采用的鋼材 ， 必須進(jìn)行 低溫夏比 V形缺口沖擊試驗(yàn) 。材料監(jiān)檢抽查要特別注意材料質(zhì)保書和領(lǐng)料單內(nèi)容的審查 ，現(xiàn)場(chǎng)巡檢應(yīng)重點(diǎn)檢查標(biāo)記移植情況 。 2. 鋼材發(fā)放和標(biāo)記移植 ： 低溫壓力容器材料用錯(cuò)將產(chǎn)生重大隱患 。 法國(guó) CODAP1995《 非直接火壓力容器規(guī)范 》 低溫下的工作壓力低于水壓試驗(yàn)壓力的 25% 材料的沖擊試驗(yàn)溫度可比工作溫度提高 75℃ 英國(guó) BS55001997《 非直接受火熔焊壓力容器規(guī)范 》 σ≤2/3 ［ σ ］ 設(shè)計(jì)溫度比正常應(yīng)力水平容器設(shè)計(jì)溫度低 10℃ σ≤50MPa 設(shè)計(jì)溫度比正常應(yīng)力水平容器設(shè)計(jì)溫度低 50℃ 德國(guó) AD壓力容器規(guī)范 σ≤3/4 ［ σ ］ 設(shè)計(jì)溫度比正常設(shè)計(jì)低 50℃ ，＞ 10mm，熱處理 σ≤1/2 ［ σ ］ 設(shè)計(jì)溫度比正常設(shè)計(jì)低 50℃ ，＞10mm，熱處理 σ≤1/4 ［ σ ］ 設(shè)計(jì)溫度比正常設(shè)計(jì)情況低 70 ～80℃ 日本 JISB824093《 制冷用壓力容器結(jié)構(gòu) 》 低溫下的工作壓力低于設(shè)計(jì)壓力的 40% 對(duì) SM SPV2 32可比正常 Y應(yīng)力情況降低使用溫度 30 ～ 50℃ 2022/6/3 23 低溫鋼制壓力容器的制造要點(diǎn)⑴ 1. 低溫鋼材牌號(hào)：低溫壓力容器用鋼按韌性達(dá)到的最低使用溫度來(lái)分類 。 2022/6/3 22 低溫低應(yīng)力工況⑶ 隨著斷裂力學(xué)不斷發(fā)展和低溫壓力容器應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大 ， 世界各國(guó)容器的規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)中都規(guī)定了低應(yīng)力工況下低溫壓力容器特殊處理方法 。 在 “ 低溫低應(yīng)力工況 ” ， 若設(shè)計(jì)溫度加上50℃ 后高于 20℃ ， 則不必遵循低溫壓力容器的有關(guān)規(guī)定；若設(shè)計(jì)溫度調(diào)整后低于或等于 20℃ 時(shí) ， 按調(diào)整后的設(shè)計(jì)溫度執(zhí)行低溫壓力容器的有關(guān)規(guī)定 ， 沖擊試驗(yàn)溫度也 ≤ 調(diào)整后的設(shè)計(jì)溫度 。 日本焊接學(xué)會(huì)證實(shí)外加應(yīng)力對(duì)最低使用溫度有影響 ，一般許用應(yīng)力由 σ S//2降到 σ S//6， 使用溫度可降低 30℃ 左右 。 從制冷劑溫度與飽和蒸氣壓關(guān)系可知 ， 采用標(biāo)準(zhǔn)沸騰溫度大于 50℃ 的制冷劑的制冷壓力容器 ， 設(shè)計(jì)壓力與低溫下的工作壓力的比值都在 6以上 。 在制冷和空分設(shè)備中 ， Q235A 試驗(yàn)表明如焊接構(gòu)件在使用前 ， 先在高于材料無(wú)塑性轉(zhuǎn)變溫度下進(jìn)行超載試驗(yàn) ， 只要這個(gè)預(yù)加的試驗(yàn)載荷與操作時(shí)應(yīng)力是同種類型和同樣方向 ，則脆性斷裂就不會(huì)在低于預(yù)加的試驗(yàn)載荷下發(fā)生 。 目前世界各國(guó)的壓力容器規(guī)范都采用這一原則 。 而對(duì)于石油化工及制冷空分行業(yè)的低溫壓力容器來(lái)說(shuō) ， 其內(nèi)部介質(zhì)往往是氣相 、 氣液二相 ， 因此不能用止裂原則來(lái)防止低溫力脆斷 。 ① 、 采用這種防止脆斷方法時(shí)要選用韌性非常好的材料 ， 這意味著材料成本費(fèi)非常高昂； ② 、 作為一個(gè)絕對(duì)安全準(zhǔn)則的有效性是和結(jié)構(gòu)類型有關(guān)的 。 第三種原則： 允許自缺陷處發(fā)生開裂 ， 而容器的各個(gè)部位均能止裂 。 第二種原則： 允許有缺陷存在并有可能自韌性較差的焊接區(qū)開裂 ，主要靠母材來(lái)防止裂紋擴(kuò)展而避免產(chǎn)生斷裂事故 。 因此采用這一原則時(shí)必須測(cè)定熱影響區(qū)和熔合線的性能 。 在焊接部位一般來(lái)說(shuō)存在缺陷較多且韌性較差 。 如何確定需要的韌性水平 ， 應(yīng)根據(jù)采用何種原則決定 。 2022/6/3 19 防止低應(yīng)力脆斷的設(shè)計(jì)原則 目前所有的容器規(guī)范對(duì)低溫壓力容器的設(shè)計(jì) ， 是根據(jù)室溫抗拉強(qiáng)度或屈服強(qiáng)度所決定的許用應(yīng)力進(jìn)行設(shè)計(jì) 。 16MnDR(40℃ ， AKV≥24J) ； 15MnNiDR (45℃ ， AKV≥27J) ；09Mn2VDR(40℃ ， AKV≥27J) ； 09MnNiDR(40℃ ， AKV≥27J) ；07MnNiCrMoVDR(40℃ ， AKV≥47J) 。 2022/6/3 18 低溫壓力容器用鋼板和鍛件 一、國(guó)內(nèi)、外常用的 低溫用鋼主要采用低溫鋁鎮(zhèn)靜鋼和鎳系低溫鋼 低溫鋁鎮(zhèn)靜鋼： 16MnDR、 09Mn2VDR、 09MnTiCuRe、 06MnVAl、06AlNbCuN 鎳系低溫鋼 ① ～ %Ni （ 70℃ ） ② % Ni（ 101℃ ） ③ 5% Ni （ –120～ – 170℃ ） ④ 9% Ni廣泛用于液氧儲(chǔ)罐 ,強(qiáng)度高 ,具有良好的低溫韌性。 英國(guó) BS550097《 非直接受火熔焊壓力容器規(guī)范 》 以寬板試驗(yàn)為基礎(chǔ) ， 以 （ V形缺口 ） 沖擊試驗(yàn)為工程評(píng)定方法 ； 日本 WES3003《 低溫結(jié)構(gòu)用鋼板評(píng)定基準(zhǔn) 》 及 JISB8250《 壓力容器構(gòu)造 另一標(biāo)準(zhǔn) 》 以溫度梯度型雙重拉伸試驗(yàn) ， 以 ESSO試驗(yàn)為基礎(chǔ) ， 以缺口沖擊試驗(yàn)作為工程評(píng)定方法 。 其中以低溫夏比 （ V形缺口 ） 沖擊試驗(yàn)應(yīng)用最為廣泛 ， 低溫壓力容器用鋼的沖擊試驗(yàn)溫度應(yīng)低于或等于殼體或主要受壓元件的最低設(shè)計(jì)溫度 。 對(duì)鋼板來(lái)講國(guó)內(nèi)要求橫向取樣 ， 其沖擊功要求并不低于國(guó)外規(guī)則對(duì)鋼材的韌性要求 。 一般認(rèn)為在采用相同試樣型式的前提下 ， 縱