壓力容器設(shè)計(jì)常見問題201503

1、壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題王曉民壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題1、對(duì)于采用無縫鋼管做筒體的容器其焊接接頭系數(shù)如何標(biāo)、對(duì)于采用無縫鋼管做筒體的容器其焊接接頭系數(shù)如何標(biāo)注？注？ 應(yīng)標(biāo)注焊接接頭系數(shù)為1，為防止發(fā)生誤會(huì)，有時(shí)需分別標(biāo)注縱向焊接接頭系數(shù)和環(huán)向焊接接頭系數(shù)。2、雙鞍座臥式容器其固定端和滑動(dòng)端如何設(shè)置？、雙鞍座臥式容器其固定端和滑動(dòng)端如何設(shè)置？ 一般情況下，固定端放在大管徑、約束大的一端，而滑動(dòng)端放在小管徑、約束小的一端。 如經(jīng)過管道應(yīng)力計(jì)算，以計(jì)算結(jié)果為準(zhǔn)。3、耳式支座在進(jìn)行尺寸標(biāo)注時(shí)應(yīng)注意什么？、耳式支座在進(jìn)行尺寸標(biāo)注時(shí)應(yīng)注意什么？ 耳式支座雖采用標(biāo)準(zhǔn)件，但為了

2、使業(yè)主土建施工方便，還應(yīng)標(biāo)注耳座基礎(chǔ)板的尺寸。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題4、支承式支座在設(shè)計(jì)選型時(shí)除考慮重量載荷外，還應(yīng)考慮、支承式支座在設(shè)計(jì)選型時(shí)除考慮重量載荷外，還應(yīng)考慮哪些因素？哪些因素？ 還應(yīng)考慮風(fēng)載荷和地震載荷的影響，同時(shí)注意標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)L/DN5、L10的限制條件。如果超出上述范圍，應(yīng)考慮采用裙式支座。重量載荷除考慮本體重量（含物料重量）外，還應(yīng)考慮盛水重量。 特別注意，在考慮盛水重量時(shí)，則不應(yīng)考慮地震載荷的影響，但考慮一定的風(fēng)載荷，考慮問題的方法參照塔器設(shè)計(jì)。 支承式B型支座設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮支腿反力對(duì)封頭的影響，看封頭是否能滿足要求，如不滿足要求，可采取增加支腿數(shù)量，以減

3、少每個(gè)支腿的支反力，或采取增加封頭壁厚的辦法。 壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題5、裙座選材問題、裙座選材問題 裙座殼體（不含過渡段）按受壓元件選材，而溫度是選材的主要依據(jù)，按照NB/T47041-2014塔式容器規(guī)定，裙座殼設(shè)計(jì)溫度取使用地區(qū)歷年來月平均最低氣溫的最低值加20，根據(jù)該設(shè)計(jì)溫度選擇裙座材質(zhì)。6、商品級(jí)緊固件及專用級(jí)緊固件的使用條件？、商品級(jí)緊固件及專用級(jí)緊固件的使用條件？ 在HG/T20613中對(duì)緊固件的使用進(jìn)行了規(guī)定，商品級(jí)緊固件限制使用在特定條件下。（1）商品級(jí)六角螺栓及型螺母的使用條件應(yīng)符合下列要求： 1）公稱壓力等級(jí)小于或者等于PN16； 2）非有毒、非可燃介質(zhì)

4、以及非劇烈循環(huán)場(chǎng)合； 壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題3）配用非金屬平墊片；（2）商品級(jí)雙頭螺柱及型螺母的使用條件應(yīng)符合下列要求： 1）公稱壓力等級(jí)小于或者等于PN40 ； 2）非有毒、非可燃介質(zhì)以及非劇烈循環(huán)場(chǎng)合。（3）除上述條件外，應(yīng)選用專用級(jí)全螺紋螺柱和型螺母。 纏繞墊、金屬包覆墊、齒形組合墊、金屬環(huán)墊等半金屬或金屬墊片應(yīng)使用35CrMoA或25Cr2MoVA等高強(qiáng)度螺柱。在潔凈場(chǎng)合，如果采用了纏繞墊，也可采用A193，B8-2 壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題配套螺母A194，8。7、壓力容器用鍛件標(biāo)準(zhǔn)及鍛件級(jí)別劃分？壓力容器各級(jí)鍛、壓力容器用鍛件標(biāo)準(zhǔn)及鍛件級(jí)別劃分？壓

5、力容器各級(jí)鍛件的檢驗(yàn)內(nèi)容有哪些？件的檢驗(yàn)內(nèi)容有哪些？壓力容器用鍛件標(biāo)準(zhǔn)：NB/T47008-2010 承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件NB/T47009-2010 低溫承壓設(shè)備用低合金鋼鍛件NB/T47010-2010 承壓設(shè)備用不銹鋼和耐熱鋼鍛件 壓力容器的鍛件按使用要求分為、四個(gè)級(jí)別 。各級(jí)鍛件的檢驗(yàn)內(nèi)容詳見下表。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題8、采用鍛件的管法蘭如何選擇鍛件級(jí)別？、采用鍛件的管法蘭如何選擇鍛件級(jí)別？ （1） 符合下列情況之一者，應(yīng)符合級(jí)或級(jí)以上鍛件的要求：1） 公稱壓力大于或等于PN100者；2）公稱壓力大于PN40的鉻鉬鋼鍛

6、件；3） 公稱壓力大于PN16且工作溫度小于或等于20鐵素體鋼鍛件。4）使用介質(zhì)的毒性為極度或高度危害性的鍛件以及截面尺寸大于300mm的鍛件。（2）除上述規(guī)定外，公稱壓力不大于PN63的鍛件應(yīng)符合級(jí)或級(jí)以上鍛件的要求。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題9、低碳、超低碳奧氏體不銹鋼的含義？、低碳、超低碳奧氏體不銹鋼的含義？ 奧氏體不銹鋼可以按含碳量多少進(jìn)行分類，以最常用的18-8型不銹鋼為例：含碳量較高的鋼號(hào)有1Cr18Ni9（含C0.15）；含碳量較低的鋼號(hào)有0Cr18Ni10Ti（含C0.08）；含碳量最低的鋼號(hào)有00Cr19Ni10（含C0.03）。通常將含C0.08的奧氏體不銹鋼

7、稱為低碳不銹鋼；將含C0.03的奧氏體不銹鋼稱為超低碳不銹鋼。奧氏體不銹鋼含碳量越低，耐晶間腐蝕性能越好。由于國內(nèi)外精煉技術(shù)的發(fā)展，價(jià)廉質(zhì)高的超低碳奧氏體不銹鋼已廣泛采用，故在耐腐蝕用途中，以往含碳量較高而加有穩(wěn)定化元素（Ti、Nb）的不銹鋼已實(shí)際趨向淘汰。 壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題 如果不銹鋼作為耐熱鋼適用，希望含碳量高一些。原來使用的1Cr18Ni9Ti有時(shí)被用來做耐熱鋼。（304H） 不銹鋼一般用于設(shè)計(jì)溫度大于500的耐熱鋼和設(shè)計(jì)溫度小于-100的耐低溫鋼。 不含穩(wěn)定化元素，且含碳量大于0.03的奧氏體不銹鋼需經(jīng)焊接或400以上熱加工時(shí)，不應(yīng)使用于可能引起不銹鋼晶間腐蝕的

8、環(huán)境。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題10、碳素鋼和碳錳鋼在高于、碳素鋼和碳錳鋼在高于425下長(zhǎng)期使用時(shí)，下長(zhǎng)期使用時(shí)，應(yīng)考慮的問題？應(yīng)考慮的問題？ GB150規(guī)定，碳素鋼和碳錳鋼在高于425下長(zhǎng)期使用時(shí)，應(yīng)注意鋼中的碳化物相的石墨化傾向。 因?yàn)樵谶@種條件下，鋼中的滲碳體會(huì)發(fā)生分解，F(xiàn)e3C 3FeC（石墨），這一分解使鋼中的珠光體部分或全部消失，使材料的強(qiáng)度和塑性下降，沖擊韌性下降更大，鋼材明顯變脆。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題11、流體輸送用鋼管和結(jié)構(gòu)用鋼管的區(qū)別？、流體輸送用鋼管和結(jié)構(gòu)用鋼管的區(qū)別？ 結(jié)構(gòu)用鋼管主要用于一般金屬結(jié)構(gòu)，要求保證強(qiáng)度和剛度，而流體輸送用鋼管

9、除了要保證有符合要求的強(qiáng)度和剛度外，還要求保證密封性，因此要求逐根管子進(jìn)行水壓試驗(yàn)。壓力容器必須采用流體輸送用鋼管。12、常用法蘭密封墊片的類別和適用范圍？、常用法蘭密封墊片的類別和適用范圍？ 常用法蘭密封墊片有三大類： （1）非金屬墊片：主要包括石棉橡膠板墊片，聚四氟乙烯包覆墊片等。墊片型式多為平墊，使用應(yīng)力不高，不宜高于2.5MPa。使用溫度與材料牌號(hào)有關(guān)，其極限使用溫度范圍為-50400。聚四氟乙烯包覆墊的使用溫度不應(yīng)高于150。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題（2）半金屬墊片：此種墊片由非金屬和金屬兩種材料組合而成， 主要包括纏繞式墊片和金屬包覆墊等。此種墊片密封性能好，耐壓性

10、能好。纏繞式墊片最高可用于16.0MPa和650的苛刻條件。（3）金屬墊片：此類墊片為金屬（或合金）材料經(jīng)機(jī)械加工制成。墊片型式有平墊、橢圓墊和八角墊等。金屬墊的材料根據(jù)介質(zhì)的腐蝕性和溫度選取。具體有軟鐵、合金鋼、銅、鋁等。一般用于高壓場(chǎng)合。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題13、壓力容器無損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、壓力容器無損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn) 壓力容器無損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為JB/T4730.16-2005承壓設(shè)備無損檢測(cè)，其中包含了以下內(nèi)容： JB/T4730.1-2005第一部分：通用要求； JB/T4730.2-2005 第二部分：射線檢測(cè)； JB/T4730.3-2005 第三部分：超聲檢測(cè)； JB/T473

11、0.4-2005 第四部分：磁粉檢測(cè)； JB/T4730.5-2005 第五部分：滲透檢測(cè)； JB/T4730.6-2005 第六部分：渦流檢測(cè)； NB/T47013.7-2012 承壓設(shè)備無損檢測(cè) 第7部分 目視檢測(cè) NB/T47013.8-2012 承壓設(shè)備無損檢測(cè) 第8部分 泄漏檢測(cè) 壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題 NB/T47013.9-2012 承壓設(shè)備無損檢測(cè) 第9部分 聲發(fā)射檢測(cè) NB/T47013.10-2010 承壓設(shè)備無損檢測(cè) 第10部分 衍射時(shí)差法超聲檢測(cè) 射線檢測(cè)技術(shù)分為三級(jí)：A級(jí)低靈敏度技術(shù)，AB級(jí)中靈敏度技術(shù)，B級(jí)高靈敏度技術(shù)。 射線檢測(cè)技術(shù)等級(jí)一般選用A

12、B級(jí)，對(duì)重要設(shè)備、結(jié)構(gòu)、特殊材料和特種焊接工藝制作的對(duì)接接頭，可采用B級(jí)技術(shù)檢測(cè)。 脈沖反射式超聲檢測(cè)技術(shù)等級(jí)分為三級(jí)：A級(jí)低靈敏度技術(shù)，B級(jí)中靈敏度技術(shù)，C級(jí)高靈敏度技術(shù)。 超聲檢測(cè)技術(shù)等級(jí)一般選用B級(jí)。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題 射線檢測(cè)合格級(jí)別分為、級(jí)。 鋼制壓力容器級(jí)對(duì)接焊接接頭內(nèi)不允許存在裂紋、未熔合、未焊透和條形缺陷；、級(jí)對(duì)接焊接接頭內(nèi)不允許存在裂紋、未熔合和未焊透；對(duì)接接頭中的缺陷超過級(jí)者為級(jí)。 鋼制壓力容器超聲檢測(cè)焊接接頭質(zhì)量分、級(jí)。 衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)焊接接頭質(zhì)量分為、級(jí)。 磁粉檢測(cè)焊接接頭分為、級(jí)，注意：磁粉檢測(cè)只適用于鐵磁性材料，對(duì)非鐵磁性材料如奧氏體不銹鋼

13、不適應(yīng)。 磁粉檢測(cè)既能檢測(cè)開口缺陷，又能檢測(cè)閉口缺陷。 滲透檢測(cè)焊接接頭分為、級(jí)。滲透檢測(cè)只能檢查開口缺陷。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題 固容規(guī)規(guī)定，表面無損檢測(cè)對(duì)鐵磁性材料優(yōu)選磁粉檢測(cè)。 渦流檢測(cè)適用于導(dǎo)電性金屬材料和焊接接頭表面和近表面缺陷檢測(cè)。用的不多。 固容規(guī)規(guī)定： 要求進(jìn)行全部無損檢測(cè)的對(duì)接接頭，射線檢測(cè)技術(shù)等級(jí)不低于AB級(jí)，合格級(jí)別不低于級(jí)；進(jìn)行局部無損檢測(cè)的對(duì)接接頭，合格級(jí)別不低于級(jí)。 要求進(jìn)行全部無損檢測(cè)的對(duì)接接頭，脈沖反射法超聲檢測(cè)技術(shù)等級(jí)不低于B級(jí)，合格級(jí)別不低于 級(jí)；進(jìn)行局部無損檢測(cè)的對(duì)接接頭，合格級(jí)別不低于級(jí)。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題 采用衍

14、射時(shí)差法超聲檢測(cè)的焊接接頭，合格級(jí)別不低于級(jí)。 14、焊接材料的選擇、焊接材料的選擇 常用壓力容器采用焊條電弧焊時(shí)所選用的焊條牌號(hào)： Q235A、10（管）、20（管），采用J422；Q235B、Q235C、20G、20g、Q245R、20（鍛），采用J426或J427；打底專用焊條J420G； Q345、Q345R采用J506或J507；打底專用焊條J506D、J507D；16MnD、16MnDR采用J506RH或J507RH； 12CrMo采用R207；15CrMo采用R307；12Cr1MoVG采用R317；S30408采用A102、A107；S30403采用A002；S32168采用A

15、132、A137；壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題 S31608采用A202、A207； S31603采用A022。 奧氏體不銹鋼的焊條電弧焊，推薦采用電弧穩(wěn)定、飛濺少、成型好、且脫渣容易的鈦鈣型酸性焊條，而低氫堿性焊條由于工藝性能較差，僅用于深坡口、低溫（-196）等有限場(chǎng)合。 15、異種金屬材料的焊接材料選用、異種金屬材料的焊接材料選用 奧氏體不銹鋼與鐵素體鋼（包括低碳鋼、低合金高強(qiáng)度鋼、珠光體耐熱鋼、鐵素體不銹鋼）的焊接。（1）鐵素體鋼之間的焊接應(yīng)盡可能采用同種組織、成分的焊接材料。但當(dāng)考慮免除焊后消除應(yīng)力熱處理或改善焊接工藝等因素而采用奧氏體型焊接材料時(shí)應(yīng)考慮下列因素：壓力容器

16、設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題1）奧氏體鋼與鐵素體鋼的線膨脹系數(shù)差別較大，在高溫或溫度頻繁變化場(chǎng)合，應(yīng)考慮由此而引起的熱應(yīng)力；2）熔焊過程中，奧氏體焊縫金屬與鐵素體鋼母材一側(cè)的熔合線處發(fā)生的碳遷移而產(chǎn)生的脫碳層（鐵素體鋼母材側(cè)）和滲碳層（奧氏體熔敷金屬側(cè)）將導(dǎo)致高溫強(qiáng)度和塑性的下降。（2）采用奧氏體型焊接材料焊接鐵素體鋼母材時(shí)，預(yù)熱溫度可比采用相似合金成份焊接材料焊接鐵素體鋼時(shí)的預(yù)熱溫度相應(yīng)下降100左右，焊后熱處理一般可予免除。 （3）奧氏體不銹鋼與鐵素體鋼的對(duì)接或角接，一般應(yīng)選用A302焊條，但當(dāng)使用溫度高于450550，且焊接接頭承受較高應(yīng)力水平時(shí)，應(yīng)選用高鎳奧氏體焊條，如A502、A

17、507、A607，當(dāng)使用溫度高于550且接頭承受壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題 較高應(yīng)力水平時(shí)，應(yīng)選用鎳基焊接材料。焊條電弧焊可選用符合AWS A5.11的ENiCrFe-3、ENiCrFe-2。 國產(chǎn)鎳及鎳合金焊條與AWS A5.11中有關(guān)型號(hào)的對(duì)應(yīng)情況如下表所示。 表15-1 國產(chǎn)鎳基焊條與AWS A5.11的對(duì)應(yīng)關(guān)系壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題（4）奧氏體不銹鋼在鐵素體鋼表面復(fù)合、襯里、堆焊的材料按表15-2選用。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題 應(yīng)盡量避免在奧氏體鋼表面上（包括焊縫金屬上）采用鐵素體型焊接材料施焊。

18、采用奧氏體型焊接材料在鐵素體鋼表面施焊時(shí)，應(yīng)在工藝上采取措施，應(yīng)盡量減少母材對(duì)熔敷金屬的稀釋比率。如采用坡口表面預(yù)堆邊焊；采用盡可能小的焊接能量輸入；采用帶極堆焊代替手工堆焊等等。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題 16、不同強(qiáng)度級(jí)別的低碳鋼、低合金高強(qiáng)度鋼之間焊接材、不同強(qiáng)度級(jí)別的低碳鋼、低合金高強(qiáng)度鋼之間焊接材料的選用原則料的選用原則 要求焊接接頭的強(qiáng)度應(yīng)不低于強(qiáng)度較低一側(cè)的母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗拉強(qiáng)度的下限值，而接頭的塑性、韌性應(yīng)不低于強(qiáng)度較高而塑性、韌性較差一側(cè)的母材。對(duì)于常見的材料Q245R（20）、Q235B、Q235C與Q345R（Q345）之間的焊接選用J427。壓力容器設(shè)計(jì)常

19、見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題 17、鋼管的適用壓力范圍、鋼管的適用壓力范圍 按GB/T8163、GB3087、GB9948生產(chǎn)的碳鋼及低合金鋼管只能用于壓力小于10.0MPa的受壓元件。 設(shè)計(jì)壓力大于等于10.0MPa受壓元件用鋼管應(yīng)采用符合GB6479或GB5310、GB/T14976要求的無縫鋼管。 按GB/T3091生產(chǎn)的水、煤氣輸送用焊接鋼管只能用于常壓容器，但用作工業(yè)用水及煤氣輸送等用途者，可用于小于或等于1.0MPa。 按HG20537生產(chǎn)的奧氏體不銹鋼焊接鋼管，其使用范圍應(yīng)符合該標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)規(guī)定。按GB/T12771生產(chǎn)的奧氏體不銹鋼焊接鋼管，其使用范圍為輸送無毒、無晶間腐蝕傾向及無

20、爆炸危險(xiǎn)，且設(shè)計(jì)壓力小于1.6MPa的場(chǎng)合。 壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題1818、盛裝、盛裝NaOHNaOH溶液的設(shè)計(jì)要求溶液的設(shè)計(jì)要求（1）碳鋼及低合金鋼焊制化工容器如焊后或冷卻后，不進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，則盛裝NaOH溶液的使用溫度不應(yīng)大于表1所列的溫度。當(dāng)NaOH溶液介質(zhì)在其與烴類的混合物中體積比大于或等于5%時(shí)，也應(yīng)符合該要求。NaOH溶液介質(zhì)濃度小于或等于1%或NaOH溶液介質(zhì)在與其烴類的混合物中體積小于5%時(shí)，不受此限。（2）盛裝NaOH溶液介質(zhì)的碳鋼及低合金鋼焊制化工容器殼體用鋼板的腐蝕裕量不應(yīng)小于3mm。（3）盛裝KOH溶液介質(zhì)的碳鋼和低合金鋼焊接化工容器應(yīng)參照本條

21、第1款的規(guī)定。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題表1 NaOH溶液中的使用溫度上限NaOH溶液，質(zhì)量%235101520304050溫度上限（）828282817671595347壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題1919、濕、濕H H2 2S S應(yīng)力腐蝕環(huán)境的設(shè)計(jì)要求應(yīng)力腐蝕環(huán)境的設(shè)計(jì)要求（1）腐蝕環(huán)境 當(dāng)化工容器接觸的介質(zhì)同時(shí)符合以下各項(xiàng)條件時(shí)，即為濕H2S應(yīng)力腐蝕環(huán)境： 1）溫度小于或等于（60+2p）； p為壓力，MPa(表壓） 2）H2S分壓大于或等于0.00035MPa，即相當(dāng)于常溫在水中的H2S溶解度大于或等于7.7mg/L； 3）介質(zhì)中含有液相水或處于水的露點(diǎn)溫度以

22、下； 4）pH7或有氰化物（HCN）存在。 壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題（2）材料要求及限制 在濕H2S應(yīng)力腐蝕環(huán)境中使用的碳鋼及低合金鋼應(yīng)符合下列要求： 1）材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下屈服強(qiáng)度ReL355MPa； 2）材料實(shí)測(cè)的抗拉強(qiáng)度Rm630MPa； 3）材料使用狀態(tài)應(yīng)為正火或正火+回火、退火、調(diào)質(zhì)狀態(tài)； 4）碳當(dāng)量限制（當(dāng)碳當(dāng)量限制超標(biāo)時(shí)，應(yīng)加大硬度限制的檢測(cè)頻度）： 低碳鋼和碳錳鋼 CE0.43 CE=C+Mn/6 低合金鋼（包括低溫鎳鋼） CE0.45 CE=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+(Ni+Cu)/15 壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題5）對(duì)非焊接件或焊后經(jīng)

23、正火或回火處理的材料，硬度限制如下： 低碳鋼HV(10)220（單個(gè)值） 低合金鋼HV(10)245（單個(gè)值）6）殼體用鋼板大于20mm時(shí)，應(yīng)按承壓設(shè)備無損檢測(cè)JB/T4730.3進(jìn)行超聲檢測(cè)，符合級(jí)要求合格；7）不應(yīng)采用銅及各種銅合金；8）殼體用鋼板的腐蝕裕量不應(yīng)小于3mm。（3）制造要求 1）冷變形： 冷變形量小于或等于2%不需處理；大于2%至小于或等于5%應(yīng)做消除應(yīng)力熱處理；大于5%應(yīng)做正火或回火熱處理； 2）熱處理后，不允許在接觸介質(zhì)一側(cè)打磨及打鋼??；壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題（4）焊接 1）所有焊縫均應(yīng)經(jīng)焊接工藝評(píng)定，包括對(duì)焊、補(bǔ)焊、管子與管板焊接、堆焊、角焊； 2）在

24、滿足強(qiáng)度要求的前提下，盡可能采用低強(qiáng)度焊接材料； 3）焊接接頭（包括焊縫、熱影響區(qū)及母材）的硬度限制同上述要求； 4）焊接工藝評(píng)定、焊接試板及每一種焊接工藝施焊的產(chǎn)品焊縫均應(yīng)按本款第3項(xiàng)的要求進(jìn)行硬度測(cè)定。產(chǎn)品上的硬度測(cè)定應(yīng)在接觸介質(zhì)一側(cè)的表面。工藝評(píng)定及試板上的硬度測(cè)定應(yīng)在橫截面上測(cè)定（據(jù)表面1.5mm處）；壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題 5）焊縫外的起弧、打弧點(diǎn)（包括臨時(shí)焊縫處）均應(yīng)在焊后熱處理前打磨0.3mm以上，并做磁粉或著色檢查； 6）所有焊接接頭不應(yīng)留下封閉的中間空隙（如襯板、加強(qiáng)板的四周填角焊后），如屬不可避免時(shí)，應(yīng)開設(shè)排氣孔； 7）不允許存在鐵素體鋼或雙相不銹鋼與奧氏

25、體鋼之間的異種金屬焊接接頭。 （5）焊后熱處理 1）可能發(fā)生濕H2S應(yīng)力腐蝕環(huán)境的壓力容器應(yīng)進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理，焊后熱處理溫度應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求盡可能取上限；壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題 2）熱處理宜采用爐內(nèi)整體消除應(yīng)力熱處理。 （6） H2S嚴(yán)重腐蝕環(huán)境 1）容器工作條件同時(shí)符合下列條件時(shí)，為H2S嚴(yán)重腐蝕環(huán)境： 工作壓力大于1.6MPa； H2S-HCN共存，且HCN50mg/L； pH7。 2）當(dāng)容器處于H2S嚴(yán)重腐蝕環(huán)境時(shí)，還應(yīng)符合下列要求： 材料化學(xué)成分 S0.003%、P 0.010%、Ni1.0%; 板厚方向斷面收縮率 35%（3個(gè)試樣平均） 25%（單個(gè)試樣最低值）

26、所有焊接接頭均應(yīng)進(jìn)行焊后熱處理。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題 2020、氫腐蝕環(huán)境的設(shè)計(jì)要求、氫腐蝕環(huán)境的設(shè)計(jì)要求（1）腐蝕環(huán)境 化工壓力容器設(shè)計(jì)溫度大于或等于200且與氫氣氛相接觸時(shí)為氫腐蝕環(huán)境。氫腐蝕環(huán)境中如果同時(shí)存在高溫硫腐蝕、高溫蠕變、蠕變與氫腐蝕的倍增效應(yīng)、回火脆性等其他因素時(shí)，還應(yīng)考慮這些因素對(duì)鋼材高溫力學(xué)性能的影響。（2）材料要求及限制 1）氫腐蝕環(huán)境下鋼材的使用狀態(tài)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并于焊后進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理； 2）鐵素體鋼在氫腐蝕環(huán)境中的使用溫度界限按Nelson曲線的規(guī)定，并應(yīng)有20以上的溫度安全裕度；壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題 3）奧氏體不銹鋼在

27、Nelson曲線所示的溫度及氫分壓中使用不會(huì)引起氫腐蝕，不需要因此進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理。 2121、液氨應(yīng)力腐蝕環(huán)境的設(shè)計(jì)要求、液氨應(yīng)力腐蝕環(huán)境的設(shè)計(jì)要求 （1）腐蝕環(huán)境 1）介質(zhì)為液態(tài)氨，含水率不高（0.2%），且有可能受空氣（O2或CO2）污染的場(chǎng)合； 2）使用溫度高于-5。 （2）在液氨應(yīng)力腐蝕環(huán)境中使用的低碳鋼和低合金高強(qiáng)度鋼（包括焊接接頭）應(yīng)符合下列要求： 1）材料要求及限制按第2條第2款第15項(xiàng)的規(guī)定； 2）焊接的要求按第2條第4款第15項(xiàng)的規(guī)定；壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題 3）焊后熱處理或采用硬度不大于185HB的焊接工藝施焊； 4）液氨中添加大于或等于0.2%的

28、水作緩蝕劑，也可作為防止應(yīng)力腐蝕裂紋的輔助措施。 2222、高硫低酸值原油和高硫高酸值原油環(huán)境下的加工設(shè)備、高硫低酸值原油和高硫高酸值原油環(huán)境下的加工設(shè)備選材要求，參照選材要求，參照加工高硫原油重點(diǎn)裝置主要設(shè)備設(shè)計(jì)選加工高硫原油重點(diǎn)裝置主要設(shè)備設(shè)計(jì)選材導(dǎo)則材導(dǎo)則SH/T3096SH/T3096的規(guī)定。的規(guī)定。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題 23、關(guān)于恢復(fù)力學(xué)性能熱處理、關(guān)于恢復(fù)力學(xué)性能熱處理 為了恢復(fù)材料因冷作硬化消失的力學(xué)性能，GB150.4規(guī)定，符合一定條件的受壓元件，應(yīng)進(jìn)行恢復(fù)力學(xué)性能熱處理?；謴?fù)力學(xué)性能熱處理和焊后消除應(yīng)力熱處理都屬于去應(yīng)力退火（低溫退火）。所以，必要時(shí)可以將

29、原材料的恢復(fù)力學(xué)性能熱處理和壓力容器產(chǎn)品的焊后消除應(yīng)力熱處理合并進(jìn)行。 恢復(fù)材料力學(xué)性能熱處理的要求在容器人孔短節(jié)的設(shè)計(jì)中容易被忽視。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題2424、焊后消氫處理、焊后消氫處理 焊接過程中，來自焊條、焊劑和空氣濕氣中的氫氣，在高溫下被分解成原子狀態(tài)溶于液態(tài)金屬中，焊縫冷卻時(shí)，氫在鋼中的溶解度急劇下降，由于焊縫冷卻很快，氫來不及逸出，留在焊縫金屬中，過一段時(shí)間后。會(huì)在焊縫或熔合線聚集。聚集到一定程度，在焊接應(yīng)力作用下，導(dǎo)致焊縫或熱影響區(qū)產(chǎn)生冷裂紋，即延遲裂紋。因此要求焊條先預(yù)熱，并且焊后對(duì)焊縫后熱至200，后熱時(shí)間正常為16小時(shí)，這樣可降低焊縫冷卻速度使氫充分逸

30、出，稱為焊后消氫處理。 需要焊后進(jìn)行消氫處理的容器，如焊后隨即進(jìn)行焊后熱處理時(shí)，則可免做消氫處理。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題25、 臥式容器計(jì)算中介質(zhì)密度問題？臥式容器計(jì)算中介質(zhì)密度問題？ 介質(zhì)密度應(yīng)輸入真實(shí)介質(zhì)的密度，不能輸入水的密度。26、奧氏體不銹鋼復(fù)合板壓力容器如符合、奧氏體不銹鋼復(fù)合板壓力容器如符合GB150應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理的條件，如何解決此類問題？應(yīng)力熱處理的條件，如何解決此類問題？ 設(shè)備采用奧氏體不銹鋼復(fù)合板如果是用來耐介質(zhì)的晶間腐蝕，是否進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理應(yīng)慎重對(duì)待，因?yàn)橄麘?yīng)處理的溫度（ 620 20）恰好是不銹鋼的敏化區(qū)（400 850），易使不銹

31、鋼晶相組織出現(xiàn)貧鉻現(xiàn)象，降低不銹鋼耐晶間腐蝕能力，故不主張進(jìn)行消應(yīng)處理。在制造時(shí)可考慮采用小焊條、小電流、多焊道的辦法。如果只是為了潔凈要求，可以考慮進(jìn)行消應(yīng)處理。 據(jù)武漢五環(huán)設(shè)備室楊主任介紹：可以以基材溫度進(jìn)行熱處理，但處理后必須進(jìn)行晶間腐蝕試驗(yàn)。如采用低碳不銹鋼，晶間腐蝕試驗(yàn)一般通不過，如采用超低碳不銹鋼，一壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題般能通過晶間腐蝕試驗(yàn)。27、 壓力容器甲型法蘭能否采用金屬纏繞墊？壓力容器甲型法蘭能否采用金屬纏繞墊？ 甲型平焊法蘭按照壓力容器法蘭的要求只能選用非金屬軟墊片，選用纏繞墊是錯(cuò)誤的，乙型法蘭和高頸法蘭可以采用纏繞墊片。 甲型法蘭就像PL型管法蘭一樣

32、，剛性差，密封性能差。如果盛裝介質(zhì)為極度或高度危害或不允許微量泄漏，則應(yīng)采用高頸法蘭較為合適，配套采用纏繞墊片或金屬包覆墊。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題2828、國家質(zhì)檢總局、國家質(zhì)檢總局20141142014114號(hào)號(hào)“關(guān)于修訂關(guān)于修訂特種設(shè)備目錄特種設(shè)備目錄的通知的通知”（20142014年年1010月月3030日發(fā)布）日發(fā)布） 改變了原固容規(guī)對(duì)受監(jiān)察壓力容器的定義，內(nèi)徑改為150mm，且容積30L。其余內(nèi)容不變。2929、立式固定管板換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題、立式固定管板換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題 立式固定管板換熱器應(yīng)盡量采用耳式支座并設(shè)置在殼程殼體上。立式固定管板換熱器耳式支座的支承

33、平面一般應(yīng)高于設(shè)備的重心和膨脹節(jié)。立式固定管板換熱器的拉桿，應(yīng)在滿足組裝要求的前提下把固定端設(shè)置在上管板，而無論殼程介質(zhì)的進(jìn)口設(shè)置在上方還是下方。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題3030、臥式固定管板冷凝器的殼程通過冷凝介質(zhì)時(shí)、臥式固定管板冷凝器的殼程通過冷凝介質(zhì)時(shí), ,支持板的支持板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 從傳熱角度考慮，殼程通過冷凝介質(zhì)的冷凝器無需設(shè)置折流板。但是,為了增加換熱管的剛度，防止產(chǎn)生過大的撓度或引起管子振動(dòng)，當(dāng)換熱管無支撐跨距超過了標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定時(shí)，需要設(shè)置少量的支持板。支持板應(yīng)垂直左右布置，并在最低處開通液口。3131、重疊式換熱器的支座結(jié)構(gòu)、重疊式換熱器的支座結(jié)構(gòu) 重疊式

34、換熱器的支座設(shè)計(jì)可作以下特殊考慮： 重疊式換熱器之間的支座處應(yīng)設(shè)置調(diào)整高度用的墊板。 壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題 支座底板至設(shè)備中心線的距離應(yīng)比接管法蘭密封面至設(shè)備中心線的距離至少小5mm。 必要時(shí)對(duì)下部換熱器的支座和殼體進(jìn)行校核，其載荷除該換熱器本身外，還應(yīng)加上上部換熱器的重量。 當(dāng)重疊式換熱器質(zhì)量較大時(shí)，可增加一組支座。 3232、對(duì)管板孔橋?qū)挾鹊囊?、?duì)管板孔橋?qū)挾鹊囊?按照GB1511999管殼式換熱器的規(guī)定，管板相鄰兩管孔之間的孔橋?qū)挾菳，最小孔橋?qū)挾菳min，必須限定為出鉆（終鉆）側(cè)的測(cè)量值，以保證管板與換熱器的連接質(zhì)量。 壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題3

35、333、固定管板換熱器的試壓、固定管板換熱器的試壓(1) 固定管板換熱器的壓力試驗(yàn)內(nèi)容；(2) 固定管板換熱器的壓力試驗(yàn)程；(3) 固定管板換熱器管程壓力高于殼程壓力時(shí)管接頭的試壓： 計(jì)算殼程能夠承受的最高的試驗(yàn)壓力0.9s，以盡量提高殼程試驗(yàn)壓力使其達(dá)到管程試驗(yàn)壓力，但此時(shí)必須注意殼程其它受壓元件是否也能承受在此試驗(yàn)壓力下的強(qiáng)度及密封性能。 用上述辦法不能提高到規(guī)定的管程試驗(yàn)壓力時(shí)： a.若差距不大，可以考慮適當(dāng)增加壁厚； b.若仍然相差很遠(yuǎn)，則只能以殼程允許的最大試驗(yàn)壓力試壓，而后。殼程再用氨滲漏、鹵素滲漏或氦滲漏進(jìn)行補(bǔ)充性試驗(yàn)。 壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題34、設(shè)計(jì)壓力同計(jì)

36、算壓力的區(qū)別設(shè)計(jì)壓力同計(jì)算壓力的區(qū)別 （1）定義不同。 （2）性質(zhì)不同。 （3）取值依據(jù)不同。 （4）用途不同。 （5）對(duì)于矩形等非圓形截面的壓力容器，計(jì)算壓力應(yīng)取其水壓試驗(yàn)時(shí)的壓力，即檢驗(yàn)和使用過程中的最大承載壓力。（與設(shè)計(jì)壓力沒有直接關(guān)系。） （6）設(shè)計(jì)壓力出現(xiàn)在壓力容器總圖或裝配圖的技術(shù)特性表和壓力容器產(chǎn)品銘牌；而計(jì)算壓力只出現(xiàn)在壓力容器的計(jì)算書。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題35、關(guān)于最大允許工作壓力關(guān)于最大允許工作壓力 最大允許工作壓力定義為：在設(shè)計(jì)溫度下，容器頂部所允許承受的最大表壓力。該壓力是根據(jù)容器各部分殼體的有效厚度計(jì)算所得，且取最小值。采用容器最大允許工作壓力作為

37、容器超壓的起始?jí)毫梢允箟毫θ萜鞯臐摿Φ玫桨l(fā)揮，操作更為平穩(wěn)。 但是必須由設(shè)計(jì)人員嚴(yán)格按照有關(guān)定義計(jì)算最大允許工作壓力。并以容器最大允許工作壓力代替原容器設(shè)計(jì)壓力計(jì)算容器強(qiáng)度、耐壓試驗(yàn)壓力，且在圖樣和銘牌上加以說明。 壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題3636、關(guān)于設(shè)計(jì)溫度、關(guān)于設(shè)計(jì)溫度 設(shè)計(jì)溫度指容器在正常工作的情況下，設(shè)定的受壓元件的金屬溫度（沿元件金屬截面的溫度平均值）。它與設(shè)計(jì)壓力一起作為設(shè)計(jì)載荷條件。不過，有別于設(shè)計(jì)壓力是整臺(tái)容器的載荷條件；設(shè)計(jì)溫度是具體受壓元件的載荷條件。 總圖或裝配圖的技術(shù)特性表及產(chǎn)品銘牌上標(biāo)示的設(shè)計(jì)溫度是殼體設(shè)計(jì)溫度的最高值或最低值，可以視為與設(shè)計(jì)壓力對(duì)

38、應(yīng)的整臺(tái)容器的設(shè)計(jì)載荷條件。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題37、工作溫度、設(shè)計(jì)溫度的表達(dá)工作溫度、設(shè)計(jì)溫度的表達(dá) 工作溫度、設(shè)計(jì)溫度分別為介質(zhì)溫度和設(shè)定的元件金屬溫度。應(yīng)當(dāng)以具體數(shù)值標(biāo)示。 標(biāo)注“常溫”可能引起歧義，甚至?xí)绊懻ＴO(shè)計(jì)。38、壓力試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)的不同目的與有關(guān)問題壓力試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)的不同目的與有關(guān)問題 壓力試驗(yàn)是壓力容器必做的試驗(yàn)項(xiàng)目，也是壓力容器驗(yàn)收的重要依據(jù)。 對(duì)于內(nèi)壓容器，壓力試驗(yàn)的主要目的在于考驗(yàn)容器的整體強(qiáng)度、檢驗(yàn)焊接接頭的致密性以及密封結(jié)構(gòu)的密封性能。 對(duì)于外壓容器，包括真空容器，壓力試驗(yàn)的主要目的在于檢驗(yàn)焊接接頭的致密性和密封結(jié)構(gòu)的密封性能，而不是考

39、驗(yàn)容器的外壓穩(wěn)定性。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題 氣密試驗(yàn)的目的在于利用氣體比液體更具滲透性的特點(diǎn)，嚴(yán)格考驗(yàn)焊接接頭的致密性和密封結(jié)構(gòu)的密封性能，鑒定容器是否存在不允許的泄漏。 氣密性試驗(yàn)并非壓力容器必做的試驗(yàn)項(xiàng)目。因?yàn)槎鄶?shù)壓力容器沒有嚴(yán)格的限制泄漏的要求，而且壓力試驗(yàn)也同時(shí)具有一定檢漏功能。 只有當(dāng)壓力試驗(yàn)合格后才允許進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。 對(duì)于做氣壓試驗(yàn)的容器，是否需要再做氣密性試驗(yàn)，應(yīng)在設(shè)計(jì)文件中明確規(guī)定。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題39、關(guān)于隔氣圈的設(shè)置關(guān)于隔氣圈的設(shè)置 當(dāng)塔器或塔釜的設(shè)計(jì)溫度等于或大于350時(shí)，應(yīng)在裙座筒體上部，靠近封頭處設(shè)置隔氣圈，以降低塔體下封頭

40、和筒體連接焊縫處的溫差應(yīng)力。具體位置尺寸詳見SH/T3098-2011石油化工塔器設(shè)計(jì)規(guī)范表14規(guī)定。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題40、關(guān)于地腳螺栓的數(shù)量關(guān)于地腳螺栓的數(shù)量（1）地腳螺栓數(shù)量一般是4的倍數(shù)，且不少于8個(gè)，對(duì)于小直徑且高度較低的塔式容器地腳螺栓的數(shù)量最少可取6個(gè)，推薦的地腳螺栓數(shù)量見表22。（2）塔的基礎(chǔ)為混凝土基礎(chǔ)時(shí)，地腳螺栓的間距不宜小于360mm。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題4141、關(guān)于板式塔的人孔、關(guān)于板式塔的人孔（1）對(duì)于板式塔，每隔10層塔盤宜設(shè)置一個(gè)人孔，即相鄰人孔的距離宜為5m左右，人孔應(yīng)位于相鄰塔盤之間。人孔所在處的塔盤間距應(yīng)根據(jù)人孔的

41、直徑確定，應(yīng)大于人孔公稱直徑+塔盤支撐梁高度+50mm之和，且不小于600mm。（2）人孔中心線至平臺(tái)上表面的距離宜為600mm1000mm,且不超過1200mm。（3）板式塔的人孔應(yīng)避開降液板等內(nèi)件；（4）當(dāng)塔的公稱直徑小于1m且人孔的間距較小或數(shù)量較多時(shí)，不宜將人孔開設(shè)在同一方位上，以免焊后塔殼體產(chǎn)生較大的彎曲變形。（5）必要時(shí)，應(yīng)在塔內(nèi)設(shè)置出入人孔用的手柄和梯棍。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題42、選擇帶頸對(duì)焊法蘭人孔和手孔的條件選擇帶頸對(duì)焊法蘭人孔和手孔的條件 符合下列條件之一時(shí)，宜選擇帶頸對(duì)焊法蘭人孔和手孔：（1）設(shè)計(jì)壓力大于或等于1.6MPa，且是易爆介質(zhì)；（2）設(shè)計(jì)壓力大于2.5MPa；（3)介質(zhì)的毒性程度為極度和高度危害；（4）設(shè)計(jì)溫度大于或等于350；（5）設(shè)計(jì)溫度低于或等于-20。壓力容器設(shè)計(jì)常見問題壓力容器設(shè)計(jì)常見問題43、關(guān)于塔頂?shù)踔P(guān)于塔頂?shù)踔?）有可拆內(nèi)件（如塔盤、填料）的塔器應(yīng)設(shè)置塔頂?shù)踔?。?）塔頂?shù)踔砂碒G/T216