壓力容器制造材料代用規(guī)定

在設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造過程中,常常受到材料的采購(gòu)和選擇困難或者是處于在經(jīng)濟(jì)上的不足考慮和分析,材料代用在壓力容器的設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用?！豆潭ㄊ綁毫θ萜靼踩夹g(shù)監(jiān)督規(guī)程》在壓力容器材料代用中做了明確的規(guī)定,在其設(shè)計(jì)和制造中,主要要求是通過壓力容器的承壓部件材料的選擇中要和被代用的材料不僅外形質(zhì)量相似,而且要充分考慮材料的化學(xué)成分、尺寸標(biāo)準(zhǔn)、性能指標(biāo)和監(jiān)測(cè)方式進(jìn)行合理的代用。材料代用最基本的原則是:在代用中要杜絕各種指標(biāo)不達(dá)標(biāo)材料的應(yīng)用,嚴(yán)格確保材料質(zhì)量和達(dá)到絕對(duì)保證,在技術(shù)上代用材料的技術(shù)要求不能夠低于被代用材料,可以通過多種材料選擇方式對(duì)材料進(jìn)行檢測(cè)和測(cè)試。

材料代用的手續(xù)要求為:

(1)容器承壓部件的代用要嚴(yán)格進(jìn)行,須經(jīng)由代用單位技術(shù)部門的批準(zhǔn)并上報(bào)代用材料的復(fù)檢報(bào)告或質(zhì)量證明,由主管負(fù)責(zé)人核準(zhǔn)批復(fù);

(2)必須在獲得原設(shè)計(jì)單位的允許并拿到證明文件后,才可以在壓力容器制造時(shí)進(jìn)行材料代用;

(3)壓力容器的設(shè)計(jì)圖、施工圖以及出廠時(shí)的質(zhì)量證明書中要細(xì)致標(biāo)注代用材料的規(guī)格部位、材質(zhì)和規(guī)格。

以優(yōu)代劣

壓力容器所用的全部金屬材料要具有優(yōu)良的性能,包括材料的力學(xué)性能、耐腐蝕性、耐高溫性和制作工藝等。每一種材料的性能都是固定不變的從性能比較的角度出發(fā),常常會(huì)出現(xiàn)材料間的“優(yōu)”和“劣”的問題。但每種壓力容器對(duì)對(duì)材料性能的要求在不同情況下也是不一樣的,所以,材料代用中的“優(yōu)”與“劣”判斷從實(shí)際出發(fā),具體問題具體分析。下面,筆者基于自身工作經(jīng)驗(yàn),主要探討了幾種典型的“以優(yōu)代劣”問題。

2.1 壓力容器制作中,在強(qiáng)度、力學(xué)特征等機(jī)械能方面,其常用到的低合金鋼盡管明顯優(yōu)于碳素鋼,但其冷加工性能與可焊性都比不過碳素鋼。一般來說,強(qiáng)度級(jí)別高的,其冷加工性能與可焊性就較差,二者負(fù)相關(guān)。所以在進(jìn)行這方面的代用時(shí),應(yīng)相應(yīng)調(diào)整焊接工藝,在熱處理時(shí)也可能會(huì)有相應(yīng)變化,應(yīng)給予充分重視。

2.2材料代用時(shí)進(jìn)行細(xì)致、周全的考慮,否則壓力容器實(shí)際使用中可能會(huì)出現(xiàn)各種安全隱患。比如處于濕硫化氫環(huán)境下及存在應(yīng)力腐蝕開裂風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備中,容器對(duì)應(yīng)力腐蝕開裂地敏感性隨容器使用的鋼材的強(qiáng)度級(jí)別的提高而增大,二者正相關(guān)。此時(shí)若將20R和Q235和20R系列的鋼材用16MnR等低合金鋼待用就極易產(chǎn)生問題,因此,此類“以優(yōu)代劣”行徑在原則是行不通的,應(yīng)當(dāng)被禁止。鎮(zhèn)靜鋼在許多性能方面上,鎮(zhèn)靜鋼都比沸騰鋼要更占優(yōu)勢(shì),但在搪玻璃容器制造時(shí),鎮(zhèn)靜鋼的搪瓷效果反而不如沸騰鋼好。

2.3 一般來說, 不銹鋼的耐腐蝕性較出色但在含有氯離子的環(huán)境下,其耐腐蝕性卻不如低合金鋼和碳素鋼。

2.4 和普通不銹鋼相比,超低碳不銹鋼雖然具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)和良好的耐腐蝕性,但前者的高溫?zé)釓?qiáng)性卻更為出色。一般情況下,為了提高耐腐蝕性,需降低炭含量,而為了提高高溫性,則要提高炭的含量。故而,此種情況下的“以優(yōu)代劣”,要尤其精確設(shè)計(jì)設(shè)備溫度,如有必要,應(yīng)當(dāng)重新計(jì)算。