2020-10-31 10:59
制造压力容器的材料,除了一些个别的低压容器由于特殊需要,可以采用如混凝土、无碱玻璃纤维等非金属材料外,绝大多数容器都使用金属材料,而且多是钢材,即碳钢或合金钢。这是因为钢材具有诸多适宜制造压力容器的优越性。
(1)压力容器用钢板选择时应考虑: 设计压力，设计温度，介质特性，容器类别。在刚度或结构设计为主的场合,应尽量选用普通碳素钢。在强度设计为主的场合,应根据压力、温度、介质等使用限制,依次选用 Q235-A、Q235-B、Q235-C、20R、16MnR等钢板。
(2)从材料力学性能方面来说,升温等效于升压,降温将导致钢材的脆性增加。
(3)对同一种材料来说,随温度和板厚的增加,其许用应力则降低。因而当容器壳体的名义厚度处于钢板许用应力变化的临界值时,应考虑此问题。如处于16mm的Q235-B、Q235-C和16mm、36mm的 Q345R都会发生许用应力跳挡现象。
(4)钢材的强度和塑性指标可通过拉伸试验和冷弯试验 (室温下进行)获得。
(5)板材供货时薄板以热轧状态供货,厚板以正火状态供货(因强度和韧性下降)。
(6)压力容器用钢板达到一定的厚度时,应在正火状态下使用,即使用正火板。如用于壳体厚度>30mm 的Q345R钢板,必须要求正火状态下供货和使用。需注意:正火仅对板材而言,而非整体设备 (热轧板呈铁红色,正火板呈铁青色)。
(7)压力容器用钢与锅炉用钢类似,首先要保证足够的强度,还要有足够的塑性,质地均匀等。因此,必须选用杂质 (S、P)和有害气体含量较低的碳素钢和低合金钢 (均为镇静钢),且为保证受压元件材料的焊接性能,一般控制材料的含碳量≤0.25%。材料的含碳量升高,则其冲击韧性下降,脆性转变温度升高,在焊接时容易产生裂纹。
(8)低合金钢的力学性能、耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等均比碳素钢有所提高,其中最常用的是 Q345R。它不仅S、P含量控制较严,更重要的是要求保证足够的冲击韧性,在材料验收方面也比较严格。因此其使用压力不受限制,使用温度上限为475℃,下限为-20℃。其板厚3~200mm,是应用很广的材料。
(9)所需钢板厚度小于8mm 时,在碳素钢与低合金高强度钢之间选择,应尽量采用碳素钢钢板 (多层容器用材除外)。
(10)碳素钢用于介质腐蚀性不强的常压、低压容器,壁厚不大的中压容器,锻件、承压钢管、非受压元件以及其他由刚性或结构因素决定壁厚的场合;
用于压力容器的材料较多,大多数压力容器是由碳素钢、低合金钢、不锈钢制成的。
用于压力容器的材料较多,大多数压力容器是由碳素钢、低合金钢、不锈钢制成的。
