低合金钢制低温压力容器的认定及设计、制造要点
低合金钢制低温压力容器是石油化工生产流程中常见的设备，广泛用于过程物料的贮存、热量交换、物理化学反应等场合。它是指设计温度低于或等于-20~℃的低合金钢制压力容器(包括由于受环境温度的影响，壳体的金属温度低于或等于-20℃的压力容)。在压力容器的设计过程中，往往有人误将操作温度为-20℃及以下的压力容器全部当作低温压力容器来设计，忽视了满足一定条件的“低温低应力工况”可不受低温压力容器一系列控制条件约束的问题，给制造、检验和验收带来了不必要的麻烦，增加了制造成本，忽视了压力容器设计的经济性。
1低合金钢制低温压力容器“低温低应力工况”的确定
（1）GB150-1998《钢制压力容器》附录C 《低温压力容器》和GB151—1999 《管壳式换热器》附录A 《低温管壳式换热器》中，都对“低温低应力工况”作出了明确的定义，即指壳体或受压元件的设计温度虽然低于或等于-20℃，但其环向应力小于或等于钢材标准常温屈服点的1／6且不大于50MPa 的工况，即说明壳体或受压元件使用在“低温低应力工况”下。若其设计温度升高50℃后，高于-20℃，就不必遵循低温压力容器的规定。也就是说，满足这样条件的压力容器就不属于低温压力容器的范围了，设计人员应对此类压力容器进行常规设计。
（2）HG20585- 1998 《钢制低温压力容器技术规定》中对“低温低应力工况”的定义是指容器壳体或其受压元件在低温(小于等于-20℃) 操作条件下一次总体薄膜应力σ降到GB150规定的材料许用应力[σ]与相应焊接接头系数φ的乘积的75％以下的工况。按HG20585-1998《钢制低温压力容器技术规定》第三条的规定对设计温度可以分三种情况调整：
①设计温度不低于-46℃时，“低温低应力工况”压力容器的设计温度调整(提高)按表1进行。调整后的设计温度等于设计温度t与温度调整值Δt之和。
②设计温度低干-46℃但不低干-100℃时，仅当容器壳体或其受压元件的一次总体薄膜应力降至小于或等于钢材标准常温屈服点的1／6，且不大于50MPa时，设计温度调整值可以取50℃。
③设计温度低于-100℃时, 设计温度调整值为0。
调整后的设计温度等于或低于- 20℃时，压力容器的选材(包括钢材及焊接接头冲击试验温度)、设计、制造、检验要求均按低温压力容器来确定。调整后的设计温度高于-20℃但低于0℃时，压力容器的钢材及其焊接接头的冲击试验温度应等于或低于调整后的设计温度，其他设计、制造、检验要求可不必遵循HG20585—1998《钢制低温压力容器技术规定》的规定。
调整后的设计温度不低于0℃时，压力容器的选材、设汁、制造、检验要求均不必遵循HG20585—1998《钢制低温压力容器技术规定》的规定。该压力容器就不属于低温压力容器的范围了。
另有一点就是，低温低应力工况不适用于钢材标准抗拉强度下限值大于540MPa的低温压力容器。
由于低温压力容器的设计、制造、检验远比非低温压力容器要复杂，也就是说低温压力容器的制造成本远比等同的非低温压力容器要高，故正确区分一台压力容器是否为低温压力容器就显得很重要了，设计者一定要能掌握这一点。
2低合金钢制低温压力容器设计要点
(1)在选材上应尽量选用在使用温度下，仍能保持良好缺口韧性的材料，使操作
温度在材料的转变温度以上。
(2)应避免局部高应力集中结构形式。如；使用悬挂式支座，不连续的加强筋和
刚度的过大差异等。应尽量使结构连续及平稳过渡(其斜度通常为1：4)不应使用不连续的加强件或由点焊、间断焊连接的连续加强件。
(3)应使容器的结构尽量简单些，避免可能产生很大温度梯度的剧变。若必要时，
则应采用一些特殊的结构。
(4)非受压元件不得直接焊在受压元件上，而应加垫板，垫扳的材料应与元件相
同。如鞍座、扶梯等。直接焊在受压元件上的附件，应做为受压元件的一部分来考虑，取壳体与附件连接处壳体厚度和附件厚度中之大者作为基准厚度。
(5)焊接结构应采用全焊透的结构形式，当接管伸入壳体内的部分与壳体内表面
平齐时，内角应打磨成R=3~4mm的园角。
(6)壳休上的开孔应尽量采用厚壁管补强，对于较大的孔如人孔等，应采用整体
锻造。
(7)锥形封头或变径段的半锥角不得超过45，且应带有折边。折边的弯曲半径大
于等于0.1倍锥形封头直径和3倍壁厚（取大值），并需有大于等于25mm的直边。
(8)弯头应采用煨弯或压制弯头，不得采用直拼接（虾米腰）。
(9)A、B类焊接接头应采用双面焊或相当于双面焊的全焊透对接接头。
(10)所有连接焊缝，不论采用何种接头型式，均为焊透结构。
(11)设计温度低于-40℃的压力容器，其垫片应采用奥氏体不锈钢、铜、铝的金属
包垫片或上述金属带制成的缠绕式垫片，金属垫片。
(12)下列工况的压力容器、管法兰应采用对焊法兰：
a设计压力大于等于1.6Mpa，用于极度危害、高度危害、易燃、易爆介质的压力容器；
b设计压力大于等于2.5Mpa的压力容器；
c设计温度低于-40℃的压力容器。
(13)为了消除附加应变，对焊后热处理的容器应做预水压试验。
(14)铁素体钢制低温压力容器受压元件或受压元件与非受压元件焊接如采用手
工电弧焊焊条，应选用GB5117《碳钢焊条》和GB5118《低合金钢焊条》的低氢碱性焊条。埋弧焊剂应选用碱性或中性焊剂。
(15)低温压力容器的平台连接板与平台之间、梯子连接板与梯子之间、鞍座与基
础之间，应放置浸透沥青的松木或杂木保冷。
3低合金钢制低温压力容器制造要点
（1）壳体的钢板厚度大于20mm时，应逐张进行超声检测。
（2）对焊后不进行消除应力热处理的容器，不得采用锤击等强制手段进行成形组装。
（3）不得在受压元件上刻划或打材料标记、焊工钢印。
（4）采用经过正火、正火加回火，或调质处理的钢材制造的受压元件，宜采用冷成形或回火温度以下的温成形。采用温成形时，须避开钢材的回火脆性区。若在回火温度以上成形，就根据需要进行与母材相同或相类同的热处理。
（5）严格控制焊接线能量。在焊接工艺评定确认的范围内，选用较小的焊接线能量，以多道施焊为宜。
（6）焊接区域内，包括对接接头和角接接头的表面，不得有裂纹、气孔和咬边。不应有急剧的形状变化，呈圆滑过渡。
（7）引弧须采用引弧板或在坡口内引弧，不得在非焊接部位引弧。
（8）焊接附件或工装卡具、拉筋等必须使用与壳体相同的焊接材料和焊接工艺，由合格的正式焊工施焊，焊道长度不得小于50mm。
（9）对接焊缝焊缝余高应尽量少，所有焊缝表面不得存在咬边。
（10）铭牌不能直接铆固在壳体上。
参考文献：1、GB150-1998《钢制压力容器》
2、GB151—1999 《管壳式换热器》
3、HG20585—1998《钢制低温压力容器技术规定》
低温压力容器 目前我国没有专门的低温压力容器标准，JB4732都不划分低温与常温的温度界限。 ★低温管壳式换热器见GB151-1999附录A ★低温压力容器见GB150.3-2011附录E(老版150为附录C) ●为什么低温压力容器需要关注： 温度低，材料的韧性降低，会产生低温脆性破坏，而低温脆性破坏前应力远未到达材料的屈服极限（或许用应力），破坏时没有明显的征兆，所以低温压力容器的设计、选材、制造和检验等各个环节要求都有不同程度的提高。 ●低温压力容器的定义 设计温度为＜－20℃(新标准GB150-2011第3.1.15条定义，老标准为≤－20℃)的碳素钢、低合金钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢制容器，以及设计温度低于-196℃的奥氏体不锈钢制容器。 相关两个定义 ●最低设计金属温度（MDMT） GB150.1-2011第4.3.4d条：在确定最低设计金属温度时，应
当充分考虑在运行过程中，大气环境低温条件对容器金属温度的影响。大气环境低温条件系指历年来月平均最低气温（指当月各天的最低气温值之和除以当月天数）的最低值。 ●低温低应力工况 GB150.3-2011附录E第E1.4条：低温低应力工况系指壳体或其受压元件的设计温度虽然低于-20℃，但设计应力（在该设计条件下，容器元件实际承受的最大一次总体薄膜和弯曲应力）小于或等于钢材标准常温屈服强度的1/6，且不大于50Mpa时的工况。（注：一次应力为平衡压力与其他机械载荷所必须的法向应力或且应力） 这个定义与老标准有差别，设计应力与环向应力的区别，用设计应力更严谨。 新标准明确了在进行容器的“低温低应力工况”判定时，除了对壳体元件进行一次总体薄膜应力的核定外，还应对承受一次弯曲应力的容器元件进行考查，如平封头、管板、法兰等。 ●关于低温低应力工况下，选材按照设计温度加50℃（或者，加40℃）的规定 GB150.3-2011附录E第E2.2条：当壳体或受压元件使用在“低温低应力工况”下，可以按设计温度加50℃（对于不要求焊后热处理的设备，加40℃）后的温度值选择材料，但不适用于：
特种设备安全技术规范TSGR1001—2008 压力容器压力管道设计许可规则 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局颁布 2008年1月8日
目录 第一章总则 第二章设计单位条件 第三章设计许可程序 第四章增项和变更 第五章换证 第六章监督管理 第七章附则 附件A 压力容器设计许可级别 附件B 压力管道类别、级别 附件C 设计单位质量保证体系文件的基本内容附件D 设计单位各级人员基本条件 附件E 特种设备设计许可印章(模式)
第一章总则 第一条为了加强对压力容器、压力管道设计单位(以下简称设计单位)的安全监察，确保压力容器、压力管道的设计质量，根据《特种设备安全监察条例》、《国务院对确需保留的行政审批项目设定行政许可的决定》的有关规定，制定本规则。 第二条本规则适用于《特种设备安全监察例》定范围的压力容器、压力管道设计。 第三条压力容器、压力管道设计许可类别、级别的划分见附件A、附件B。 第四条压力容器压力管道的设计(以下统称为设计)必须由取得国家质量监督检验检疫总局(以下简称国家质检总局)颁发的《特种设备设计许可证》(以下简称《设计许可证》)的压力容器、压力管道设计单位（以下简称设计单位）进行。设计单位取得《设计许可证》后，可以在全国范围内从事许可范围内的设计工作。《设计许可证》有效期为4年，有效期满的设计单继续从事设计工作的，应按本规则的有关规定办理换证手续，逾期不办或者未被批准换证的，其《设计许可证》有效期满后不得继续从事设计工作。 设计单位对设计文件的质量负责。设计单位在设计产品(系统)时，应当满足国家有关安全技术规范、标准的要求，并且还应当充分考虑产品能源利用和系统节能，提高能源利用率。 第五条设计许可按照分级管理的原则，分别由国家质检总局和省级质量技术监督部门负责审批。 压力容器A级、C级和SAD级谈锋鸳瀣黼象质检总局负责受理和审批；D级设计单位由省级质量技术监督部门负责受理和审批。 压力管道GA类、GC1、GDl级设计单位由国家质检总局负责受理和审批；GB类、GC2、GC3、GD2级设计单位由省级质量技术监督部门负责受理和审批。设计单位同时含有国家质检总局和省级质量技术监督部门负责受理和审批的项目时，由国家质检总局负责受理和审批。 第六条从事压力容器设计审核和批准的人员(以下统称审批人员)、从事压力容器 分析设计的设计人员，应当具备相应专业设计能力，并且经过专业考核合格，取得压力容 器相应的审批人员、设计人员资格。 从事压力管道设计审核和审定的人员(以下统称审批人员)，应当经过压力管道设计鉴定评审机构考核合格，由国家质检总局公布，取得相应审批范围的压力管道设计审批人员资格证书。审批人员的考核计划每年年初由国家质检总局统一公布。 压力容器、压力管道相关设计人员、审批人员的资格有效期为4年。 第七条取得A级或者C级压力容器设计许可的设计单位和审批人员，即具备D级压力容器设计资格和设计审批资格；取得D2级压力容器设计许可的设计单位和审批人员，即具备D1级压力容器设计资格和设计审批资格；取得SAD级压力容器设计许可的设计单位和审批人员，必须同时具备A级、C级或D级压力容器设计许可和设计审批资格，才能从事相应级别的压力容器分析设计工作。 取得GAl级压力管道设计许可的设计单位和审批人员，即具备GA2级中相应品种压力管道的设计资格和设计审批资格；取得GCl级压力管道设计许可的设计单位和审批人员，即具备GC2、GC3级中相应
低温压力容器制造工艺研究 发表时间：2019-12-23T09:46:42.130Z 来源：《电力设备》2019年第17期作者：朱明龙[导读] 摘要：在当代生产生活中压力容器所扮演的角色日益重要，常被使用在生产运输压力较大的环境中，对此该设备在制造过程中不仅要保证其质量与性能达标，还要兼具良好的抗压能力，以保证其能够完美适应高压环境。 （浙江省特种设备科学研究院浙江杭州 310020） 摘要：在当代生产生活中压力容器所扮演的角色日益重要，常被使用在生产运输压力较大的环境中，对此该设备在制造过程中不仅要保证其质量与性能达标，还要兼具良好的抗压能力，以保证其能够完美适应高压环境。但在现今的压力容器制造中，受到传统工艺等因素的影响，使其在质量控制方面存在一些问题，对此本质旨在对压力容器制造的质量控制进行探讨，为保证压力容器制造质量出一份力。 关键词：低温；压力容器；制造工艺 中图分类号： TH49 文献标识码：A 引言 压力容器是一种装有气体、液态气体等介质的封闭设备，能够承受较强的压力，于是广泛用于化工、医药、食品等行业，由于其使用环境的特殊性，使用方其安全性与质量也提出了更高的要求。但是，在压力容器的制造过程中，常常会受到各类因素的影响，使得压力容器的质量得不到保障，不仅对生产效率产生不良影响，还带来了安全隐患。对此，笔者将从前期准备、材料选控、工艺制造以及检测监督几个方面分析，以保证压力容器制造的质量得到控制。 1压力容器设计中常见问题的防范策略 1.1科学选用容器材料 在进行压力容器设计制造过程中，首要环节在于合理选择材料，提升压力容器应用效率。首先，需要对各个类型材料本质和特点有所了解，其中包含了材料强度、韧性、受力情况等，对其应用性能加以综合评估，根据压力容器设计应用要求，从性能上选择最佳的材料。其次，综合思考压力容器结构特点，从采购厚度方面入手，不但需要防止由于厚度不足而影响压力容器强度，也不可由于厚度过大而使得压力容器重量偏高。此外，需要选用价格适宜的材料，把市场广泛应用的材料当作核心，减少压力容器设计制造成本投放，保证可以顺利完成生产。1.2确保使用寿命达标 保证压力容器应用期限，是对其设计重点思考的内容。首先，设计工作人员应该提升对压力容器应用期限的注重力度，明确寿命数值，在实际生产过程中将其当作标准，确保压力容器质量和性能合理。其次，在明确压力容器使用寿命过程中，设计工作人员不但需要凭借自身工作经验，同时还要综合思考压力容器应用环境和材料性能等，并在计算机系统作用下，实现对其应用情况的模拟，保证设计寿命周期的规范性和科学性。 1.3 准确计算法兰数值 法兰设计作为压力容器设计核心内容，其设计效果将会给压力容器整体设计质量带来直接影响。加强对法兰设计管控，可以有效提升压力容器设计质量。在国际中，广泛应用的压力容器法兰设计方式在于Waters 法。通常情况下，法兰应力由三部分构成，也就是法兰力矩应力、由压力直接作用于法兰本体造成的环向应力、由组成法兰各个环节在压力影响下形成的应力。在实际过程中，需要对压力容器法兰设计加以科学核算，从法兰结构、受力情况等方向综合思考，结合压力容器设计和制造要求，获取精准的设计参数，从而提升压力容器设计制造质量。 2低温压力容器制造工艺 2.1压力容器制造质量控制之工艺制造 工艺制造是压力容器制造质量控制的重要部分。针对焊接工艺的质量控制，首先相关工作人员应制定好焊接计划，对材料的焊接位置进行严格把控，使工艺能按照相关规定执行；其次在选择焊接设备时，应对其参数进行严格检查，保证在焊接工作能够顺利进行；再者考虑到材料对焊接适应不同，对此根据所选材料对焊接工艺的适应程度，来采取适当的焊接工艺；此外选择的材料中含有特殊材料，若选材用含有低温钢材时，应对氢含量进行严格把控；最后在焊接工作完成之后，还应做好质检工作，以保证压力容器在制造过程中的质量。针对热处理工艺的质量控制，压力容器在进行热处理时，会保持一段时间的升温状态以及低温状态，最后是完成之后温度的下降，对此工作人员应对着三个状态的温度进行严格控制，以保证温度的变化能够适应要求。针对压力容器变形的质量控制，首先工作人员应对所选材料的尺寸以及规格进行严格的控制，依据相关规定完善压力容器的制造流程，并利用模具对压力容器的结构以及应力等进行测试确认，以降低容器变形的可能性；再就是在组装的过程中加强对外壳的拼接力度，缝隙部分也应处理，避免长时间的使用，因缝隙的变化发生变形问题。 2.2压力容器制造质量控制之检测监督 在压力容器制造完成之后，应进行适当的压力测试，测试的主要目的在于检测压力容器使用的安全性，对此首先要注意的是测试方法的选择，针对不同类型的压力容器，应根据相关的规定选择不同的测试方式；其外在测试的过程中，应严格按照国家规定的技术标准来进行，同时对测试的每个细节进行把控，对压力容器的整体质量进行把控。此外为验证压力容器的密封性以及其他性能是否符合标准，还应对压力容器进行无损检测，一般而言控制的方式多样，在方法选择时，应选择对压力容器影响小的类型，如超声波这一方式，不光影响小还能准确找出压力容器表面存在的缺陷，总而言之，在进行质量检测时，应根据情况选择适当的检测设备，以保证测试结果的准确有效性[3]。综合考量，在对压力容器进行测试监督时，应从以下几个方面进行考量：首先是计划的制定，测试计划的制定应严格按照相关规定来进行，明确检测的内容，对检测过程中的重点内容进行划分，如组装间隙处理、直线度等方面的测试，将每个环节细分化，以保证监督测试展开的合理性；其次是工艺的检测监督，应对制造的每一个工序环节进行严格监督，降低误差产生的可能性，明确压力容器在制造过程中选择的工艺，对焊接工艺、组装工作等环节进行严格检查，以保证每个环节都按照规定的参数以及流程来进行，避免质量问题的出现；最后为保证压力容器最终成品的质量，考虑到使用环境的特殊性，在进行耐压测试时，应明确测试的重点工作内容即分析压力容器实际的承载力，在气压测试、气液测试以及液压测试等方面进行严格把控，在测试的过程中，要保证保压时间高于规定时间，以保证压力容器在实际运行过程中的稳定性，能够更好地适应环境的变化，同时工作人员还应对测试的每个环节进行记录，通过记录对所存问题进行分析讨论，对问题进行解决，最终实现保证压力容器质量的目的。
Through the joint creation of clear rules, the establishment of common values, strengthen the code of conduct in individual learning, realize the value contribution to the organization.低温绝热压力容器定期检 验细则正式版
低温绝热压力容器定期检验细则正式 版 下载提示：此管理制度资料适用于通过共同创造，促进集体发展的明文规则，建立共同的价值观、培养团队精神、加强个人学习方面的行为准则，实现对自我，对组织的价值贡献。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 1、总则 （1）目的为了认真贯彻《特种设备安全监察条例》，保证低温绝热压力容器的安全运行，特制定本工艺。 （2）范围本规则适用于已经注册登记的属于《固定式压力容器安全技术规程》管辖的低温绝热压力容器的定期检验。 2、依据 （1）《特种设备安全监察条例》；《山东省特种设备安全监察条例》； （2）TSG R0004-2009《固定式压力容
器安全技术监察规程》； （3）TSG R7001《压力容器定期检验规则》； （4）GB150《钢制压力容器》； （5）GB18442《低温绝热压力容器》； （6）HG20585《钢制低温压力容器技术规定》； （7）相关的技术标准及设计文件。 3、方法、程序、内容和要求 3．1 使用单位在检验前应做好下列工作： 3．1．1 隔断介质来源，清空内部介质，缓慢地升温，使之达到可以进行检验工作的程度； 3．1．2必要时按检验单位的要求搭好
低温压力容器设计应考虑的问题 一、选材。低温压力容器应选用低温压力容器用材料（低温低应力工况除外），选材原则： 1）低温容器受压元件用钢材应是镇静钢，承受载荷的非受压元件也应该是具有相当韧性且焊接性能良好的钢材； 2）一般低温用钢都要求正火处理，正火处理不仅可以细化晶粒，还可以减少由于终轧温度和冷却速率不同而引起的显微组织不均匀，可降低钢材无塑性转变温度； 3）对低温用碳素钢和低合金钢各类钢材，要求进行低温夏比V型缺口冲击试验； 4）C2.1.2 δs>20mm逐张UT Ⅲ；C2.1.4 对不同温度进行冲击试验。 二、容器的结构设计要求均应有足够的柔性需充分考虑下列问题GB150附录C3.2 1)尽可能简单，减少约束。 2)应避免产生过大的温度梯度。 3)应尽量避免结构形状突变,以减少局部高应力，接管、凸缘端部应打磨成圆角，圆滑过渡。 4)容器的鞍座、耳座、支腿应设置垫板或连接板，避免与容器壳体相焊。垫板或连接板按低温材料考虑。垫片要选择在低温下有良好弹性的材料。 5) 容器与非受压元件或附件的连接焊缝应采用连续焊。 6)接管补强应尽可能采用整体补强或厚壁管补强，若采用补强板，应为截面全焊透结构，且焊缝圆滑过渡。 7)在结构上应避免焊缝的集中和交叉。 8)容器焊有接管及载荷复杂的附件，需焊后消除应力而不能整体进行热处理时，应考虑部件单独热处理的可能性。 三、焊缝的结构设计：GB150附录C3.3 1)A类焊缝应采用双面对接焊，或采用保证焊透、与双面焊具有同等质量的单面对接焊。 2)B类焊缝也应采用与A类焊缝相同的全焊透对接焊缝。除非结构限制不得已时，允许采用不拆除垫板的带垫板单面焊。 3)C类、D类焊缝，原则均要求采用截面全焊透结构。对于一般平焊法兰的截面非全焊透结构，规定仅用于压力较低（设计压力不大于 1.0MPa）、较高温度（设计温度不低于-30℃）的场合，且标准抗拉强度下限值低于540MPa的材料。 四、焊接接头的无损检测（NDT/NDE） C4.6.1 容器的对接接头（A、B类）凡符合下列条件之一者应进行100%RT or UT： A）容器设计温度低于-40℃； B）容器设计温度虽高于-40℃，但接头厚度大于25mm； C）10.8.2.1和10.8.2.2者 1）无损检测比例为100%、50%。 2）凡按规定做100RT or UT的容器，其T形对接接头，角焊缝均需做100%MT or PT。 五、焊接要求 GB150附录C4.3 1）焊接前按JB4708进行焊接工艺评定试验，包括焊缝和热影响区的低温夏比（V）冲击试验。 2）当焊缝两侧母材具有不同冲击试验要求时，焊接金属的冲击试验温度应低于或等于母材中较高者，其冲击功按σb的较低者。热影响区按相应母材要求确定。接头的拉伸和弯曲性能按两侧母材中的较低要求。拉伸2块，面弯2块，背弯2块，冲击试验焊缝和热影响区各3块,当焊缝两侧母材的钢号不同时，每侧热影响区都应取3个冲击试样。 3）应严格控制焊接线能量及焊缝质量。 4）焊接区域内，包括对接接头和角接接头的表面不得有裂纹、气孔、咬边等缺陷，不应有急剧的形状变化，呈圆滑过渡。 六、热处理 GB150 附录C4.4.1 钢板厚度>16mm的碳素钢和低合金钢制容器或受压元件，应进行焊后热处理。
低温压力容器技术要求汇总 1. 钢板逐张超声检测 板厚大于20mm的16MnDR、Ni系低温钢（调质状态除外），逐张检查，不低于Ⅱ级合格。（GB150-2011）用于制造低温压力容器筒体、凸形封头和球壳的钢板，厚度超过以下数值时，需按《承压设备无损检测》JB4730.3进行超声检测，且不低于Ⅲ级。(HG/T20585-2011) 板厚大于16~20mm的钢板，每批抽检20%，最少1张。 板厚大于20mm的钢板，逐张检查。(GB150规定质量等级不低于Ⅱ级) 用作低温压力容器筒体的无缝钢管应逐根按《承压设备无损检测》JB4730.3进行超声检测检查。 2. 焊后热处理 球壳板厚度≥16mm的低温球罐应进行焊后整体热处理。（GB12337-1998附录A） 受压元件焊接接头厚度超过16mm时，低温压力容器或部件全部施焊工作完成后，应进行消除应力热处理。热处理工艺应与焊接工艺评定的热处理制度（温度曲线）一致。（HG/T20585-2011） 3. 100%射线或超声检测 设计温度低于-40℃的或者焊接接头厚度大于25mm的低温容器。（GB150-2011） 低温压力容器的对接接头符合下列情况之一者，应经100%射线或超声检测：（HG/T20585-2011） 盛装易爆介质的容器，且设计压力大于0.6MPa者 设计压力大于等于1.6MPa者 壳体板厚大于25mm者 钢材标准规定的最低抗拉强度Rm＞540MPa或合金元素含量大于3%的低合金钢。 设计温度低于-40℃者。 C.无损检验方法和评定标准应符合下列要求 对接接头的射线检测按《承压设备无损检测》的规定进行。射线照相的质量应不低于AB级，焊缝质量不低于Ⅱ级为合格（100%检测及局部检测） 焊接接头的超声检测按《承压设备无损检测》的规定进行，无论100%检测及局部检测均应不低于Ⅰ级要求。 焊接接头的TOFD检测《承压设备无损检测》的规定进行，焊缝质量不低于Ⅱ级为合格（100%检测及局部检测）。 4. 磁粉或渗透检测 10.3.1中低温容器上的A、B、C、D、E类焊接接头，缺陷修磨或补焊处的表面，卡具和拉筋等拆除处的割痕表面。（GB150-2011） 设计温度低于-40℃的低合金钢制低温压力容器上的焊接接头。（TSG R0004-2009） 低温压力容器下列部位应按《承压设备无损检测》进行表面磁粉检测或表面渗透检测。（HG/T20585-2011） a.符合本标准第8.7.1条的对接接头，但无法进行射线或超声检测者。 b.符合本标准第8.7.1条的容器壳体上的C类、D类焊接接头以及附件焊接的角接接头、填角焊缝的可及表面。 c.钢材标准规定的最低抗拉强度Rm＞540Mpa的高强度钢容器上的全部焊接接头及热影响区表面。 d.受压壳体上工装卡具、拉筋板等临时附件拆除的焊痕表面，焊补前的坡口及焊补的表面以及电弧擦伤处。设计压力大于或等于1.60Mpa，且设计温度低于-40℃的设备法兰用紧固件材料为铁素体钢时，应逐件进行磁粉检测。（HG/T20585-2011）
前言 本项目属于金属材料加工制造工艺领域。低温压力容器用钢向高韧性、高强度方向发展，现行低温压力容器用钢标准GB3531中的钢种并不能完全适应市场需求。为了满足市场对高韧性（-50℃）、高强度（Rm≥530）低温压力容器用钢的需求，研制开发了15MnNiNbDR钢。项目关键技术：1）采用KR脱硫、顶底复合吹炼、RH真空处理和连铸全过程保护浇注等先进冶炼工艺，充分降低钢中S、P含量和气体夹杂，提高钢质的纯净度；2）降低C含量，添加合金元素Ni、Nb，利用钢中强碳化物形成元素Nb的碳氮化物第二相质点的弥散分布，细化晶粒，提高钢的强度、低温韧性和焊接性；3）采用恰当的热处理工艺，得到稳定的铁素体+珠光体组织，钢板经热加工、焊接、SR处理等加工后组织保持稳定；4）同步研发了钢板工程应用所需的焊材、锻件等配套材料，实现了低温球罐工程材料、制造、安装的国产化。 15MnNiNbDR化学成分 15MnNiNbDR力学性能 15MnNiNbDR交货状态 正火+回火 15MnNiNbDR工程应用 随着大型石油化工建设项目的发展,盛装低温介质的球形压力容器越来越多,而低温球罐从设计、选材到制造、安装、验收方面都比常温球罐的要求更为严格。GB3531《低温压力容器用低合金钢板》中,16MnDR、15MnNiDR的低温冲击韧性技术要求分别为-40℃Akv≥24J、-45℃Akv≥27J。为满足国内大型石油化工乙烯球罐更低温度的建造需求,部分钢厂在大大提高钢的冶金质量基础上,添加GB3531所允许的微量V、Nb、Ni等元素,既提高现有低温压力容器用钢的强度,又提高了韧性,成功研制了高性能15MnNiNbDR(-50℃低温冲击A KV≥60J,σb≥530MPa)钢板
低温压力容器制造质量控制 1 低温压力容器材料控制要点 低温压力容器的质量首先取决于低温用钢材的质量。低温用钢按使用温度大体分为三大类：-40℃以上温度时，多用低碳（含碳里小于0.25%）碳锰钢；-40～-196℃时，多用低碳钢、中镍钢，-196～-273℃时，多用铬镍奥氏体钢。常用的钢材有16MnR、16MnDR、15MnNiDR、09Mn2VDR、09MnNiDR、06MnNbDR、CF-62 等，以及镍系低温钢材1.5Ni、2.5Ni、3.5Ni、5Ni、9Ni 钢等。钢材在低温下的主要失效形式是脆性断裂。钢材在温度低于脆性转变温度（NDTT）时，在有足够尖锐的缺口或缺陷时就可能导致低应力下的脆性断裂。这种断裂破坏是突然发生的，并可能导致灾难性的后果。钢材在低温下的冲击值Akv，反映了钢材缺口尖端处的在低温下塑性变形能力和对裂纹扩展的敏感性，即低温韧性。材料采购首先应选择经过企业内部管理评审合格供方，同时为了得到良好的冷热加工性能和低温韧性，采购时对所选的低温钢材在对冶炼方法、化学成分、钢材内部组织、热处理状态等诸方面均应加以严格规定和要求，以保证低温钢材的质量。 1.1 低温材料的检验 低温钢材在入厂后的复验对于保证材料质量，从而在源头上保证低温压力容器的质量具有重大意义。低温压力容器用钢材在加工制造前须对低温冲击值进行复验。对低温三类压力容器和球罐用钢材还要进行全项目复验。即复验材料的化学成分、常温机械性能、低温冲击值以及钢材超声波检测复验。钢材复验按进行精确下料，确保筒体成形准确。对于封头及球壳板批进行，每批由同一牌号、同一炉罐号、同一规格尺寸、能、低温冲击值以及钢材超声波检测复验。钢材复验按批进行，每批由同一牌号、同一炉罐号、同一规格尺寸、同一热处理制度的钢材组成。低温压力容器用焊条应选用化学成分和力学性能与母材相近的低氢碱性焊条，埋弧焊焊剂应选用碱性或中性焊剂，并且其低温冲击值不小于标准和母材的规定。所有用于低温钢的焊条应按批复验药皮含水量或熔敷金属扩散氢含量。 1.2 低温材料的管理 建立严格的低温钢材料的发放、回收以及现场管理制度，对于低温压力容器的制造来讲是重要的质量保证手段。特别在制造现场，由于低温钢材与普通钢材容易混淆，如不严加管理会留下很大的事故隐患。低温钢材和焊条应专人专库管理，经技术交底后，施工人员和相关管理人员应熟识低温钢材和焊条的标识，以防与其他钢材混淆。材料进出库要记录台帐，剩余材料要及时进行标识移植。低温钢材表面质量要求高，低温钢材储运过程中应保护好表面并采用色标进行标识。下料、切割应在材料管理人员监督下进行，并及时进行色标移植，低温钢材表而不允许打钢印作标识。钢板材、半成品按批号、规格分类上架堆放，预制，加工成形的材料用胎具支架存放，严禁低温钢材料特别是焊接材料直接置于地面。支架离地面和墙面的距离不应小于300mm 。焊条库设置符合相关焊材管理规定，库内温度不得低于10℃，相对湿度不大于60% ，并做好记录。焊条使用前按规定温度烘干2 小时，烘干后放置于恒温干燥箱内(100～150℃）。 2 制造安装过程控制要点 压力容器低温下的破坏除钢材本身质量因素外，制造及安装缺陷造成的内部应力集中也是引起低温脆性断裂的一个重要原因。特别在低温下，应力集中处较大的峰值应力与设备总体薄膜应力和弯曲应力 相叠加，使低温压力容器在局部达到很高的应力水平，而低温下钢材的塑性变形能力下降，自限性条件消失，从而引起钢材突然的脆性断裂。此外，在制造过程中，钢材冷态下加工变形率过大时，会出现强度和硬度增
16MnDR低温压力容器用钢，一般采用J507Fe（GB/T 5118 E5018-G ）焊接,焊丝采用焊丝GB ER50-3焊接。 不管哪一种焊材，您必须做工艺评定合格后方可焊接。 16MnDR钢板在正火状态下，板厚6－60mm最低使用温度为－40°，板厚60-120mm最低使用温度－30°。 16MnDR根据《GB/T 3151－2008 低温压力容器用钢》查询 16MnDG钢管根据《GB/T 8163-2008 输送流体用无缝钢管》查询 推荐参考资料： "焊丝采用H08Mn2SiA，J507RH焊条（超低氢的）。（注此处为引用参考资料网址的内容，本人持不同意见） 本人是专业做低温罐的，国内大小低温罐从1.5万立方到16.8万立方的我都参与过，考虑你对这方面不是很熟悉，我作简单介绍如下： 首先，16MnDG是16Mn低温用锅炉用钢，类似16MnD、16MnDR，属国产低温标准材料，主要考虑低温及高压设计，此类材料如美国的A516、A106Gr.B、A537、A553等都属于低温用钢； 其次，焊材的选择是根据图纸设计来参考，采用就高原则，在低温行业主要对低温冲击韧性提出要求，如-20°、-30°、-45°、-62°、-196°等，楼主查的J507RH属于超低氢高韧性低温焊材，我这里也有其焊接16MnDR的工艺评定； 再次，低温母材及焊材中都会有不同程度的Ni含量，其主要作用不是提高强度，而是降低钢的低温脆性转变温度； 最后、需要注意的是，购买材料时一定要注意其质保等级，我曾经遇到过别人委托我做的一份低温工艺评定，冲击要求-62°，结果评定不合格，把我郁闷坏了，因为经历那么多的低温材料，出了这次的不合格，确实不爽，结果我让委托方把焊材质保书传真给我，才发现其质保书中的冲击温度要求为-30°，也就是因为这个疏忽，问题也就这样算了，得从新采购焊材。 补充说明：低温钢焊接包括镍基合金焊接尤其要注意线能量的控制，严格控制摆动宽度或限制单根焊条的焊接长度以保证较低的焊接热输入对于焊接接头的低温冲击韧性有很大的保障，其主要原因是防止铁素体组织450°脆化区间时间过长，而使得塑韧性降低，尤其是韧性降低最为明显。
压力容器法规、标准介绍 一、压力容器法.规、标准体系 我国的特种设备法规体系主要分以下五个层次 法律—行政法规—部门规章—安全技术规范—引用标准”。 第一层次：法律 根据宪法和立法法的规定，由全国人民代表大会及其常委会制定法律。 如《安全生产法》、《劳动法》、《产品质量法》、《计量法》、《标准化法》、《行政许可法》等； 2012年8月，十一届全国人大常委会第二十八次会议初次审议了《中华人民共和国特种设备安全法（草案）》。 第二层次：行政法规 由国家最高行政机关—由国务院制定的行政法规 《特种设备安全监察条例》（第373号国务院令）,2003年3月公布，自2003年6月1日起施行。 2009年1月14日《国务院关于修改(特种设备安监察条例)的决定》（第549号国务院令）公布。 第三层次：行政规章 由国务院各部门制定的部门规章，如： 《锅炉压力容器制造监督管理办法》(总局令第22号)自2003年1月1日起施行； 《特种设备作业人员监督管理办法》（总局令第140号）自2011年7月1日起施行； 第四层次：安全技术规范(规范性文件) 是政府对特种设备的安全性能和相应的设计、制造、安装、改造、维修、使用和检验检测等所作出的一系列规定，是必须强制执行的文件，安全技术规范是特种设备法规标准体系的主体，是在世界经济一体化中各国贸易性保护措施在安全方面的体现形式，其作用是把法律、法规和行政规章的原则规定具体化。 TSG Z0004-2007特种设备制造、安装、改造、维修质量保证体系基本要求 TSG Z0004-2007特种设备制造、安装、改造、维修许可鉴定评审细则 TSG R1001-2008压力容器压力管道设计许可规则 TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程 TSG R0002-2005 超高压容器安全技术监察规程 TSG R7001-2004 压力容器定期检验规则 TSG R6001-2008压力容器安全管理人员和操作人员考核大纲 TSG R3001-2006压力容器安装改造维修许可规则
Designation:A516/A516M–04Used in USDOE-NE Standards Standard Speci?cation for Pressure Vessel Plates,Carbon Steel,for Moderate-and Lower-Temperature Service1 This standard is issued under the?xed designation A516/A516M;the number immediately following the designation indicates the year of original adoption or,in the case of revision,the year of last revision.A number in parentheses indicates the year of last reapproval. A superscript epsilon(e)indicates an editorial change since the last revision or reapproval. This standard has been approved for use by agencies of the Department of Defense. 1.Scope* 1.1This speci?cation2covers carbon steel plates intended primarily for service in welded pressure vessels where im- proved notch toughness is important. 1.2Plates under this speci?cation are available in four grades having different strength levels as follows: Grade U.S.[SI]Tensile Strength, ksi[MPa] 55[380]55–75[380–515] 60[415]60–80[415–550] 65[450]65–85[450–585] 70[485]70–90[485–620] 1.3The maximum thickness of plates is limited only by the capacity of the composition to meet the speci?ed mechanical property requirements;however,current practice normally limits the maximum thickness of plates furnished under this speci?cation as follows: Grade U.S.[SI]Maximum Thickness, in.[mm] 55[380]12[305] 60[415]8[205] 65[450]8[205] 70[485]8[205] 1.4For plates produced from coil and furnished without heat treatment or with stress relieving only,the additional requirements,including additional testing requirements and the reporting of additional test results of Speci?cation A20/A20M apply. 1.5The values stated in either inch-pound units or SI units are to be regarded separately as standard.Within the text,the SI units are shown in brackets.The values stated in each system are not exact equivalents;therefore,each system must be used independently of the https://www.doczj.com/doc/666173729.html,bining values from the two systems may result in nonconformance with the speci?-cation. 2.Referenced Documents 2.1ASTM Standards:3 A20/A20M Speci?cation for General Requirements for Steel Plates for Pressure Vessels A435/A435M Speci?cation for Straight-Beam Ultrasonic Examination of Steel Plates A577/A577M Speci?cation for Ultrasonic Angle-Beam Examination of Steel Plates A578/A578M Speci?cation for Straight-Beam Ultrasonic Examination of Plain and Clad Steel Plates for Special Applications 3.General Requirements and Ordering Information 3.1Plates supplied to this product speci?cation shall con-form to Speci?cation A20/A20M,which outlines the testing and retesting methods and procedures,permissible variations in dimensions and mass,quality and repair of defects,marking, loading,and so forth. 3.2Speci?cation A20/A20M also establishes the rules for ordering information that should be complied with when purchasing plates to this speci?cation. 3.3In addition to the basic requirements of this speci?ca-tion,certain supplementary requirements are available where additional control,testing,or examination is required to meet end use requirements. 3.4The purchaser is referred to the listed supplementary requirements in this speci?cation and to the detailed require-ments in Speci?cation A20/A20M. 3.5Coils are excluded from quali?cation to this speci?ca-tion until they are processed into?nished plates.Plates produced from coil means plates that have been cut to individual lengths from coil.The processor directly controls,or is responsible for,the operations involved in the processing of coils into?nished plates.Such operations include decoiling, leveling,cutting to length,testing,inspection,conditioning, heat treatment(if applicable),packaging,marking,loading for shipment,and certi?cation. 1This speci?cation is under the jurisdiction of ASTM Committee A01on Steel, Stainless Steel,and Related Alloys and is the direct responsibility of Subcommittee A01.11on Steel Plates for Boilers and Pressure Vessels. Current edition approved June1,2004.Published June2004.Originally approved https://www.doczj.com/doc/666173729.html,st previous edition approved in2003as A516/A516M–03. 2For ASME Boiler and Pressure Vessel Code applications,see related Speci?-cation SA-516/SA-516M in Section II of that Code. 3For referenced ASTM standards,visit the ASTM website,https://www.doczj.com/doc/666173729.html,,or contact ASTM Customer Service at service@https://www.doczj.com/doc/666173729.html,.For Annual Book of ASTM Standards volume information,refer to the standard’s Document Summary page on the ASTM website. 1 *A Summary of Changes section appears at the end of this standard. Copyright?ASTM International,100Barr Harbor Drive,PO Box C700,West Conshohocken,PA19428-2959,United States.
7、压力容器安全操作要点是什么？ 答：（1）压力容器严禁超温超压运行；（2）严格按照安全及工艺操作规程精心操作，坚守岗位，避免误操作、防止加料过量或加料中含有杂质（由化学反应而产生压力的）、防止超量充装或意外受热（液化气体）等；（3）平稳操控工艺参数，做到“四慢一平稳”：升降温也要缓慢，运行过程要平稳操作（缓慢地进行加载、卸载、运行期间要保持载荷相对稳定、）；（4）操作快开门式压力容器关门时啮合必须到位；开门操作时罐内必须无压（表压为零）；（5 ）不带压松紧螺栓；（6）换热器操作时应先引进冷流后进热流，同时引进的冷热流速度要慢，以减少温差应力；（7）。坚持运行期间的巡回检查制度。要求在工艺方面检查操作条件（压力、温度、液位、介质的化学成分及无聊配比、投料量等）；在设备方面检查设备状况（各连接部位有无泄漏、渗漏：设备有无塑性变形、腐蚀以及其它缺陷或可疑迹象；容器及管道有无震动、磨损）；在安全装置方面检查是否状态完好，是否在检定或校验有效期内。巡回检查要定时（定间隔时间）、定点（关键的设备、管线、机泵、阀门、容器、指示仪表以及曾经出现的故障的部位）、定路线（生产流程或事故易发生线路），注意观察工艺参数变化，要求认真及时准确真实地做好容器运行状况记录；（8）处理跑冒滴漏现象；（9）压力容器运行中，发现异常现象时，应采取紧急措施并上报；（10）容器的紧急停止运行。 8、安全及工艺操作规程应有哪些主要内容？ 操作容器前应进行哪些常规检查和准备工作。 答：①安全附件是否齐全、完好；②本体及受压元件有无裂纹、变形及其他异常情况；③各种阀门及密封锁紧元件是否完好，是否有跑、冒、滴、漏及内筒积水的现象；④快开式压力容器应做端盖与筒体法兰紧固啮合到位实验。 10、简述您操作压力容器前应进行哪些准备工作和常规性检查。 答：准备工作是必须按规定着装，带齐操作工具、特别是专用工具应随身携带；常规性检查工作：（1）设备工艺条件是否正常；（2）安全附件是否齐全、完好；（3）设备体及受压元件有无裂纹、变形及其它以异常情况；（4）各种阀门及法兰密封紧固元件、连接部位是否完好，是否有跑冒滴漏现象；（5）机泵、管线是否运转正常等；⑥前班生产纪记录及故障处理记录。 11、压力容器运行期间应该做哪些检查？ 答：①对工艺参数（条件）检查：压力、温度、液位、流量及介质化学成分等的检查，检查是否在原定范围内，是否有跑、冒、滴、漏现象。②设备状况检查：本体及受压元件有无裂纹、变形及其他异常情况；；③安全附件的检查：所有安全附件是否完好，工作正常。④是否进行了定期排污。 12、压力容器巡查（主要）内容包括哪些？ 答：（1）确认个温度表、压力表、液位计良好可用。⑵检查温度、压力、液位等参数，并使之处于正常范围内。（3）检查各安全阀处于正常使用状态。⑷检查系统内有无泄漏，管线上各倒淋处于关闭状态。（工艺参数、设备本体状况、安全附件状况。） 13、压力容器上安全阀超压起跳应如何处理？ 答：①马上打开排空管阀门，泄压：②安全阀回落后，观察容器工艺参数是否正常；③检查容器出口管线是否堵塞，检查调节阀；④如不能保证容器正常工艺参数，应停车查找原因并检修。 15、压力容器常用的安全附件有哪些？其中有哪些是国家强制校验的附件？对其他非国家强制校验的附件是否可以不用进行校验和完好性检查？ 答：压力容器用的安全附件一般由安全阀、爆破片装置、紧急切断装置、压力表、液面计、测温仪表、快开门式压力容器的安全连锁装置等。其中安全阀、压力表、测温仪表是国家强制校验的附件。不可以不进行校验和完好性检查。 24、压力表在什么情况应停止使用并更换？ 答：（1）有限止钉的压力表，在无压力时，指针不能回到限止钉处：无限止钉的压力表，在无压力时，指针距零位的数值超过压力表允许误差。（2）表盘封面玻璃破裂或表盘刻度模糊不清。（3）封印损坏或超过检定有效期限。（4）表内弹簧管泄漏或压力表指针松动。（5）指针断裂或外壳腐蚀严重。（6 ）其他影响压力表准确指示的缺陷。 28、压力容器操作人员的职责是什么？ 答：（1）。严格遵守各项规章制度，按照安全及工艺操作规程精心操作，确保生产安全和产品质量；（2）。发现压力容器有异常现象危及安全时应采取紧急措施并及时上报；（3）。应拒绝执行对压力容器安全运行不利的违章指挥；（4）。努力学习业务知识，不断提高操作技能。 29、填写操作记录时，应该考虑哪些内容。 答：①生产指挥系统下达的调度指令：②进出容器的各种物料的温度，压力，流量，时间，数量和间歇操作周期：③容器实际操作状况，包括不同时间工艺参数波动范围；④当班操作期间的操作及巡回检查的内容、时间、有无异常情况等。⑤操作用工具是否齐全好用，特别是专用操作工具。⑥交接要提示的有关内容。 30、实际操作中遇到突发事件应如何应对？ 答：实际操作中遇到突发事件危及压力容器安全时操作人员应按照安全及工艺操作规程中处理紧急异常情况的应急预案采取紧急措施，并迅速上报，使事态向有利于安全的方向发展。 31、压力容器运行中，发现哪些异常现象时，应采取紧急措施并上报（容规121条）？ 答：压力容器发生下列异常现象之一时，作业人员应当立即采取紧急措施，并且按规定的报告程序，及时向有关部门报告：（1）压力容器工作压力、介质温度或壁温超过规定值，采取措施仍不能得到有效控制。（2）压力容器的主要受压元件发生裂缝、鼓包、变形、泄漏等危及安全的现象。（3）安全附件失灵。（4）接管、紧固件损坏，难以保证安全运行。（5）发生火灾等直接威胁到压力容器安全运行。（6）过量充装。（7）压力容器液位异常，采取措施仍不能得到有效控制。（8）压力容器与管道发生严重振动，危及安全运行。（9）低温绝热压力容器外壁局部存在严重结冰、介质压力和温度明显上升。（10）其他异常情况。 32、在实际工作中，压力容器操作人员必须具备的知识和技能有哪些？