钢材选用原则 在压力容器设计中,正确选用结构材料是保证容器结构合理、运行安全、经济合理的关键。钢材的选择应根据设备的设计压力、设计湿度和介质特性。选用的材料应在设计条件下具有良好的力学性能、耐腐蚀性能、良好的点焊性能和冷热加工性能。此外钢材的选用原则,应选择最经济的材料,增加设备成本。化工厂常用钢,按其物理成分和金相组织定义如下:碳钢---含锰量大于等于1.2%,含碳量大于等于2.0%,无有意添加含其他合金元素的铁碳合金。其中,低碳钢通常是指含碳量大于或等于0.25%的碳钢。考虑到钢材的可焊性,点焊结构受压元件所用钢材的含碳量应不低于0.25%。也就是说,用于点焊压力容器的碳钢都是低碳钢。本选材原则所指的碳钢均为低碳钢。低合金钢---低合金钢是低合金高硬度钢和晶界耐热钢的统称。其中,低合金高硬度钢是指以提高钢的硬度和提高综合性能为主要目的的纯度小于3.0%的合金。如:16MnR、15MnV等。碳化物耐热钢是指以提高耐热性和耐氢性为主要目的,添加铬(10%)、钼等合金元素的低碳碳化物耐热钢。钢。如:奥氏体碳钢---常温下金相组织主要为奥氏体的碳钢。
例如:,.铁素体碳素钢——常温下金相组织主要为铁素体的碳素钢。如:马氏体碳钢——常温下金相组织多为马氏体的碳钢。如:压力容器材料应符合GB150--1998的要求,具体牌号的室温上限为允许挠度表4-1~4-7中规定具体允许挠度值的最高温度室温下限见表4-2、4-4、4-6和表4-10。国外及ASME-II类似牌号的物理成分、常温力学性能、供货情况等见下表。各种钢材选用的一般原则: 从采购和制造的角度来看,集装箱选用的钢材应尽量与品种、规格相结合。碳钢为Q235-A。 F、Q235-A、Q235-B、Q235-C级的条件必须符合《GB150》第4.2节的具体规定。当压力装置的壁厚大于8mm时,尽量使用碳钢厚板。当受压装置的壁厚取决于挠度时,优选碳钢。当低合金钢压力装置的壁厚取决于硬度时,应在满足适用范围的前提下依次选用低碳钢和低合金钢。即20R、16MnR,等厚板。 425以下常年使用碳钢和碳锰钢。由于钢中氮化物分解,形成氮化物相的石墨化倾向,使材料的硬度、塑性和冲击硬度增加,钢变得显着变脆,因此不能使用。 .
必须使用低碳碳化物、耐碳化物和耐热钢。硬质合金耐热钢通常用作设计温度低于350的奥氏体碳素钢。受铁离子污染。奥氏体碳钢一般不用作设计温度高于500℃的耐热钢。奥氏体碳素钢通常仅在难以选择低合金钢进行高温使用时才用作高温钢。要求长度小于12mm时,高温钢应优先选用奥氏体碳素钢复合钢。当设计温度高于或等于-20℃时,通常应采用高温钢。 (低挠度除外)如果钢在材料的延性转变温度以下使用,挠度达到一定值,材料就会出现延性破坏。如果材料在服务室温下具有一定的硬度,则可以防止延展性破坏。在实际生产中,通过冲击试验来判断材料的硬度,根据材料的拉伸硬度规定相应的冲击值要求。高温钢除了拉伸硬度和屈服硬度要求外,还必须满足冲击硬度要求。耐腐蚀钢 耐氢耐腐蚀钢--碳化物耐热钢作为低温耐氢钢,是因为它在低温下使用多年,其物理反应产生的二氧化氮溶解在钢中的氢和碳聚集,导致钢形成内部裂纹甚至裂纹(即氢脆)。因此钢材的选用原则,在低温含氢条件下,应根据材料的氢分压(设计压力乘以氢的体积百分比)和设计温度来校核纳尔逊曲线,以获得适合于此的牌号。健康)状况。纳尔逊曲线见“-1998” 图6-1 非受压元件用钢 “GB150-1998”规定了压力容器用钢,但对非受压元件没有明确规定,“-1998”是对于非受压元件钢对元件的选择提出如下规定:根据使用室温的下限、元件的重要性和压力,分别选择相应的系数K1、K2和K3。到以下规定。使用低温系数K1:K1=2; -20 重要性系数K2:如果有损坏,只会局部影响设备,K2=1;如果有损坏会影响整个设备,K2=2。挠度等级系数K3:挠度等级低,K3=1;挠度水平大于或等于允许挠度的2/3,K3=2;挠度水平小于允许挠度的2/3,K3=3。 K1+K2


