移规宣贯-材料教材

《移规宣贯-材料教材》由会员分享，可在线阅读，更多相关《移规宣贯-材料教材（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、移动式压力容器安全技术监察规程 材 料,1、移动式压力容器选材的基本要求 1.1、钢材化学成分 1.1.1、化学成分对钢材性能影响概说 钢中的元素除铁外还含有碳、锰、硅、硫、磷、氧、氮、氢、杂质元素等，对钢材性能各有重要影响。 1.1.2、移动式压力容器重点关注的项目 对移动式压力容器，一般工作温度不高，承压金属壳壁高壁温的情况较少。主要应考虑化学成分对强度、塑性、韧性、抗腐蚀性的影响。硫、磷是对塑性、韧性有最大害处的元素，本规程严加控制。,1.2、物理性能 1.2.1、钢材的物理性能 钢的物理性能主要有密度、熔点、比热容、热导率、线膨胀系数、导电性、导磁性、弹性模量与泊松比、振动衰减率、塑性

2、应变比、应变硬化指数等。 1.2.2、其它材料物理性能 其它材料主要有密封材料、绝热材料、吸附材料等。 密封材料：金属材料、非金属材料、金属材料与非金属材料组合材料。,1.2.3、移动式压力容器重点关注的项目 主要应关注物理性能为熔点、线膨胀系数、弹性模量等。 绝热材料：主要应关注物理性能为熔点、热导率、灰度、放气率等。 吸附材料：主要应关注物理性能为吸气率、可燃性、毒性程度等。 绝热材料、真空绝热容器用吸附材料的要求在“3、针对特定产品的专项附加规定”中叙述。,1.3、力学性能 1.3.1、钢材力学性能的主要项目 力学性能：指受外力作用下所表现出的性能（不止是机械性能）。 主要项目有： 强度

3、、塑性（衡量指标主要有断后伸长率、断后断面收缩率、屈强比。）、硬度、韧性、疲劳极限、蠕变极限、持久强度、松驰。 1.3.2、移动式压力容器重点关注的项目 对移动式压力容器，一般工作温度较低、承受重复交变载荷的情况较少，故需考虑材料蠕变极限、疲劳极限、松驰性的情况较少。 但移动式压力容器承受低周重复载荷、振动载荷、冲击载荷，甚至交通事故下的撞击载荷。故对材料塑性、韧性的要求较高。本规程的相关规定对此有体现。,1.4、钢材工艺性能 1.4.1、钢材工艺性能的一般概念 钢材的工艺性能主要有临界温度、等温转变曲线、热处理性能、硬度、可焊性、可铸性、可锻性、切削加工性、延性、弯曲性能等。 1.4.2、移

4、动式压力容器重点关注的项目 应重点关注的是板材的可焊接性、可切削加工性、延性、弯曲性能、热处理性能等。,1.5、化学性能 1.5.1、化学性能的一般概念 抗氧化性：抵抗高温氧化的能力。 耐腐蚀性：对环境或介质侵蚀的抵抗能力； 金属腐蚀分类： 按腐蚀的机理分：磨蚀、电化学腐蚀、化学腐蚀、应力腐蚀。 按金属腐蚀的形势分：全面腐蚀、局部腐蚀。 局部腐蚀又分：晶间腐蚀、小孔腐蚀、缝隙腐蚀。,1.5.2、移动式压力容器重点关注的项目 对移动式压力容器，正常工况下，承压金属壳壁壁温很高的情况较少。 但应注意因工艺过程需要而可能经历短时高温作用。尤其对于绝热用反辐射材料可能经历工艺高温作用而影响表面灰度、降

5、低反辐射性能。 注意考虑可能的腐蚀性质：均匀腐蚀、点蚀、晶间腐蚀、NaOH应力腐蚀、湿H2S应力腐蚀等。,2、本规程对选材、及质控要求的基本规定 2.1、对性能要求的规定 2.1.1、罐体材料基本要求 本规程2.1条规定： “2.1 基本要求 (1)罐体的选材应当考虑材料的力学性能、化学性能、物理性能和工艺性能，同时还应当考虑材料与充装介质的相容性； (2)材料的质量、规格与标志，应当符合相应材料的国家标准或者行业标准的规定，其使用方面的要求应当符合引用标准的规定；,(3)压力容器专用钢板(带)的制造单位应当取得相应的特种设备制造许可证； (4)材料制造单位应当在材料的明显部位作出清晰、牢固的

6、钢印标志或者采用其他方法的标志；实施制造许可的压力容器专用材料，其材料质量证明书和材料上的标志内容还应当包括制造许可标志和许可证编号； (5)材料制造单位应当向材料使用单位提供材料质量证明书，材料质量证明书的内容应当齐全、清晰，并且盖有材料制造单位的质量检验章； (6)移动式压力容器制造单位从非材料制造单位取得罐体用材料时，应当取得材料制造单位提供的材料质量证明书原件或者加盖材料供应单位检验公章和经办人章的复印件； (7)移动式压力容器制造单位应当对所取得的罐体用材料及材料质量证明书的真实性和一致性负责。”,释义： （1）、“材料生产单位”改为“材料制造单位”。 本规程将99版容规第10条所谓

7、“材料生产单位”改为“材料制造单位”。依是据条例第三条，特种设备“生产”的概念包括设计、制造、安装、改造、维修。 （2）、“认可批准”改“许可证” 关于材料许可：条例第九十九条：“特种设备包括其所用的材料”。99版容规第10条“压力容器材料的生产应经国家安全监察机构认可批准。” 的表述已失时效，本规程表述为“压力容器专用钢板（带）的制造单位应当取得相应的特种设备制造许可证。”因国家质检总局已将原压力容器专用钢板（带）生产许可证改为特种设备制造许可证。,（3）、“弯曲性能”仅限钢板 99版容规第13条“钢制压力容器用材料(钢板、锻件、钢管、螺柱等)的力学性能、弯曲性能和冲击试验要求，应符合GBl

8、50的有关规定”的表述有语误： “弯曲性能”仅限于对钢板而言，对锻件、钢管、螺柱等材料不适用。 仅要求力学性能、弯曲性能和冲击试验不全面，还应当考虑化学性能、物理性能和工艺性能。 “应符合GB150的有关规定。”的表述不够全面，未包括GB/T19905 、JB/T4781 、JB/T4782 、JB/T 4783、JB/T4784、和JB4732等标准。 本规程在基本要求中， “2.1(1)、2.1(2)”的规定作为基本要求更合理、全面。,（4）、材料标志、材料质量证明书 材料标志、材料质量证明书是确认材料“身份”的信息，本规程2.1(4)条、2.1(5)条对此作出规定。 （5）、改“有效复印

9、件”为“复印件” 目前特种设备安全监察不涉及流通经营环节，移动式压力容器制造单位从非材料制造单位取得罐体用材料时，尚难强求一律取得材料质量证明书原件（尤其对于境外），故本规程2.1 (6)保留99版容规第10条对材料质量证明书复印件的原则要求。但改“有效复印件”为“复印件”。意即复印件是否有效非本规程监察范围。 （6）、流通经营环节非本规程监察范围 根据条例第三条，目前特种设备安全监察工作只包括特种设备的生产、使用、检验检测及其监督检查，不涉及流通经营环节，无法对材料供应商进行监督管理，因此只能增加容器制造单位对进货材料的责任。至于材料供应商的责任，容器制造单位因此的损失等，非本规程监察范围。

10、,2.1.2、关于钢材熔炼方法 本规程2.2条规定： “2.2 熔炼方法 罐体受压元件用钢，应当是镇静钢。对标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的低合金钢钢板和奥氏体铁素体不锈钢钢板，以及用于设计温度低于20的低温钢板和低温钢锻件，还应当采用炉外精炼工艺。”,释义： （1）、不再允许使用沸腾钢板 本规程不再允许使用沸腾钢板及Q235A钢板牌号。不再采用99版容规第11条有关碳素钢沸腾钢板和碳素钢镇静钢板内容，将熔炼方法单独提出，写成“压力容器受压元件用钢应当是氧气转炉或者电炉冶炼的镇静钢”。GB150-1998（2002年第1号修改单）及GB150-2011都取消了Q235AF和Q235

11、A两个钢板牌号，能满足本规程规定。 （2）、炉外精炼,2.1.3、关于钢材化学成分 本规程2.3条规定： “2.3 化学成分(熔炼分析) 2.3.1 用于焊接的碳素钢和低合金钢 碳素钢和低合金钢钢材，碳(C)0.250、磷(P)0.035、硫(S)0.035。 2.3.2 压力容器专用钢中碳素钢和低合金钢 压力容器专用钢中的碳素钢和低合金钢钢材(钢板、钢管和钢锻件)，其磷、硫含量应当符合以下要求： (1)碳素钢和低合金钢钢材基本要求，磷(P)0.030、硫(S)0.020； (2)标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，磷(P)0.025、硫(S)0.015； (3)用于设计温度低于

12、20并且标准抗拉强度下限值小于540MPa的钢材，磷(P)0.025、硫(S)0.012； (4)用于设计温度低于20并且标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，磷(P)0.020、硫(S)0.010。”,释义： （1）、P0.030、S0.020控制内容不再包括不锈钢和耐热钢 99版容规第11条中“压力容器专用钢材的磷含量（熔炼分析，下同）不应大于0.030，硫含量不应大于0.020”的规定中 “压力容器专用钢材”不仅包括钢板，也包括高合金元素的不锈钢和耐热钢钢材。本规程2.3.2条控制内容不再包括高合金元素的不锈钢和耐热钢。,（2）、本规程2.3条P、S含量分出5档规定，与固定容

13、规的规定相同。 （3）、碳当量不大于0.45限定已失现实意义 99版容规第12条“在特殊条件下，如选用含碳量超过0.25的钢材，应限定碳当量不大于0.45，由制造单位征得用户同意，并经制造单位压力容器技术总负责人批推，提供材料抗裂性试验报告和焊接工艺评定报告，按照本规程第7条规定办理批难手续”。的规定已失现实意义，本规程不再沿用。 我国用于焊接的承压设备用碳素钢和低合金钢钢材中，所有的牌号其含碳量均不大于0.25。 “如选用含碳量超过0.25的钢材”的碳当量控制规定已无必要。,2.1.4、关于钢材力学性能 本规程2.4.1条规定： “2.4.1 屈服强度与抗拉强度比值 用于焊接结构受压元件的碳

14、素钢或者低合金钢钢材，常温下的标准屈服强度与抗拉强度下限标准值之比(ReL/Rm)不大于0.85。”,释义： （1）、99版容规无此内容。 （2）、引进此数据与国际接轨 与ADR-20096.8.2.1、IMDG6.7.3、6.7.4及欧盟相关标准同。 此指标是欧洲提出的。EN10028正火可焊精细钢中钢板都满足ReH/Rm0.85。我国压力容器专用钢板标准GB713、GB3531、GB19189中钢板都满足ReL/Rm0.85。欧洲用ReH，我国用ReL。 （3）、高强度螺栓材料不必控制ReL/Rm0.85 （4）、屈强比与断后伸长率含义不同,2.1.5、关于冲击功 本规程2.4.2条规定：

15、 “2.4.2 冲击功 厚度不小于6mm的钢板、直径和厚度可以制备宽度为5mm小尺寸冲击试样的钢管、任何尺寸的钢锻件，按照设计要求的冲击试验温度下的V型缺口试样冲击功(KV2)指标应当符合表2-1的规定。”,表2-1 碳素钢和低合金钢(钢板、钢管和钢锻件)冲击功 钢材标准抗拉强度 3个平标准试样冲击功 下限值Rm(MPa) 均值KV2 (J) 510 27 510570 34 570630 38,注2-1： (1)试样取样部位和方向应当符合相应钢材标准的规定； (2)冲击试验每组取3个标准试样(宽度为10mm)，允许1个试样的冲击功数值低于表列数值，但是不得低于表列数值的70； (3)当钢材尺

16、寸无法制备标准试样时，则应当依次制备宽度为7.5mm和5mm的小尺寸冲击试样，其冲击功指标分别为标准试样冲击功指标的75和50； (4)钢材标准中冲击功指标高于表2-1规定的钢材，还需要符合相应钢材标准的规定。”,释义： （1）、对碳素钢和低合金钢材规定了最低冲击功要求 99版容规14条仅提出“移动式压力容器罐体应每批抽2张钢板进行夏比(V形缺口)低温冲击试验，试验温度为零下20或按图样规定，试件取样方向为横向。低温冲击功指标应符合GBl50附录C的规定。”的要求。本规程提出更具体的要求。为预防碳素钢和低合金钢制压力容器发生脆性破坏，对上述钢材规定了最低冲击功要求。 （2）、冲击功指标比固定容规略高