BJMYRS北京铭远瑞斯技术发展有限责任公司ASME规范第VIII-1卷 -- 压力容器材料要求课程页 码136/36目标怎样确定允许使用的材料,怎样确定本规范对材料的特殊要求概况l 允许使用的的材料和和选用l Sectiion II材材料技术术条件l 焊材l 冲击试验要要求l 材料的返修修l 材料的检验验和标记记允许使用的的材料和和选用在为VIIII-11卷压力力容器选选用材料料时,应应查阅以以下不同同的资料料:l Subseectiion A 材材料的一一般要求求l Subseectiion B 制制造方法法和特殊殊工况影影响材料料的选择择l Subseectiion C 针针对特殊殊材料的的要求l 材料表 –– 给出出VIIII-11卷允许许使用的的材料(UUCS--23、UUHS--23、UUNF--23等等)l 强制性附录录l Sectiion II材材料的详详细要求求Part A - 钢铁铁材料Part B - 有色色金属Part C - 焊材材Part D - 材料料性能l 有关规范案案例金属学基础础金属通常划划分为钢钢铁材料料(铁>>50%%)和有有色金属属。
含有有一种以以上元素素的金属属为合金金铁合金(SSA-XXXX)铸铁— 碳碳>2%,非非常脆,不不易焊接接,适合合于制造造复杂形形状的部部件钢材 — 碳<2%,不不脆(有有韧性),较较易焊接接碳钢 — 含硅、锰锰,用于于较低温温度低合金钢—— 含铬铬(<110%)、钼钼、镍,用用于高温温和含氢氢介子高合金钢 — 含铬铬(>110%)、钼钼、镍、锰锰,用于于腐蚀、高高、低温温按化化学成分分和性能能,不锈锈钢可分分为:马氏体不锈锈钢(如如4100) —— 高铬(>>12%%),导导磁,可可通过热热处理改改善强度度和硬度度铁素体不锈锈钢(如如4055、4003)——导磁,不不可通过过热处理理来改善善强度和和硬度奥氏体不锈锈钢(如如2000、3000系列列)—不导磁磁,不可可通过热热处理来来改善强强度和硬硬度奥氏体/铁铁素体双双相不锈锈钢(3329)— 高强度,比奥氏体不锈钢具有更好的耐腐蚀性钢的热处理理ASME规规范产品品制造中中会使用用到两个个临界温温度:下临界温度度(A11)= 合金开开始向奥奥氏体转转变上临界温度度(A33)= 合金全全部转变变成奥氏氏体正火 将钢钢加热到到A3以上大大约1000°F,然然后在静静止空气气中冷却却。
目的的是使钢钢的组织织均匀,使使硬度高高于钢在在退火状状态的硬硬度退火 将钢钢加热到到A3以以上大约约50°FF,然后后随炉缓缓慢冷却却目的的是细化化晶粒,使使材料软软化焊 后 加热到到A1以以上的温温度,目目的是降降低制造造和焊接接应力,降降低热影影响热处理 区区的硬度度淬火 钢加加热后的的冷却速速度对提提高钢的的硬度和和强度非非常重要要,如SSA-5517这这样的钢钢种,其其强度主主要靠淬淬火获得得回火 淬火火后的钢钢非常脆脆,为增增加韧性性,将其其加热到到A1以以下,然然后冷却却以得到到所期望望的高强强度和良良好韧性性的综合合性能参见:SStruuctuurall Annalyysiss annd DDesiign of Proocesss EEquiipmeent,, Jaawadd Faarr)有色金属主要用于强强腐蚀、高高温的环环境铝合金 -- 不导导磁、具具有良好好的可成成型性、高高的强度度-重量量比铜合金 -- 良好好的耐腐腐蚀性和和机械加加工性能能镍合金 -- 极好好的耐腐腐蚀性和和高温抗抗氧化性性能钛和锆合金金 - 耐耐腐蚀性性极强有色金属合合金的热热处理退火 将材材料加热热到一定定的温度度,然后后缓慢冷冷却。
目目的是使使材料软软化,消消除冷加加工应力力正火 将材材料加热热到稍高高于退火火温度,然然后以比比退火快快的冷却却速度冷冷却固溶处理 在足以以使各合合金元素素可随机机弥散的的高温下下进行的的热处理理稳定化 低低温加热热以稳定定某种合合金元素素温度处理 对合金金以一定定的温度度处理以以产生一一稳定的的性能参见:SStruuctuurall Annalyysiss annd DDesiign of Proocesss EEquiipmeent,, Jaawadd Faarr)VIII--1卷的的材料UG-4到到UG--8、UUG-110、UUG-112到UUG-114:受受压件的材料料必须是是ASMME规范范Secctioon III中的的材料,并并限于那那些在UUG-223提到到的材料料例外UG-4((b)::非受压件材料料仅须具具有可焊焊性即可可UG-9::焊接材材料UG-111(a))&(cc):允允许使用用的ASSME//ANSSI标准准(见规规范解释释VIIII-777-886)UG-133(b)):垫片片仅须是是可锻纲纲(Wrrougght steeelss)即可可UG-155: 同牌号号的可锻锻材料((Wrooughht mmateeriaals))已被批批准作为为可使用用材料,但但在“采购清清单”中没有有列入的的此材料料。
见见规范解释VIIII-1--89--1944)强制性附录录规定的的材料规范案例允允许的材材料材料的许用用应力总则对于大多数数锅炉压压力容器器规范卷卷册,许许用应力力可在SSecttionn III Paart D-材材料性能能中找到到用于于:- 计算所需要要的厚度度- 与计算应力力值比较较Sectiion II Parrt DD所列材材料顺序序按合金金含量递递增排列列:- 碳钢- 铬-钼钢- 不锈钢在同一“公公称化学学成分”以内,材材料的顺顺序按抗抗拉强度度递增排排列 非常便于设设计人员员使用::合金类类型、强强度等级级 对于某一具具体合金金牌号,首首先看一一下技术术条件,找找出它的的公称合合金含量量和抗拉拉强度表1A和11B随不不同的规规范版本本进行修修改,以以反映出出用新的的设计安安全系数数3.55重新计计算的抗抗拉许用用应力VIII--1卷对于第VIIII卷卷来说,Section II Part D中的表1用于VIII-1卷、表2用于VIII-2表1进一步步分为两两部分::- 表1A –– 钢铁铁材料- 表1B –– 有色色金属材材料对于铸铁(UUCI)、球球墨铸铁铁(UCCD)和和低温材材料(UULT),许许用应力力在VIIII--1卷中中,而不不是Seectiion II Parrt DD。
使用此表时时应注意意以下两两点:- 确认你所查查阅的那那一行在在VIIII-11卷一栏栏里没有有“NP”(Nott Peermiitteed)字字样 确认已查阅阅过与VVIIII-1卷卷有关的的注释另外:UG-455(c)) :接管管剪切许许用应力力 = 接管抗抗拉许用用应力的的70%%UW-155(c)) :焊缝缝的许用用应力是是容器材材料许用用应力的的百分之之几: 坡口焊缝缝抗拉许许用应力力 = 74%% 坡口焊缝缝抗剪许许用应力力 = 60%% 角焊缝抗抗剪许用用应力 = 449% 用于按UUG-441的补补强强度度计算Subseectiion A 一一般要求求Subseectiion A中有有关材料料的基本本条款为为:UG-4 一般要要求UG-5 板材UG-6 锻件UG-7 铸件UG-8 管道和和管子UG-9 焊接材材料UG-111 预制和和预成形形受压件件UG-122 螺栓和和螺柱UG-133 螺母和和垫圈UG-144 棒材一般来说,在在VIIII-11卷的其其它章节节中,如如UCSS、UHHA等,关关于材料料的要求求通常都都具有相相同的段段落编号号UG-4((a)UG-4((a)将将用于承承受压力力应力的的材料限限于那些些由Suubseectiion C允许许使用的的材料,同同时还提提到了UUG-99、100、111、155和强制制性附录录,给出出其它允允许使用用的材料料。
UG-4((b)材料不符合合Subbsecctioon CC允许的的技术条条件可用用于非受受压件,但但必须符符合UWW-5((b)的的要求UW-5(b)指出,必须证实材料具有可焊性一般来说,如果材料可按UG-10、11、15或93识别,或者,其化学成分、机械性能已知,按第IX卷进行了焊接工艺评定即可证实材料的可焊性如果材料不符合上述要求,每一块未识别的材料必须按第IX卷QW-451的规定进行导向弯曲试验UG-4((b)还还提到,未未能按UUG-993识别别的材料料,其许许用应力力不能超超过Suubseectiion C允许许的类似似材料的的许用应应力的880%换换句话说说,在进进行载荷荷计算时时,你只只能使用用该材料料许用应应力值的的80%%UG-4((d)如果材料既既没有列列入VIIII--1卷,又又不符合合UG--10或或15,要要使用此此种材料料可按附附录B向向ASMME提交交申请AASMEE通常要要求,此此种申请请是针对对已向AASTMM提交过过申请的的材料按按照附录录B,在在一般情情况下,可可能会出出版一份份规范案案例,允允许采用用这种材材料UG-4((f)UG-4((f)建建议,设设备的用用户或其其指定代代理应确确认建造造容器所所使用的的材料适适合于预预期的工工作环境境,即在在设备的的预期使使用寿命命期限内内,能保保持要求求的机械械性能、具具有抗腐腐蚀、抗抗侵蚀、抗抗氧化及及其它老老化的能能力。
UG--10未未能完全识别的材材料通常认为只只有“规范”认可的的材料才才能用于于规范容容器的制制造但但是,在在UG--4(aa)中提提到,UUG-110允许许使用未未完全识识别、或或可按本本卷不允允许使用用的某个个技术条条件加以以识别、即即按此技技术条件件制造的的材料,只只要其满满足UGG-100(a))、(b))、(c))的相应应要求UG-100(a)) 可按按材料制制造厂提提供的完完整证明明加以识识别的材材料UG-100(a))允许使使用VIIII--1卷中中没有列列入的材材料,只只要此材材料可以以识别、并并能够通通过炉批批号追踪踪到材料料制造厂厂的原始始化学成成分此此段叙述述了为使使用这类类材料需需要进行行的步骤骤简单单地说,你你应将这这类材料料的理化化性能与与ASMME允许许使用的的材料进进行比较较,如果果一致,即即可对其其认可此此认可步步骤可以以由ASSME持持证厂家家或材料料制造厂厂完成UG-100(b)) 可按按生产批批号识别别、但不不能按UUG-110(aa)认可可的材料料UG-100(b))允许使使用VIIII--1卷中中没有列列入、虽虽可识别别但不能能追踪到到材料制制造厂原原始化学学成分的的材料。
与与UG--10((a)一一样,此此段也叙叙述了为为使用这这类材料料需要进进行的步步骤不不过,在在此种情情况下,你你必须对对每一炉炉号都进进行理化化性能试试验,并并将试验验结果与与ASMME。