壓力容(rong)器中(zhong)最常用的(de)鋼種為低合金(jin)鋼強(qiang)度鋼Q345(16MnR),它(ta)比普通低合金(jin)高(gao)強(qiang)度結(jie)構鋼Q345(16Mn)具有(you)更高(gao)的(de)強(qiang)韌性(xing),且化學成分和(he)力學性(xing)能穩定(ding)性(xing)高(gao),可焊性(xing)強(qiang)。
由于Q345(16MnR)鋼具有較高的強韌性,因此,對鋼種的元素含量有不同的要求,尤其是S(硫)、P(磷)含量,硫是鋼中的有害元素,它是在煉鋼時由礦石和燃料帶進鋼種的雜質。硫只能溶于鋼液中,在固態鐵中幾乎不能溶解,而是以FeS夾雜的形式存于固態鋼種。硫的最大危害是導致鋼在熱加工時開裂,這種現象稱為熱脆。磷同樣是鋼中的有害元素,它也是在煉鋼時由礦石和生鐵等煉鋼原料帶入的。無論在高溫還是在低溫,磷在鐵中具有較大的溶解度,所以鋼中的磷一般都固溶于鐵中,磷有很強的固溶強化作用,它使鋼的強度、硬度顯著提高。但它會導致鋼材塑性和韌性下降,使鋼材在低溫或常溫時出現“冷脆”現象。硫、磷等雜質還會提高鋼材的回火脆性傾向。因此,Q345(16MnR)鋼中硫、磷元素的含量較低,這樣不僅增加了Q345(16MnR)鋼延性斷裂的能量,降低了回火脆性,而且提高了其潔凈程度,降低了脆性轉變溫度。
由于(yu)壓力容(rong)器事故的(de)危害(hai)性(xing)(xing)很大(da),因此必須保證(zheng)壓力容(rong)器用鋼(gang)Q345(16MnR)不能有缺陷,質量要(yao)穩定。為了保證(zheng)Q345(16MnR)鋼(gang)的(de)化學(xue)成分和力學(xue)性(xing)(xing)能的(de)穩定性(xing)(xing),對生(sheng)產(chan)出(chu)的(de)Q345(16MnR)鋼(gang)材的(de)檢驗批量要(yao)求更(geng)高。
在較(jiao)低(di)的溫度(du)下,常選用C-Mn、調(diao)質高強度(du)及(ji)Ni(鎳)系低(di)溫鋼作為壓力容(rong)器用鋼,如表(biao)1.1~表(biao)1.3所列(lie)。


 304不銹鋼作為應用最為廣泛的一種Cr-Ni(鉻-鎳)不銹鋼,也是壓力容器常用鋼,具有良好的耐蝕性、耐熱性、低溫強度和力學特性,沖壓、彎曲等熱加工性好,無熱處理硬化現象(使用溫度-196~800℃),在大氣中耐腐蝕等。符合GB 24511-2009《承壓設備用不銹鋼鋼板及鋼帶》標準要求的304不銹鋼板,可以制造壓力容器。
根(gen)據特種設備安(an)全(quan)技術規范,壓力(li)容器(qi)需要定(ding)期(qi)檢(jian)驗(yan),一般(ban)壓力(li)容器(qi)應用(yong)3年后應該進行首次(ci)定(ding)期(qi)檢(jian)驗(yan)。這對(dui)于壓力(li)容器(qi)的(de)安(an)全(quan)使用(yong)起到了很好的(de)保障,但是(shi)對(dui)于用(yong)戶而言,檢(jian)驗(yan)時需停工(gong)停產,給用(yong)戶帶來了較大的(de)經(jing)濟損(sun)失,特別是(shi)對(dui)于石油化工(gong)企業。
近年來,雙(shuang)相(xiang)不銹鋼成為一些石油化工企業壓力容器用鋼的首選,雙相不銹鋼其組織構成為鐵素體(α相)和奧氏體(γ相)兩相,通過正確控制化學成分和熱處理工藝,可使雙相不銹鋼兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優點。與鐵素體相比,雙相不銹鋼塑性、韌性更高,無室溫脆性、耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高,同時還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導熱系數高、超塑性等特點。與奧氏體不銹鋼相比,雙相不銹鋼強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼將奧氏體不銹鋼所具有的優良韌性和焊接性,與鐵素體不銹鋼所具有的較高強度和耐氯化物應力腐蝕性能結合在一起,在動載或靜載條件下,均比奧氏體不銹鋼具有更高的能量吸收能力。這對于結構件應付突發事故(如沖撞、爆炸等)具有實際應用價值,正是這些優越的性能使雙相不銹鋼作為可焊接的結構材料發展迅速,在石油、化工以及軍事領域都得到了廣泛的應用,也引起了科研工作者對雙相不銹鋼應力腐蝕敏感性的關注。
近十(shi)幾年(nian)來(lai),由于現代工(gong)業(ye)技術的(de)(de)飛躍發展,雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)越來(lai)越被人們(men)所重視,特(te)別在化工(gong)、石油(you)、煤(mei)氣(qi)、煤(mei)油(you)、釀酒、造(zao)紙、核電、火電等行(xing)業(ye)的(de)(de)應(ying)用日(ri)益廣(guang)泛。主要原(yuan)因:首先,傳統(tong)的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)經常遭(zao)到晶間腐(fu)蝕(shi)、應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)、點(dian)蝕(shi)、縫(feng)隙腐(fu)蝕(shi)等各(ge)種腐(fu)蝕(shi)和(he)破壞,而在這方面人們(men)對(dui)(dui)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)又有(you)了(le)新(xin)的(de)(de)認識(shi),雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在上(shang)述各(ge)腐(fu)蝕(shi)類型中表現出極(ji)強的(de)(de)抗(kang)腐(fu)蝕(shi)能力(li)(li)(li);其(qi)(qi)(qi)次,雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)有(you)極(ji)好(hao)的(de)(de)力(li)(li)(li)學性(xing)(xing)(xing)能,其(qi)(qi)(qi)強度(du)為一(yi)般奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)2倍,且(qie)有(you)良好(hao)的(de)(de)韌性(xing)(xing)(xing),根(gen)據(ju)其(qi)(qi)(qi)強度(du)高的(de)(de)優點(dian),可通過降低(di)(di)產品厚度(du)來(lai)降低(di)(di)產品成本(ben)(ben),實(shi)現經濟性(xing)(xing)(xing)。因工(gong)作關系(xi),筆者參與了(le)數(shu)臺(tai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)容(rong)器的(de)(de)設計、制(zhi)(zhi)造(zao)工(gong)作,對(dui)(dui)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)容(rong)器制(zhi)(zhi)造(zao)有(you)一(yi)點(dian)粗淺(qian)的(de)(de)認識(shi):雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在化工(gong)、煤(mei)氣(qi)化、石油(you)工(gong)業(ye)和(he)海洋領(ling)域中得到日(ri)益廣(guang)泛的(de)(de)應(ying)用,原(yuan)因在于其(qi)(qi)(qi)顯著(zhu)的(de)(de)抗(kang)孔蝕(shi)、抗(kang)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)能力(li)(li)(li),較高的(de)(de)屈服強度(du),良好(hao)的(de)(de)塑(su)性(xing)(xing)(xing),良好(hao)的(de)(de)低(di)(di)溫沖擊性(xing)(xing)(xing)能,導(dao)熱(re)系(xi)數(shu)大(da)、線膨脹系(xi)數(shu)小、可焊(han)性(xing)(xing)(xing)好(hao)、熱(re)裂傾向小等特(te)點(dian)。本(ben)(ben)書是在針對(dui)(dui)數(shu)臺(tai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)制(zhi)(zhi)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)容(rong)器的(de)(de)制(zhi)(zhi)造(zao)過程進(jin)行(xing)監督檢驗(yan)后(hou),對(dui)(dui)材料特(te)性(xing)(xing)(xing)和(he)制(zhi)(zhi)造(zao)工(gong)藝特(te)點(dian)進(jin)行(xing)的(de)(de)總結。應(ying)用雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)容(rong)器時,其(qi)(qi)(qi)超強的(de)(de)抗(kang)腐(fu)蝕(shi)能力(li)(li)(li)是最大(da)特(te)點(dian),其(qi)(qi)(qi)好(hao)處在于:由于其(qi)(qi)(qi)強度(du)一(yi)般是奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)2倍,其(qi)(qi)(qi)產品厚度(du)可以(yi)大(da)幅度(du)降低(di)(di),可降低(di)(di)成本(ben)(ben),同時還可以(yi)減(jian)少焊(han)接工(gong)作量和(he)焊(han)接材料的(de)(de)消耗,減(jian)少探(tan)傷(shang)時長,減(jian)輕設備(bei)(bei)重量,對(dui)(dui)于大(da)型設備(bei)(bei)而言可以(yi)降低(di)(di)運送及(ji)安裝的(de)(de)成本(ben)(ben),有(you)很好(hao)的(de)(de)經濟效益。


 
		