一、材料的選用要求
選擇罐體用鋼,應(yīng)考慮儲罐及容器的操作條件(使用溫度、工作壓力、介質(zhì)特性等)、材料的工藝性能及其經(jīng)濟(jì)合理性。
1.材料的選擇
罐體是盛裝液化石油氣的壓力容器,其用材應(yīng)按GB 150《鋼制壓力容器》第二章規(guī)定的鋼種牌號及標(biāo)準(zhǔn)所列的壓力與溫度范圍選擇。
所選用的鋼材要具有良好的工藝性能,即具有良好的焊接性能和冷熱加工性能。材料的焊接性能是指它的可焊性,即指材料在一定的工藝條件下獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的可能性。一種材料如果能用普通的焊接工藝條件獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭則認(rèn)為材料的可焊性良好。反之,如果用復(fù)雜的焊接工藝條件才能獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭則認(rèn)為可焊性差。焊接工藝條件是指焊接方法、焊接規(guī)范、預(yù)熱、后熱、焊接接頭形式、環(huán)境溫度等。焊接接頭質(zhì)量是指焊接接頭產(chǎn)生氣孔、夾雜、裂紋等工藝缺陷的情況以及抗腐蝕、強度、韌性、塑性、耐磨等使用性能。
材料的冷熱加工性能是指材料在熱態(tài)或冷態(tài)下,經(jīng)過彎卷、矯圓、沖壓等成型工藝產(chǎn)生塑性變形而獲得所需形狀構(gòu)件的性能,冷熱加工性能好的材料,在加工過程中不易產(chǎn)生裂紋斷裂等現(xiàn)象,含碳量低的鋼材,一般具有良好的焊接性能和冷熱加工性能,是制造液化石油氣儲罐設(shè)備的常用材料。
2.材料的復(fù)驗
考慮到液化石油氣的特性,《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》及《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》對用材作了明確規(guī)定:主要受壓元件的材料及焊接材料,必須具有質(zhì)量證明書,各項性能應(yīng)符合相應(yīng)的材料標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
制造液化石油氣儲存設(shè)備的受壓元件的板材,當(dāng)用于第二類壓力容器時,有下列情況之一時應(yīng)復(fù)驗。
?、僭O(shè)計圖樣要求復(fù)驗的;
?、谟脩粢髲?fù)驗的;
?、壑圃靻挝徊荒艽_定材料真實性或?qū)Σ牧系男阅芎突瘜W(xué)成分有懷疑的;
?、茕摬馁|(zhì)量證明書注明復(fù)印件無效或不等效的。
用于制造第三類壓力容器的鋼板必須進(jìn)行復(fù)驗,復(fù)驗的內(nèi)容應(yīng)包括:逐張檢查鋼板的表面質(zhì)量和材料標(biāo)記,按爐復(fù)驗鋼板的化學(xué)成分;按批復(fù)驗鋼板的力學(xué)性能與冷彎性能。當(dāng)鋼廠未提供鋼板超聲檢測保證書時,應(yīng)按JB 4730《壓力容器無損檢測》的規(guī)定, 逐張進(jìn)行超聲檢測,容器鋼板的合格等級應(yīng)不低于Ⅱ級。移動式壓力容器罐體應(yīng)每批抽2張鋼板進(jìn)行夏比(V形缺口)低溫沖擊試驗,試驗溫度為-20℃或按圖樣規(guī)定,試件的取樣方向為橫向,低溫沖擊功指標(biāo)應(yīng)符合GB 150附錄C的規(guī)定。
壓力容器制造單位應(yīng)通過對材料進(jìn)行復(fù)驗或?qū)Σ牧瞎┴泦挝贿M(jìn)行考察、評審、追蹤等方法,確保所用的壓力容器材料符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),在投用前應(yīng)檢查有效的材料質(zhì)量證明文件,并核對材料上的有效標(biāo)志。材料標(biāo)志與質(zhì)量證明書應(yīng)完全一致,否則不得使用。
二、儲存設(shè)備常用材料
由于我國目前尚無液化石油氣儲罐專用鋼板,一般采用制造壓力容器或鍋爐的鎮(zhèn)靜鋼來制造液化石油氣儲罐及容器。常用鋼材牌號有16MnR、15MnVR(使用溫度-20~+48℃,對于小型臥式圓筒罐,在時也采用20R或20g制作。常用鋼板的化學(xué)成分及力學(xué)性能見表1-10-2和表1-10-3。
??? 表中所列鋼種具有良好的低溫性能和可焊性,一般焊前不需預(yù)熱,氣割后不用刨邊就能施焊,焊接材料和焊接工藝規(guī)范也比其他合金鋼更為成熟,熱加工溫度范圍較大。
?
鋼號 | 化學(xué)成分/% | |||||
碳 | 錳 | 硅 | 釩 | 硫 | 磷 | |
16MnR | ≤0.20 | 1.20~1.60 | 0.20~0.60 | ? | ≤0.35 | ≤0.35 |
15MnVR | ≤0.18 | 1.20~1.60 | 0.20~0.60 | 0.04~0.12 | ||
20R | ≤0.22 | 0.35~0.80 | 0.15~0.30 | ? | ||
20g | ≤0.24 | 0.35~0.65 | 0.15~0.30 | ? |
鋼號 | 鋼板使用狀態(tài) | 板厚/mm | 常溫力學(xué)性能 | |||
σ/(N/mm2)(kgf/mm2) | σs/(N/mm2)(kgf/mm2) | Aky/J(kgf·m) | 冷彎試驗b=2α 180° | |||
16MnR | 熱軋或正火 | 6~16 | 510~655(52~67) | 345(35) | 27(2.8) | d=2α |
7~25 | 490~635(50~65) | 325(33) | 27(2.8) | d=2α | ||
15MnVR | 熱軋或正火 | 6~16 | 530~675(54~69) | 390(40) | 27(2.8) | d=2α |
7~25 | 510~655(52~67) | 375(38) | 27(2.8) | d=2α | ||
20R | 熱軋或正火 | 6~16 | 400~530(41~54) | 245(25) | 27(2.8) | d=2α |
7~25 | 400~530(41~54) | 235(24) | 27(2.8) | d=2α | ||
20g | 熱軋或正火 | 6~16 | 400~530(41~54) | 245(25) | 27(2.8) | d=2α |
7~25 | 400~530(41~54) | 235(24) | 27(2.8) | d=2α |