《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(TSG 21-2016) 2 材 料 2.1 材料通用要求 2.1.1 基本要求 1) 壓力容器的選材應(yīng)當(dāng)考慮材料的力學(xué)性能、物理性能、工藝性能和與介質(zhì)的相容性; 2) 壓力容器材料的性能、質(zhì)量、規(guī)格與標(biāo)志,應(yīng)當(dāng)符合相應(yīng)材料的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定; 3) 壓力容器材料制造單位應(yīng)當(dāng)在材料的明顯部位作出清晰、牢固的出廠鋼印標(biāo)志或者采用其他可以追溯的標(biāo)志; 4) 壓力容器材料制造單位應(yīng)當(dāng)向材料使用單位提供質(zhì)量證明書,材料質(zhì)量證明書的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)齊全、清晰并且印制可以追溯的信息化標(biāo)識(shí),加蓋材料制造單位質(zhì)量檢驗(yàn)章; 5) 壓力容器制造、改造、修理單位從非材料制造單位取得壓力容器材料時(shí),應(yīng)當(dāng)取得材料制造單位提供的質(zhì)量證明書原件或者加蓋了材料經(jīng)營(yíng)單位公章和經(jīng)辦負(fù)責(zé)人簽字(章)的復(fù)印件; 6) 壓力容器制造、改造、修理單位應(yīng)當(dāng)對(duì)所取得的壓力容器材料及材料質(zhì)量證明書的真實(shí)性和一致性負(fù)責(zé); 7) 非金屬壓力容器制造單位應(yīng)當(dāng)有可靠的方法確定原材料或者壓力容器成型后的材質(zhì)在腐蝕環(huán)境下使用的可靠性,必要時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。 2.1.2 境外牌號(hào)材料的使用 2.1.2.1境外材料制造單位制造的材料 1) 境外牌號(hào)材料應(yīng)當(dāng)是境外壓力容器現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范允許使用并且境外已有在相似工作條件下使用實(shí)例的材料,其使用范圍應(yīng)當(dāng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定; 2) 境外牌號(hào)材料的性能不得低于本規(guī)程的基本要求(如磷、硫含量,沖擊試樣的取樣部位、取樣方向和沖擊吸收能量指標(biāo),斷后伸長(zhǎng)率等); 3) 材料質(zhì)量證明書應(yīng)當(dāng)滿足本規(guī)程 2.1.1 的規(guī)定; 4) 壓力容器制造、改造、修理單位應(yīng)當(dāng)對(duì)實(shí)物材料與材料質(zhì)量證明書進(jìn)行審查,并且對(duì)主要受壓元件材料的化學(xué)成分和力學(xué)性能進(jìn)行驗(yàn)證性復(fù)驗(yàn),復(fù)驗(yàn)結(jié)果實(shí)測(cè)值符合本規(guī)程以及相應(yīng)材料標(biāo)準(zhǔn)的要求后,方可投料使用; 5) 用于焊接結(jié)構(gòu)壓力容器受壓元件的材料,壓力容器制造、改造、修理單位在首次使用前,應(yīng)當(dāng)掌握材料的焊接性能并且進(jìn)行焊接工藝評(píng)定; 6) 主要受壓元件采用未列入本規(guī)程協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值大于 7) 540MPa 的低合金鋼,或者用于設(shè)計(jì)溫度低于-40℃的低合金鋼,材料制造單位應(yīng)當(dāng)按照本規(guī)程 1.9 的規(guī)定通過(guò)新材料技術(shù)評(píng)審,方可允許使用。 2.1.2.2境內(nèi)材料制造單位制造的鋼板(帶) 境內(nèi)材料制造單位制造的境外牌號(hào)鋼板(帶),應(yīng)當(dāng)符合本規(guī)程 2.1.2.1 的各項(xiàng)要求,并且應(yīng)當(dāng)制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 2.1.2.3境外牌號(hào)材料的選用 設(shè)計(jì)單位若選用境外牌號(hào)的材料,在設(shè)計(jì)文件中應(yīng)當(dāng)注明其滿足 2.1.2.1 中的各項(xiàng)要求。 2.1.3新材料的使用 2.1.3.1未列入本規(guī)程協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的材料 主要受壓元件采用未列入本規(guī)程協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的材料,試制前材料的研制單位應(yīng)當(dāng)進(jìn)行系統(tǒng)的試驗(yàn)研究工作,并且按照本規(guī)程 1.9 的規(guī)定通過(guò)新材料技術(shù)評(píng)審。 2.1.3.2材料制造單位首次制造的鋼材 材料制造單位首次制造用于壓力容器的標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值大于 540MPa 的低合金鋼,或者用于壓力容器設(shè)計(jì)溫度低于-40℃的低合金鋼,應(yīng)當(dāng)按照本規(guī)程 1.9 的規(guī)定通過(guò)新材料技術(shù)評(píng)審。 2.1.4 材料投用和標(biāo)志移植 (1)壓力容器制造、改造、修理單位應(yīng)當(dāng)保證所使用的壓力容器材料符合本規(guī)程的要求,并且在材料進(jìn)貨檢驗(yàn)時(shí)審查材料質(zhì)量證明書和材料標(biāo)志;對(duì)不能確定質(zhì)量證明書的真實(shí)性或者對(duì)性能、化學(xué)成分有懷疑的主要受壓元件材料,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn),確認(rèn)符合本規(guī)程及相應(yīng)材料標(biāo)準(zhǔn)的要求后,方可投料使用; (2)對(duì)于外購(gòu)的第Ⅲ類壓力容器用Ⅳ級(jí)鍛件,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn); (3)用于壓力容器受壓元件的材料在分割前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行標(biāo)志移植,保證材料具有可追溯性。 2.1.5材料代用 壓力容器制造、改造、修理單位對(duì)受壓元件的材料代用,應(yīng)當(dāng)事先取得原設(shè)計(jì)單位的書面批準(zhǔn),并且在竣工圖上做詳細(xì)記錄。 2.2 金屬材料技術(shù)要求 2.2.1鋼材技術(shù)要求 2.2.1.1熔煉方法 壓力容器受壓元件用鋼,應(yīng)當(dāng)是氧氣轉(zhuǎn)爐或者電爐冶煉的鎮(zhèn)靜鋼。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值大于 540MPa 的低合金鋼鋼板和奧氏體-鐵素體不銹鋼鋼板,以及用于設(shè)計(jì)溫度低于-20℃的低溫鋼板和低溫鋼鍛件,還應(yīng)當(dāng)采用爐外精煉工藝。 2.2.1.2化學(xué)成分(熔煉分析) 2.2.1.2.1 用于焊接的碳素鋼和低合金鋼 碳素鋼和低合金鋼鋼材碳(C) 、磷(P) 、硫(S) 的含量, C ≤ 0.25 %、P ≤0.035%、S≤0.035%。 2.2.1.2.2 壓力容器專用鋼中的碳素鋼和低合金鋼 壓力容器專用鋼中的碳素鋼和低合金鋼(鋼板、鋼管和鋼鍛件),其磷、硫含量應(yīng)當(dāng)符合以下要求: 1) (1) 標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值小于或者等于 540MPa 的鋼材, P≤ 0.030 %、S≤0.020%; 2) (2)標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值大于 540MPa 的鋼材,P≤0.025%、S≤0.015%; 3) (3)用于設(shè)計(jì)溫度低于-20℃并且標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值小于或者等于 540MPa 的鋼材,P≤0.025%、S≤0.012%; 4) (4)用于設(shè)計(jì)溫度低于-20℃并且標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值大于 540MPa 的鋼材,P≤0.020%、S≤0.010%。 2.2.1.3力學(xué)性能 2.2.1.3.1 沖擊吸收能量 厚度不小于 6mm 的鋼板、直徑和厚度可以制備寬度為 5mm 小尺寸沖擊試樣的鋼管、任何尺寸的鋼鍛件,按照設(shè)計(jì)要求的沖擊試驗(yàn)溫度下的 V 型缺口試樣沖擊吸收能量( KV2 )指標(biāo)應(yīng)當(dāng)符合表 2-1 的規(guī)定。 表 2-1 碳素鋼和低合金鋼(鋼板、鋼管和鋼鍛件)沖擊吸收能量(注 2-1) 鋼材標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值 Rm (MPa) | 3 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試樣沖擊吸收能量平均值KV2 (J) | ≤450 | ≥20 | >450~510 | ≥24 | >510~570 | ≥31 | >570~630 | ≥34 | >630~690 | ≥38(且側(cè)膨脹值 LE≥0.53mm) | >690 | ≥47(且側(cè)膨脹值 LE≥0.53mm) |
注 2-1: 1) 試樣取樣部位和方向應(yīng)當(dāng)符合相應(yīng)鋼材標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定; 2) 沖擊試驗(yàn)每組取 3 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試樣(寬度為 10mm),允許 1 個(gè)試樣的沖擊吸收能量數(shù)值低于表列數(shù)值,但不得低于表列數(shù)值的 70%; 3) 當(dāng)鋼材尺寸無(wú)法制備標(biāo)準(zhǔn)試樣時(shí),則應(yīng)當(dāng)依次制備寬度為 7.5mm 和 5mm 的小尺寸沖擊試樣,其沖擊吸收能量指標(biāo)分別為標(biāo)準(zhǔn)試樣沖擊吸收能量指標(biāo)的 75%和 50%; 4) 鋼材標(biāo)準(zhǔn)中沖擊吸收能量指標(biāo)高于表 2-1 規(guī)定的鋼材,還需要符合相應(yīng)鋼材標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 2.2.1.3.2 斷后伸長(zhǎng)率 1) 壓力容器受壓元件用鋼板、鋼管和鋼鍛件的斷后伸長(zhǎng)率( A )應(yīng)當(dāng)符合本規(guī)程以及相應(yīng)鋼材標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定; 2) 焊接結(jié)構(gòu)用碳素鋼、低合金高強(qiáng)度鋼和低合金低溫鋼鋼板,其斷后伸長(zhǎng)率指標(biāo)應(yīng)當(dāng)符合表 2-2 的規(guī)定; 3) (3)采用不同尺寸試樣的斷后伸長(zhǎng)率指標(biāo),應(yīng)當(dāng)按照 GB/T 17600.1《鋼的伸長(zhǎng)率換算 第 1 部分:碳素鋼和低合金鋼》和 GB/T 17600.2《鋼的伸長(zhǎng)率換算 第 2 部分:奧氏體鋼》進(jìn)行換算,換算后的指標(biāo)應(yīng)當(dāng)符合本條規(guī)定。 表 2-2 鋼板斷后伸長(zhǎng)率指標(biāo)(注 2-2) 鋼板標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值Rm (MPa) | 斷后伸長(zhǎng)率A (%) | ≤420 | ≥23 | >420~550 | ≥20 | >550~680 | ≥17 | >680 | ≥16 |
注 2-2:鋼板標(biāo)準(zhǔn)中斷后伸長(zhǎng)率指標(biāo)高于本表規(guī)定的,還應(yīng)當(dāng)符合相應(yīng)鋼板標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 2.2.1.4鋼板超聲檢測(cè) 2.2.1.4.1 檢測(cè)要求 厚度大于或者等于 12mm 的碳素鋼和低合金鋼鋼板(不包括多層壓力容器的層板) 用于制造壓力容器主要受壓元件時(shí),凡符合下列條件之一的,應(yīng)當(dāng)逐張進(jìn)行超聲檢測(cè): a) 盛裝毒性危害程度為極度、高度危害介質(zhì)的; b) 在濕 H2S 腐蝕環(huán)境中使用的; c) 設(shè)計(jì)壓力大于或者等于 10MPa 的; d) 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或者設(shè)計(jì)者要求逐張進(jìn)行超聲檢測(cè)的。 2.2.1.4.2 檢測(cè)合格標(biāo)準(zhǔn) 鋼板超聲檢測(cè)應(yīng)當(dāng)按照 NB/T 47013《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》的規(guī)定進(jìn)行。符合本規(guī)程 2.2.1.4.1 第(1)項(xiàng)至第(3)項(xiàng)的鋼板,合格等級(jí)不低于Ⅱ級(jí);符合本規(guī)程 2.2.1.4.1 第(4)項(xiàng)的鋼板,合格等級(jí)按照相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或者設(shè)計(jì)文件的規(guī)定。 2.2.1.5超高壓容器用鋼專項(xiàng)要求 2.2.1.5.1 化學(xué)成分(熔煉分析) 超高壓容器用鋼鍛件,應(yīng)當(dāng)經(jīng)爐外精煉工藝冶煉并且經(jīng)真空處理, P ≤0.012%、S≤ 0.005%,并且嚴(yán)格限定鋼中氫(H) 、氧(O) 、氮(N) 氣體含量及砷(As)、錫(Sn)、銻(Sb)、鉛(Pb)、鉍(Bi)等有害痕量元素的含量。 2.2.1.5.2 力學(xué)性能 超高壓容器受壓元件用鋼鍛件的制造單位,應(yīng)當(dāng)提供室溫力學(xué)性能,包括屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷后伸長(zhǎng)率、斷面收縮率、夏比(V 型缺口)沖擊吸收能量和側(cè)膨脹值,以及設(shè)計(jì)溫度下材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率。其中 KV2 ≥47J,LE≥0.53mm, 當(dāng) Rm ≤880MPa 時(shí) , A ≥16%; 當(dāng) Rm >880MPa 時(shí) , A≥14%。 當(dāng)改變冶煉、鍛造或者熱處理工藝時(shí),還應(yīng)當(dāng)提供鍛件的斷裂韌性( KIC )和韌脆轉(zhuǎn)變溫度(FATT50),其中 KIC ≥130MPa•m 。 2.2.1.6非焊接瓶式容器用鋼專項(xiàng)要求(注 2-3) 2.2.1.6.1 瓶體用鋼材 2.2.1.6.1.1冶煉和熱處理 1) 瓶體用鋼材應(yīng)當(dāng)采用電爐或者氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉,加爐外精煉并且經(jīng)過(guò)真空處理; 2) 瓶體在加工成型以后,進(jìn)行調(diào)質(zhì)(淬火+回火)熱處理,熱處理后的瓶體金相組織應(yīng)當(dāng)為回火索氏體。 2.2.1.6.1.2化學(xué)成分和力學(xué)性能 (1)盛裝氫氣、天然氣和甲烷等壓縮氣體用瓶式容器,其瓶體用鋼材化學(xué)成分,C≤0.35%、P≤0.015%、S≤0.008%;經(jīng)熱處理后瓶體力學(xué)性能, Rm ≤880MPa、屈強(qiáng)比( ReL Rm , ReL 為屈服強(qiáng)度)≤0.86、A≥20%; 設(shè)計(jì)要求的沖擊試驗(yàn)溫度下的KV2 ≥47J,LE≥0.53mm,橫向取樣; (2)盛裝本條第(1)項(xiàng)以外其他壓縮氣體用瓶式容器,其瓶體用鋼材化學(xué)成分,P≤ 0.020%、S≤ 0.010%;經(jīng)熱處理后瓶體力學(xué)性能, Rm ≤ 1060MPa 、 ReL Rm ≤0.90、A≥16%; 設(shè)計(jì)要求的沖擊試驗(yàn)溫度下的 KV2 ≥47J, LE≥0.53mm,橫向取樣。 2.2.1.6.1.3超聲檢測(cè) 瓶體用鋼材應(yīng)當(dāng)按照 NB/T 47013 進(jìn)行 100%超聲檢測(cè),合格級(jí)別為Ⅰ級(jí)。 2.2.1.6.2 端塞用鋼材 端塞用鋼材應(yīng)當(dāng)與瓶體材料相匹配并且采用鋼鍛件,鋼鍛件應(yīng)當(dāng)符合 NB/T47008《承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件》、NB/T 47009《低溫承壓設(shè)備用低合金鋼鍛件》或者 NB/T 47010《承壓設(shè)備用不銹鋼和耐熱鋼鍛件》的規(guī)定。與介質(zhì)接觸并且公稱直徑大于或者等于 50mm 的鋼鍛件,不得低于Ⅲ級(jí);其余鍛件,不得低于Ⅱ 級(jí)。 2.2.1.7儲(chǔ)氣井用鋼專項(xiàng)要求 2.2.1.7.1 井管和接箍用鋼管 力學(xué)性能應(yīng)當(dāng)符合以下要求: (1)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值 689MPa< Rm ≤750MPa 時(shí), ReLRm ≤0.90,斷后伸長(zhǎng)率 A≥18%,設(shè)計(jì)要求的沖擊試驗(yàn)溫度下的 KV2 ≥41J(橫向取樣,下同),LE≥0.53mm; (2)當(dāng) 750MPa< Rm ≤810MPa 時(shí), ReL0.53mm; (3)當(dāng) 810MPa< Rm ≤870MPa 時(shí), ReLRm ≤0.91、A≥17%、 KV2 ≥47J,LE≥Rm ≤0.93、A≥15%、 KV2 ≥54J,LE≥0.53mm。 2.2.1.7.2 井口裝置與井底裝置用鋼材 儲(chǔ)氣井井口裝置與井底裝置的主要受壓元件的材料,應(yīng)當(dāng)采用 Cr-Mo 鋼鍛件, 級(jí)別為Ⅲ級(jí)以上(包括Ⅲ級(jí)),符合 NB/T 47008 的要求。 2.2.1.8簡(jiǎn)單壓力容器用鋼專項(xiàng)要求 簡(jiǎn)單壓力容器用碳素鋼應(yīng)當(dāng)滿足以下要求: 1) 供貨狀態(tài)為熱軋或者正火的鎮(zhèn)靜鋼; 2) 化學(xué)成分,C≤0.25%、S≤0.045%、P≤0.045%; 3) 室溫下標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值小于 510MPa。 注 2-3:非焊接瓶式容器、儲(chǔ)氣井、簡(jiǎn)單壓力容器的含義見(jiàn)附件 A。 2.2.2 復(fù)合鋼板專項(xiàng)要求 壓力容器用復(fù)合鋼板應(yīng)當(dāng)按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定選用,并且符合以下要求: a) 復(fù)合鋼板復(fù)合界面的結(jié)合剪切強(qiáng)度,不銹鋼-鋼復(fù)合板不小于 210MPa,鎳-鋼復(fù)合板不小于 210MPa,鈦-鋼復(fù)合板不小于 140MPa,銅-鋼復(fù)合板不小于 100MPa, 鋯-鋼復(fù)合板不小于 140MPa; b) 復(fù)合鋼板基層材料的使用狀態(tài)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定; c) 碳素鋼和低合金鋼基層材料(包括鋼板和鋼鍛件)按照基層材料標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行沖擊試驗(yàn),沖擊吸收能量合格指標(biāo)符合基層材料標(biāo)準(zhǔn)或者訂貨合同的規(guī)定。 2.2.3 鑄鐵容器技術(shù)要求 2.2.3.1鑄鐵材料的使用限制 鑄鐵不得用于制造盛裝毒性危害程度為極度、高度或者中度危害介質(zhì),以及設(shè)計(jì)壓力大于或者等于 0.15MPa 的易爆介質(zhì)壓力容器的受壓元件,也不得用于制造管殼式余熱鍋爐的受壓元件,不允許拼接、焊補(bǔ)。 壓力容器允許選用以下鑄鐵材料: (1)灰鑄鐵,牌號(hào)為 HT200、HT250、HT300 和 HT350; (2)球墨鑄鐵,牌號(hào)為 QT350-22R、QT350-22L、QT400-18R 和 QT400-18L。 2.2.3.2鑄鐵容器設(shè)計(jì)壓力、溫度限制 (1)灰鑄鐵容器,設(shè)計(jì)壓力不大于 0.8MPa,設(shè)計(jì)溫度范圍為 10℃~200℃; (2)球墨鑄鐵容器,設(shè)計(jì)壓力不大于 1.6MPa,QT350-22R 和 QT400-18R 的設(shè)計(jì)溫度范圍為 0℃~300℃,QT400-18L 的設(shè)計(jì)溫度范圍為-10℃~300℃,QT350-22L 的設(shè)計(jì)溫度范圍為-20℃~300℃。 2.2.4 鑄鋼容器技術(shù)要求 2.2.4.1鑄鋼材料的使用限制 鑄鋼不得用于制造盛裝毒性危害程度為極度、高度或者中度危害介質(zhì),濕 H2S腐蝕環(huán)境,以及設(shè)計(jì)壓力大于或者等于 0.4MPa 的易爆介質(zhì)壓力容器的受壓元件。 2.2.4.2鑄鋼材料的冶煉和化學(xué)成分 鑄鋼應(yīng)當(dāng)是采用電爐或者氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉的鎮(zhèn)靜鋼,其化學(xué)成分(熔煉分析)中的P≤0.035%、S≤0.035%;可焊鑄鋼材料化學(xué)成分中的 C≤0.25%、P≤0.025%、S≤0.025%;高合金奧氏體耐熱鑄鋼還應(yīng)當(dāng)采用爐外精煉工藝或者電渣重熔,其化學(xué)成分中的 P≤0.035%、S≤0.020%。 2.2.4.3鑄鋼材料的性能 壓力容器受壓元件用鑄鋼應(yīng)當(dāng)在相應(yīng)的材料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中選用,并且在產(chǎn)品質(zhì)量證明書中注明鑄造選用的材料牌號(hào)。其室溫下標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值小于 540MPa、 A ≥17%;設(shè)計(jì)溫度下的 KV2 ≥27J。 2.2.4.4鑄鋼容器設(shè)計(jì)壓力、溫度限制 (1)碳鋼或者低合金碳錳鋼容器,設(shè)計(jì)壓力不大于 2.5MPa,設(shè)計(jì)溫度范圍為-20℃~400℃; (2) 低合金鉻鉬鋼容器,設(shè)計(jì)壓力不大于 4.0MPa,設(shè)計(jì)溫度范圍為 0 ℃~450℃; (3)高合金奧氏體耐熱鋼容器,設(shè)計(jì)壓力不大于 4.0MPa,設(shè)計(jì)溫度上限參考同牌號(hào)鍛鋼。 2.2.5 有色金屬容器技術(shù)要求 2.2.5.1通用要求 壓力容器用有色金屬(鋁、鈦、銅、鎳、鋯及其合金等)應(yīng)當(dāng)符合以下要求: (1)用于制造壓力容器的有色金屬,其技術(shù)要求符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,如有特殊要求,需要在設(shè)計(jì)圖樣或者相應(yīng)的技術(shù)文件中注明; (2)壓力容器制造單位建立嚴(yán)格的保管制度,并且設(shè)專門場(chǎng)所,與碳鋼、低合金鋼分開存放。 2.2.5.2鋁和鋁合金容器 鋁和鋁合金用于壓力容器受壓元件時(shí),應(yīng)當(dāng)符合以下要求: (1)設(shè)計(jì)壓力不大于 16MPa; (2)含鎂量大于或者等于 3%的鋁合金(如 5083、5086),其設(shè)計(jì)溫度范圍為-269℃~65℃;其他牌號(hào)的鋁和鋁合金,其設(shè)計(jì)溫度范圍為-269℃~200℃。 2.2.5.3銅和銅合金容器 純銅和黃銅用于壓力容器受壓元件時(shí),其設(shè)計(jì)溫度不高于 200℃。 2.2.5.4鈦和鈦合金容器 鈦和鈦合金用于壓力容器受壓元件時(shí),應(yīng)當(dāng)符合以下要求: (1) 鈦和鈦合金的設(shè)計(jì)溫度不高于 315 ℃,鈦- 鋼復(fù)合板的設(shè)計(jì)溫度不高于350℃; (2)用于制造壓力容器殼體的鈦和鈦合金在退火狀態(tài)下使用。 2.2.5.5鎳和鎳合金容器 鎳和鎳合金用于壓力容器受壓元件時(shí),應(yīng)當(dāng)在退火或者固溶狀態(tài)下使用。 2.2.5.6鉭、鋯、鈮及其合金容器 鉭、鋯、鈮及其合金用于壓力容器受壓元件時(shí),應(yīng)當(dāng)在退火狀態(tài)下使用。鉭和鉭合金設(shè)計(jì)溫度不高于 250℃,鋯和鋯合金設(shè)計(jì)溫度不高于 375℃,鈮和鈮合金設(shè)計(jì)溫度不高于 220℃。 2.2.6焊接材料 (1)用于壓力容器受壓元件焊接的材料,應(yīng)當(dāng)保證焊縫金屬的拉伸性能滿足母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下限值,沖擊吸收能量滿足本規(guī)程表 2-1 的規(guī)定;當(dāng)需要時(shí),其他性能也不得低于母材的相應(yīng)要求; (2)焊接材料應(yīng)當(dāng)滿足相應(yīng)焊材標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求,并且附有質(zhì)量證明書和清晰、牢固的標(biāo)志; (3)壓力容器制造、改造、修理單位應(yīng)當(dāng)建立并且嚴(yán)格執(zhí)行焊接材料驗(yàn)收、復(fù)驗(yàn)、保管、烘干、發(fā)放和回收制度。 2.3 非金屬材料技術(shù)要求 2.3.1 石墨壓力容器材料 2.3.1.1石墨材料的一般要求 (1)用于制造壓力容器的石墨材料應(yīng)當(dāng)進(jìn)行工藝評(píng)定(包括浸漬工藝評(píng)定和復(fù)合物材料成型工藝評(píng)定),工藝評(píng)定報(bào)告(CMQ)和工藝評(píng)定規(guī)程(CMS)應(yīng)當(dāng)由制造單位技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn),經(jīng)過(guò)監(jiān)督檢驗(yàn)人員確認(rèn);對(duì)于評(píng)定合格的工藝和材料,應(yīng)當(dāng)定期進(jìn)行驗(yàn)證(每 6 個(gè)月至少一次); (2)用于制造壓力容器的石墨材料和粘接劑,應(yīng)當(dāng)與工藝評(píng)定規(guī)程中規(guī)定的材料相一致,并且具有可追溯性; (3)用于制造石墨材料和粘接劑的原材料,應(yīng)當(dāng)在工藝評(píng)定報(bào)告中記錄其來(lái)源和等級(jí)。 2.3.1.2石墨材料的性能要求 石墨材料的力學(xué)性能應(yīng)當(dāng)符合表 2-3 的要求。 表 2-3 石墨材料力學(xué)性能要求 項(xiàng) 目 | 合成樹脂浸漬石墨管 | 合成樹脂浸漬石墨塊 | 合成樹脂壓型石墨管 | 室溫下最低抗拉強(qiáng)度 | 26 MPa | 14 MPa | 10 MPa | 205℃下最低抗拉強(qiáng)度 | 21 MPa | 11 MPa | 6 MPa | 最低抗彎強(qiáng)度 | 39 MPa | — | 35 MPa | 最低抗壓強(qiáng)度 | 69 MPa | 45 MPa | 31 MPa | 最高滲透系數(shù) | 2.9×10-3mm2/s | 2.9×10-3mm2/s | 2.9×10-3mm2/s |
2.3.1.3粘接劑要求 粘接劑應(yīng)當(dāng)進(jìn)行性能評(píng)定,粘接劑力學(xué)性能應(yīng)當(dāng)符合表 2-4 的要求。 表 2-4 粘接劑力學(xué)性能要求 項(xiàng) 目 | 粘接劑(注 2-4)料 | 室溫下最低抗拉強(qiáng)度 | 10 MPa | 205℃下最低抗拉強(qiáng)度 | 6 MPa |
注 2-4:粘接劑指石墨填充料、合成樹脂和固化劑的混合物。 2.3.2 纖維增強(qiáng)塑料壓力容器材料 2.3.2.1纖維增強(qiáng)材料 用于制造纖維增強(qiáng)塑料壓力容器的纖維增強(qiáng)材料應(yīng)當(dāng)與樹脂有良好的浸潤(rùn)性, 并且滿足設(shè)計(jì)要求。制造單位應(yīng)當(dāng)檢測(cè)纖維最小強(qiáng)度,其值不得小于纖維制品標(biāo)稱性能的 90%。 2.3.2.2樹脂基體 用于制造纖維增強(qiáng)塑料壓力容器的樹脂應(yīng)當(dāng)與設(shè)計(jì)文件的選材一致,使用前應(yīng)當(dāng)復(fù)驗(yàn)其熱變形溫度,其值應(yīng)當(dāng)高于壓力容器設(shè)計(jì)溫度 20℃以上。 2.3.2.3粘接材料性能要求 粘接所用材料的性能不得低于被粘接元件所用材料的性能。 2.3.2.4熱塑性塑料襯里 熱塑性塑料襯里與纖維增強(qiáng)塑料結(jié)構(gòu)層的層間剪切強(qiáng)度不得小于 5MPa。 |