壓力容器中最常(chang)用的鋼(gang)(gang)種為低合(he)金鋼(gang)(gang)強(qiang)(qiang)(qiang)度鋼(gang)(gang)Q345(16MnR),它比(bi)普通低合(he)金高強(qiang)(qiang)(qiang)度結構鋼(gang)(gang)Q345(16Mn)具有更高的強(qiang)(qiang)(qiang)韌性(xing)(xing)(xing),且化學成分(fen)和力學性(xing)(xing)(xing)能穩定性(xing)(xing)(xing)高,可焊性(xing)(xing)(xing)強(qiang)(qiang)(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。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。的最大危害是導致鋼在熱加工時開裂,這種現象稱為熱脆。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,所以鋼中的一般都固溶于鐵中,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(liu)等雜質還會提高鋼材的回火脆性傾向。因此,Q345(16MnR)鋼中元素的含量較低,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(you)于壓力容(rong)器(qi)事故的(de)危害性很(hen)大,因此必須保(bao)證壓力容(rong)器(qi)用鋼(gang)Q345(16MnR)不能有(you)缺(que)陷,質量(liang)要(yao)穩(wen)(wen)定。為了保(bao)證Q345(16MnR)鋼(gang)的(de)化學(xue)成分和力學(xue)性能的(de)穩(wen)(wen)定性,對生產(chan)出的(de)Q345(16MnR)鋼(gang)材的(de)檢驗批量(liang)要(yao)求更高。


 在較低的溫(wen)度(du)下,常選用(yong)C-Mn、調質高強度(du)及Ni(鎳)系低溫(wen)鋼作為(wei)壓力容(rong)器用(yong)鋼,如表1.1~表1.3所列。



 304不銹(xiu)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。


 根據特種設備安全技術規范,壓(ya)力(li)容(rong)器(qi)需(xu)要(yao)定期(qi)(qi)檢(jian)(jian)(jian)驗(yan),一(yi)般壓(ya)力(li)容(rong)器(qi)應用(yong)3年(nian)后應該(gai)進行首(shou)次定期(qi)(qi)檢(jian)(jian)(jian)驗(yan)。這對(dui)(dui)于(yu)壓(ya)力(li)容(rong)器(qi)的安全使用(yong)起(qi)到了很好的保障(zhang),但是對(dui)(dui)于(yu)用(yong)戶而(er)言(yan),檢(jian)(jian)(jian)驗(yan)時需(xu)停工(gong)停產(chan),給用(yong)戶帶(dai)來了較(jiao)大的經(jing)濟損失,特別是對(dui)(dui)于(yu)石油(you)化工(gong)企業。


 近年來,雙相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)(lai),由(you)于現代工(gong)業(ye)技術的(de)(de)飛躍發(fa)展,雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)越來(lai)(lai)越被人(ren)(ren)們所重視,特(te)別在(zai)(zai)(zai)化工(gong)、石油(you)、煤氣、煤油(you)、釀酒、造(zao)紙、核電、火電等(deng)行(xing)業(ye)的(de)(de)應用(yong)日(ri)益(yi)廣泛。主要原(yuan)因:首先,傳(chuan)統的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)經常遭到晶間腐蝕(shi)、應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)、點(dian)(dian)蝕(shi)、縫隙腐蝕(shi)等(deng)各(ge)種腐蝕(shi)和破(po)壞,而在(zai)(zai)(zai)這(zhe)方(fang)面人(ren)(ren)們對(dui)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)又有(you)了新的(de)(de)認(ren)(ren)識,雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)上述各(ge)腐蝕(shi)類型中表現出極(ji)強(qiang)(qiang)的(de)(de)抗(kang)腐蝕(shi)能力(li)(li)(li);其(qi)(qi)次(ci),雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)有(you)極(ji)好(hao)(hao)的(de)(de)力(li)(li)(li)學性(xing)能,其(qi)(qi)強(qiang)(qiang)度為一般奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)2倍(bei)(bei),且有(you)良(liang)(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)韌性(xing),根(gen)據(ju)其(qi)(qi)強(qiang)(qiang)度高(gao)的(de)(de)優點(dian)(dian),可(ke)通過(guo)降低(di)產(chan)品(pin)厚(hou)度來(lai)(lai)降低(di)產(chan)品(pin)成(cheng)本,實現經濟(ji)性(xing)。因工(gong)作關系(xi),筆者參與了數臺雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)壓力(li)(li)(li)容(rong)(rong)(rong)器(qi)的(de)(de)設(she)計(ji)、制造(zao)工(gong)作,對(dui)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)壓力(li)(li)(li)容(rong)(rong)(rong)器(qi)制造(zao)有(you)一點(dian)(dian)粗淺的(de)(de)認(ren)(ren)識:雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)化工(gong)、煤氣化、石油(you)工(gong)業(ye)和海(hai)洋領域中得(de)到日(ri)益(yi)廣泛的(de)(de)應用(yong),原(yuan)因在(zai)(zai)(zai)于其(qi)(qi)顯著的(de)(de)抗(kang)孔蝕(shi)、抗(kang)應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)的(de)(de)能力(li)(li)(li),較(jiao)高(gao)的(de)(de)屈服強(qiang)(qiang)度,良(liang)(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)塑性(xing),良(liang)(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)低(di)溫沖擊性(xing)能,導(dao)熱系(xi)數大(da)(da)、線膨(peng)脹系(xi)數小(xiao)、可(ke)焊(han)性(xing)好(hao)(hao)、熱裂(lie)傾(qing)向小(xiao)等(deng)特(te)點(dian)(dian)。本書是(shi)在(zai)(zai)(zai)針對(dui)數臺雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)制壓力(li)(li)(li)容(rong)(rong)(rong)器(qi)的(de)(de)制造(zao)過(guo)程(cheng)進行(xing)監督檢驗后,對(dui)材料(liao)特(te)性(xing)和制造(zao)工(gong)藝特(te)點(dian)(dian)進行(xing)的(de)(de)總結(jie)。應用(yong)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)制備壓力(li)(li)(li)容(rong)(rong)(rong)器(qi)時,其(qi)(qi)超強(qiang)(qiang)的(de)(de)抗(kang)腐蝕(shi)能力(li)(li)(li)是(shi)最大(da)(da)特(te)點(dian)(dian),其(qi)(qi)好(hao)(hao)處在(zai)(zai)(zai)于:由(you)于其(qi)(qi)強(qiang)(qiang)度一般是(shi)奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)2倍(bei)(bei),其(qi)(qi)產(chan)品(pin)厚(hou)度可(ke)以(yi)(yi)(yi)大(da)(da)幅度降低(di),可(ke)降低(di)成(cheng)本,同時還可(ke)以(yi)(yi)(yi)減少(shao)焊(han)接(jie)工(gong)作量和焊(han)接(jie)材料(liao)的(de)(de)消耗(hao),減少(shao)探傷時長(chang),減輕設(she)備重量,對(dui)于大(da)(da)型設(she)備而言可(ke)以(yi)(yi)(yi)降低(di)運(yun)送及安裝的(de)(de)成(cheng)本,有(you)很好(hao)(hao)的(de)(de)經濟(ji)效益(yi)。