低溫壓力容器材料控制要點
低溫壓力容器的質量首先取決于低溫用鋼材的質量。低溫用鋼按使用溫度大體分為三大類:-40℃以上溫度時,多用低碳(含碳里小于0.25%)碳錳鋼;-40~-196℃時,多用中鎳鋼、鉻鎳奧氏體鋼,-196~-273℃時,多用鉻鎳奧氏體鋼。
常用的鋼材有16MnDR、15MnNiDR、09Mn2VDR、09MnNiDR、06MnNbDR、CF-62 等,以及鎳系低溫鋼材1.5Ni、2.5Ni、3.5Ni、5Ni、9Ni 鋼等。
鋼材在低溫下的主要失效形式是脆性斷裂。鋼材在溫度低于脆性轉變溫度(NDTT)時,在有足夠尖銳的缺口或缺陷時就可能導致低應力下的脆性斷裂。這種斷裂破壞是突然發生的,并可能導致災難性的后果。鋼材在低溫下的沖擊值Akv,反映了鋼材缺口尖端處的在低溫下塑性變形能力和對裂紋擴展的敏感性,即低溫韌性。
材料采購首先應選擇經過企業內部管理評審合格供方,同時為了得到良好的冷熱加工性能和低溫韌性,采購時對所選的低溫鋼材在對冶煉方法、化學成分、鋼材內部組織、熱處理狀態等諸方面均應加以嚴格規定和要求,以保證低溫鋼材的質量。
低溫鋼材在入廠后的復驗對于保證材料質量,從而在源頭上保證低溫壓力容器的質量具有重大意義。低溫壓力容器用鋼材在加工制造前須對低溫沖擊值進行復驗。對低溫三類壓力容器和球罐用鋼材還要進行全項目復驗。即復驗材料的化學成分、常溫機械性能、低溫沖擊值以及鋼材超聲波檢測復驗。
鋼材復驗按進行精確下料,確保筒體成形準確。對于封頭及球殼板批進行,每批由同一牌號、同一爐罐號、同一規格尺寸、能、低溫沖擊值以及鋼材超聲波檢測復驗。鋼材復驗按批進行,每批由同一牌號、同一爐罐號、同一規格尺寸、同一熱處理制度的鋼材組成。
低溫壓力容器用焊條應選用化學成分和力學性能與母材相近的低氫堿性焊條,埋弧焊焊劑應選用堿性或中性焊劑,并且其低溫沖擊值不小于標準和母材的規定。所有用于低溫鋼的焊條應按批復驗藥皮含水量或熔敷金屬擴散氫含量。
建立嚴格的低溫鋼材料的發放、回收以及現場管理制度,對于低溫壓力容器的制造來講是重要的質量保證手段。特別在制造現場,由于低溫鋼材與普通鋼材容易混淆,如不嚴加管理會留下很大的事故隱患。低溫鋼材和焊條應專人專庫管理,經技術交底后,施工人員和相關管理人員應熟識低溫鋼材和焊條的標識,以防與其他鋼材混淆。
材料進出庫要記錄臺帳,剩余材料要及時進行標識移植。低溫鋼材表面質量要求高,低溫鋼材儲運過程中應保護好表面并采用色標進行標識。下料、切割應在材料管理人員監督下進行,并及時進行色標移植,低溫鋼材表而不允許打鋼印作標識。鋼板材、半成品按批號、規格分類上架堆放,預制,加工成形的材料用胎具支架存放,嚴禁低溫鋼材料特別是焊接材料直接置于地面。支架離地面和墻面的距離不應小于300mm 。
焊條庫設置符合相關焊材管理規定,庫內溫度不得低于10℃ ,相對濕度不大于60% ,并做好記錄。焊條使用前按規定溫度烘干2 小時,烘干后放置于恒溫干燥箱內(100~150℃)。