低温压力容器设计应考虑的问题

低温压力容器设计应考虑的问题一、选材。低温压力容器应选用低温压力容器用材料（低温低应力工况除外），选材原则：1）低温容器受压元件用钢材应是镇静钢，承受载荷的非受压元件也应该是具有相当韧性且焊接性能良好的钢材；2）一般低温用钢都要求正火处理，正火处理不仅可以细化晶粒，还可以减少由于终轧温度和冷却速率不同而引起的显微组织不均匀，可降低钢材无塑性转变温度；3）对低温用碳素钢和低合金钢各类钢材，要求进行低温夏比V型缺口冲击试验；4）C2.1.2δs20mm逐张UTⅢ；C2.1.4对不同温度进行冲击试验。二、容器的结构设计要求均应有足够的柔性需充分考虑下列问题GB150附录C3.21)尽可能简单，减少约束。2)应避免产生过大的温度梯度。3)应尽量避免结构形状突变,以减少局部高应力，接管、凸缘端部应打磨成圆角，圆滑过渡。4)容器的鞍座、耳座、支腿应设置垫板或连接板，避免与容器壳体相焊。垫板或连接板按低温材料考虑。垫片要选择在低温下有良好弹性的材料。5)容器与非受压元件或附件的连接焊缝应采用连续焊。6)接管补强应尽可能采用整体补强或厚壁管补强，若采用补强板，应为截面全焊透结构，且焊缝圆滑过渡。7)在结构上应避免焊缝的集中和交叉。8)容器焊有接管及载荷复杂的附件，需焊后消除应力而不能整体进行热处理时，应考虑部件单独热处理的可能性。三、焊缝的结构设计：GB150附录C3.31)A类焊缝应采用双面对接焊，或采用保证焊透、与双面焊具有同等质量的单面对接焊。2)B类焊缝也应采用与A类焊缝相同的全焊透对接焊缝。除非结构限制不得已时，允许采用不拆除垫板的带垫板单面焊。3)C类、D类焊缝，原则均要求采用截面全焊透结构。对于一般平焊法兰的截面非全焊透结构，规定仅用于压力较低（设计压力不大于1.0MPa）、较高温度（设计温度不低于-30℃）的场合，且标准抗拉强度下限值低于540MPa的材料。四、焊接接头的无损检测（NDT/NDE）C4.6.1容器的对接接头（A、B类）凡符合下列条件之一者应进行100%RTorUT：A）容器设计温度低于-40℃；B）容器设计温度虽高于-40℃，但接头厚度大于25mm；C）10.8.2.1和10.8.2.2者1）无损检测比例为100%、50%。2）凡按规定做100RTorUT的容器，其T形对接接头，角焊缝均需做100%MTorPT。五、焊接要求GB150附录C4.31）焊接前按JB4708进行焊接工艺评定试验，包括焊缝和热影响区的低温夏比（V）冲击试验。2）当焊缝两侧母材具有不同冲击试验要求时，焊接金属的冲击试验温度应低于或等于母材中较高者，其冲击功按σb的较低者。热影响区按相应母材要求确定。接头的拉伸和弯曲性能按两侧母材中的较低要求。拉伸2块，面弯2块，背弯2块，冲击试验焊缝和热影响区各3块,当焊缝两侧母材的钢号不同时，每侧热影响区都应取3个冲击试样。3）应严格控制焊接线能量及焊缝质量。4）焊接区域内，包括对接接头和角接接头的表面不得有裂纹、气孔、咬边等缺陷，不应有急剧的形状变化，呈圆滑过渡。六、热处理GB150附录C4.4.1钢板厚度16mm的碳素钢和低合金钢制容器或受压元件，应进行焊后热处理。