壓(ya)力容器中(zhong)最常用(yong)的鋼種(zhong)為低合金鋼強(qiang)度鋼Q345(16MnR),它比普通低合金高強(qiang)度結(jie)構鋼Q345(16Mn)具有更高的強(qiang)韌性,且化學成分和力學性能穩定性高,可(ke)焊性強(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。磷(lin)等雜質還會提高鋼材的回火脆性傾向。因此,Q345(16MnR)鋼中磷(lin)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。


 由于壓力容(rong)(rong)器事(shi)故的危害性很大,因此必(bi)須保證(zheng)壓力容(rong)(rong)器用鋼(gang)Q345(16MnR)不能有(you)缺(que)陷,質量要(yao)穩定(ding)。為了保證(zheng)Q345(16MnR)鋼(gang)的化學(xue)成分和力學(xue)性能的穩定(ding)性,對(dui)生產出的Q345(16MnR)鋼(gang)材的檢驗(yan)批量要(yao)求更高。


 在較低的(de)溫度下(xia),常選用C-Mn、調質高強度及Ni(鎳)系(xi)低溫鋼作(zuo)為壓(ya)力容(rong)器用鋼,如表1.1~表1.3所列。



 304不(bu)銹(xiu)鋼(gang)作為應用最為廣泛的一種Cr-Ni(鉻-鎳)不(bu)銹鋼(gang),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(an)全技術規(gui)范(fan),壓力(li)容器(qi)需要定(ding)期檢(jian)(jian)驗(yan),一般壓力(li)容器(qi)應用(yong)(yong)3年后應該進(jin)行首次定(ding)期檢(jian)(jian)驗(yan)。這對于壓力(li)容器(qi)的安(an)全使用(yong)(yong)起(qi)到了很好的保(bao)障,但(dan)是對于用(yong)(yong)戶(hu)而言,檢(jian)(jian)驗(yan)時需停工(gong)停產,給用(yong)(yong)戶(hu)帶(dai)來了較大的經濟損失,特別是對于石(shi)油化工(gong)企業(ye)。


 近年來,雙相不銹(xiu)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。


 近十幾年來,由(you)于現(xian)(xian)代(dai)工(gong)(gong)(gong)業技術的(de)(de)飛躍發展,雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)越來越被人(ren)(ren)們所重(zhong)視,特(te)(te)別在(zai)(zai)化工(gong)(gong)(gong)、石油、煤氣、煤油、釀酒、造(zao)紙、核電(dian)、火電(dian)等(deng)(deng)(deng)行業的(de)(de)應(ying)用(yong)日(ri)益廣泛。主要原因:首(shou)先,傳統的(de)(de)奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)經(jing)(jing)常遭到(dao)晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、縫隙腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)等(deng)(deng)(deng)各種腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)和(he)破(po)壞(huai),而(er)在(zai)(zai)這方面人(ren)(ren)們對(dui)雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)又(you)有了新的(de)(de)認識(shi),雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)上述各腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)類型中表現(xian)(xian)出極強(qiang)的(de)(de)抗腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)能力(li);其(qi)(qi)次,雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)有極好(hao)的(de)(de)力(li)學性(xing)(xing)能,其(qi)(qi)強(qiang)度(du)為(wei)一般奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)2倍,且有良(liang)好(hao)的(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing),根據其(qi)(qi)強(qiang)度(du)高的(de)(de)優點(dian)(dian),可(ke)(ke)通(tong)過降(jiang)低(di)產品厚(hou)度(du)來降(jiang)低(di)產品成本(ben)(ben),實現(xian)(xian)經(jing)(jing)濟(ji)性(xing)(xing)。因工(gong)(gong)(gong)作(zuo)關系,筆(bi)者參與(yu)了數臺雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)壓(ya)力(li)容器的(de)(de)設計、制(zhi)(zhi)造(zao)工(gong)(gong)(gong)作(zuo),對(dui)雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)壓(ya)力(li)容器制(zhi)(zhi)造(zao)有一點(dian)(dian)粗淺(qian)的(de)(de)認識(shi):雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)化工(gong)(gong)(gong)、煤氣化、石油工(gong)(gong)(gong)業和(he)海洋領(ling)域中得到(dao)日(ri)益廣泛的(de)(de)應(ying)用(yong),原因在(zai)(zai)于其(qi)(qi)顯著的(de)(de)抗孔蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、抗應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)能力(li),較高的(de)(de)屈服強(qiang)度(du),良(liang)好(hao)的(de)(de)塑性(xing)(xing),良(liang)好(hao)的(de)(de)低(di)溫沖擊性(xing)(xing)能,導熱系數大(da)、線膨脹系數小、可(ke)(ke)焊性(xing)(xing)好(hao)、熱裂傾向小等(deng)(deng)(deng)特(te)(te)點(dian)(dian)。本(ben)(ben)書是在(zai)(zai)針對(dui)數臺雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)制(zhi)(zhi)壓(ya)力(li)容器的(de)(de)制(zhi)(zhi)造(zao)過程進行監督檢驗后(hou),對(dui)材料特(te)(te)性(xing)(xing)和(he)制(zhi)(zhi)造(zao)工(gong)(gong)(gong)藝特(te)(te)點(dian)(dian)進行的(de)(de)總結。應(ying)用(yong)雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)制(zhi)(zhi)備壓(ya)力(li)容器時,其(qi)(qi)超強(qiang)的(de)(de)抗腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)能力(li)是最大(da)特(te)(te)點(dian)(dian),其(qi)(qi)好(hao)處在(zai)(zai)于:由(you)于其(qi)(qi)強(qiang)度(du)一般是奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)2倍,其(qi)(qi)產品厚(hou)度(du)可(ke)(ke)以(yi)大(da)幅度(du)降(jiang)低(di),可(ke)(ke)降(jiang)低(di)成本(ben)(ben),同時還可(ke)(ke)以(yi)減少焊接(jie)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)量和(he)焊接(jie)材料的(de)(de)消耗(hao),減少探傷(shang)時長,減輕設備重(zhong)量,對(dui)于大(da)型設備而(er)言可(ke)(ke)以(yi)降(jiang)低(di)運送及安裝(zhuang)的(de)(de)成本(ben)(ben),有很好(hao)的(de)(de)經(jing)(jing)濟(ji)效益。