压力容器其它问题汇总 续2

原创 胡伟明  2020-09-01 20:56:00  阅读 97 次 评论 0 条
摘要:

容器开孔补强通常所用的压力容器,由于各种工艺和结构的要求,需要在容器上开孔和安装接管。由于开孔去掉了部分承压金属,不但会削弱容器壁的强度,而且还会因结构连续性受到破坏在开孔附近造成较高的局部应力集中。这个局部应力峰值很高,达到基本薄膜应力的3倍甚至 5-6 倍。再加上开孔接管处有时还会受到各种外载荷、温度等影响,并且由于材料不同,制造上的一些缺陷、检验上的不便等原因的综合作用,很多失效就会在开孔边缘开始。主要表现为疲劳破坏和脆性裂纹,所以必须进行必要的补强设计计算,适当补强。免除压力试验需要采取

容器开孔补强

通常所用的压力容器,由于各种工艺和结构的要求,需要在容器上开孔和安装接管。由于开孔去掉了部分承压金属,不但会削弱容器壁的强度,而且还会因结构连续性受到破坏在开孔附近造成较高的局部应力集中。这个局部应力峰值很高,达到基本薄膜应力的3倍甚至 5-6 倍。再加上开孔接管处有时还会受到各种外载荷、温度等影响,并且由于材料不同,制造上的一些缺陷、检验上的不便等原因的综合作用,很多失效就会在开孔边缘开始。主要表现为疲劳破坏和脆性裂纹,所以必须进行必要的补强设计计算,适当补强。

免除压力试验需要采取的措施

免除是仅仅针对不可能进行压力试验的现场组焊的大型压力容器, 需要采取的措施如下:

1)提高对压力容器材料的要求:化学成分、力学性能和检验要求。

2)提高结构设计要求:尽量采用全焊透接头,避免严重的几何不连续。

3)提高无损检测的比例和级别。

4)提高容器的超压泄放的能力。

材料以优代劣应考虑的因素

1)代用材料的强度级别是否影响到容器的类别的划分。

2)材料对工作介质的相容性,如应力腐蚀、晶间腐蚀等。

3)代用材料的设计温度下的许用应力是否达到原设计的要求。

4)代用材料是否会产生如改变焊接材料、焊接工艺等。

5)代用材料是否会产生如改变热处理状态、无损检测及焊接试件等要求。

钢板冲击试验横向取样

钢板冲击试验的试样一般均取横向。这是由于:钢锭浇铸时会形成偏析或含有杂质,在钢板轧制的过程中,这些不均匀部分和杂质会顺着金属延伸方向形成纤维状带状组织,从而使钢板平行于纤维状组织方向(纵向)的机械性能高于垂直方向(横向),尤其韧性和塑性指标更突出。为提高材料的安全使用及压力容器的可靠性,低温冲击试验要取横向作为最低冲击功的规定值。

大开孔压力面积法补强

压力面积法允许压力试验时最高应力的局部区域产生可达1%的塑性变形, 因此采用这种方法进行设时,必须注意满足下列 5 个条件:

1)接管与壳体应采用全焊缝结构,接管与壳体连接内外壁应避免尖角过渡,且采用圆角过渡;

2)接管、壳体、补强件的材料其常温屈强比应满足σs/σb≤0.67。应避免采用标准常温抗拉强度下限值>540Mpa的材料,如要采用,须在设计和检验等方面作特殊考虑;

3)接管、壳体、补强件之间的焊缝应进行无损检测;

4)不适用于介质对应力敏感的场合;

5)应避免用于可能产生蠕变或有脉动载荷的场合。


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