壓力容器設計材料知識問答題

1、壓力容器設計材料知識問答題2 2碳素鋼鎮(zhèn)靜鋼 Q235B級、C級的區(qū)別是什么？適用范圍是什么？主要區(qū)別是沖擊試驗溫度不同：Q235B級做常溫20CV型沖擊試驗；Q235C級做OCV型沖擊試驗。適用范圍：1. Q235B級：容器設計壓力 PW 1.6Mpa,鋼板使用溫度0350C。用于容器殼體時，鋼板厚度不大于20mm不得用于毒性為高度、極度危害介質的壓力容器。2. Q235C級：容器設計壓力 PW 2.5Mpa,鋼板使用溫度0400C。用于容器殼體時，鋼板厚度不大于30mm2 3碳素鋼和碳錳鋼在高于 425 C溫度下長期使用時， 應注 意什么問題？答：GB150-98規(guī)定，碳素鋼和碳錳鋼在高于

2、 425C溫度下長 期使用時，應考慮鋼中碳化物的石墨化傾向。因為碳素鋼和 錳碳鋼在上述情況下，鋼中的滲碳體會產生分解，F(xiàn)e3C_3Fe+C石墨），而這一分解及石墨化最終會使鋼中的 珠光體部分或全部消失，使材料的強度及塑性下降，而沖擊 值下降尤甚，鋼材明顯變脆。2 4奧氏體的使用溫度高于 525C,時應注意什么問題？ 答：GB150-98規(guī)定，奧氏體的使用溫度高于525C，鋼中含碳量應不小于0.04%,這是因為奧氏體鋼在使用溫度 500550C時，若含碳量太低，強度及抗氧化性會顯著下降。 因些一般規(guī)定超低碳（CW 0.03%）奧氏體不銹鋼的使用溫度 范圍，18-9型材料用到400C左右,18-1

3、2-2型材料用到 450C左右，使用溫度超過 650C時，國外對于304、316型材 料一般要求用H級，即含碳量要稍高一些，主要也是考慮耐 腐蝕，而且耐熱及有熱強性。25不銹鋼復合鋼板的的使用溫度范圍是什么？答：不銹鋼復合鋼板的的使用溫度范圍是應同時符合基材和復材使用溫度范圍的規(guī)定。26壓力容器用碳素鋼和低合金鋼，當達到何種厚度時應在 正火狀態(tài)下使用？為什么?殼體厚度大于30mm勺20R和16MnR其它受壓元件（法蘭、 管板、平蓋等）厚度大于 50mm勺20R和16MnR以及大于16mm勺15MnVR應在正火狀態(tài)下使用。這主要是考慮國內軋制設備條件限制，較厚板軋制比小，鋼板內部致密度及中心組織

4、質量差；另外對鋼板正火處理可細化晶粒及改善組織，使鋼板有較好的韌性、塑性及有較好的綜合機械性能。27調質狀態(tài)和用于多層包扎容器內筒的碳素鋼和低合金鋼鋼板為何應逐張進行拉力試驗和夏比（V型）常溫或低溫沖擊試驗？答：低合金鋼經(jīng)調質處理后，屈服點大大提高了，但沖擊韌 性不夠穩(wěn)定，為了正確判斷綜合力學性能，所以要逐張進行 拉力和沖擊試驗來驗證。多層包扎容器內筒是一種承受較高工作壓力的設備內筒，其設計壓力為10looMpa同時高壓容器還往往承受較高的溫 度和各種介質的腐蝕，操作條件苛刻，故高壓容器的材料驗收、制造、與檢驗要求都比較高，這樣才能保證高壓容器的 使用安全2 8設計溫度小于 0C時，名義厚度A

5、 n大于25mm勺20R和A n大于38mm勺16MnR 15MnVR 15MnVNRg任何厚度的 18MnMoNb和13MnNiMoNbR何要進行夏比（V型）低溫沖 擊試驗？試樣為何取橫向？低溫沖擊功的指標是什么？因為國產鋼材：16MnR 15MnVR 15MnVNR|厚度達到一 定限度時，或18MnMoNb和13MnNiMoNbRS度級別較高的任 何厚度鋼板，無延性轉變溫度可能就在-19.90 C之間，非常危險，但又未按低溫材料對待，為避免這個問題，就要在 上述溫度區(qū)間做母材和試板 V型沖擊以驗證能否滿足設計要 求。由于澆鑄鋼錠時形成化學成分不勻或含有雜質，則在熱軋形后不均勻部分和雜質就順

6、著金屬伸長方向延伸，形成所謂“流線”或纖維狀組織，這時金屬力學性能就表現(xiàn)出各項異性，即平行于流線方向的力性能要高于垂直于流線方向的 力學性能，尤其塑性和韌性更為突出，所以制造壓力容器鋼 板標準中取力學性能低的橫向作為沖擊值標準，以提高材料 安全使用可靠性。低溫沖擊功的指標為：20R的Akv 18J; 16MnR15MnVR的 Akv20J, 18MnMoNbl和 13MnNiMoNbR勺 Akv27J。29用于容器殼體的碳素鋼和低合金鋼板，什么情況下要逐張做超聲波檢驗？答：凡符合下列條件之一的，應逐張做超聲波檢驗：1. 盛裝介質毒性程度為極度、高度危害的壓力容器。2. 盛裝介質為液化石油氣且硫

7、化氫含量大于100mg/L的壓 力容器。3. 最高工作壓力大于等于 10Mpa的壓力容器。4. GB150第2章和附錄 C、GB15管殼式換熱器、GB12337鋼制球形儲罐及其它國家標準和行業(yè)標準中規(guī)定應逐 張進行超聲波檢測的鋼板。210低合金鋼鋼板使用溫度等于或低于 -20 C時，其使用狀 態(tài)及最低沖擊試驗溫度應符合什么要求？答：其使用狀態(tài)及最低沖擊試驗溫度應符合下列要求：16MnR熱軋狀態(tài)厚度625mm最低沖擊試驗溫度為-20C正火狀態(tài)厚度6120mm最低沖擊試驗溫度為-20C16MnDR正火狀態(tài)厚度636mm最低沖擊試驗溫度為-40C正火狀態(tài)厚度36100mm最低沖擊試驗溫度為-30C0

8、. 9Mn2VDR正火，正火加回火狀態(tài)厚度636mm最低沖擊試驗溫度為-50C0 . 9MnNiDR正火，正火加回火狀態(tài)厚度660mm最低沖擊試驗溫度為-70C15MnNiDR正火，正火加回火狀態(tài)厚度660mm最低沖擊試驗溫度為-45C211什么是奧氏體不銹鋼的敏化范圍?答：奧氏體不銹鋼在 400850C范圍內緩慢冷卻時，在晶界上有咼鉻的碳化物 C0C6析出，造成鄰近部分貧鉻，引起晶間腐蝕傾向，這一溫度范圍稱敏化范圍。212何謂固溶熱處理？它對奧氏體不銹鋼性能有何作用?答：將合金加熱至高溫單項區(qū)恒溫保持，使過剩項充分溶解 到回溶體中去后快速冷卻，以得到飽和回溶體的工藝稱回溶處理。通過固溶處理鉻

9、鎳不銹鋼將高溫組織在室溫下固定下 來，獲得被碳過飽和的奧氏體，以改善鉻鎳不銹鋼的耐腐蝕 性。此外還能提高鉻鎳不銹鋼的塑性和韌性。213目前防止晶間腐蝕的措施大致有幾種？1. 固溶化處理。2. 降低鋼中的含碳量。_3. 添加穩(wěn)定碳的元素。214什么是應力腐蝕破裂？奧氏體不銹鋼在哪些介質中 易產生應力體腐蝕？答：應力腐蝕是金屬在應力（拉應力）和腐蝕的共同作用下（并有一定的溫度條件）所引起的破裂。應力腐蝕現(xiàn)象較為 復雜，當應力不存在時，腐蝕甚微；當有應力后，金屬在腐 蝕并不嚴重的情況下發(fā)生破裂，由于破裂是脆性的，沒有明 顯預兆，容易造成災難性事故?？僧a生應力腐蝕的金屬材料 與環(huán)境組合主要有以下幾種:

10、1. 碳鋼及低合金鋼：介質為堿性、硝酸鹽溶液、無水液氨、 濕硫化氫、醋酸等。2. 奧氏體不銹鋼：氯離子、氯化物 +蒸汽、濕硫化氫、堿 液等。3. 含鉬奧氏體不銹鋼：堿液、氯化物水溶液、硫酸+硫酸 銅水溶液等。4. 黃銅：氨氣及溶液、氯化鐵、濕二氧化硫等。5. 鈦：含鹽酸的甲醇或乙醇、熔融氯化鈉等。6. 鋁：濕硫化氫、含氫硫化氫、海水等。215奧氏體不銹鋼焊縫能否采用超聲波檢測，為什么？ 由于奧氏體不銹鋼中存在雙晶晶界等顯著影響超聲波的衰 減及傳播，因此目前超聲波檢測未能在這種不銹鋼中得到廣 泛采用。216選用新研制的鋼材設計壓力容器時，應滿足什么要求?選用新研制的鋼材設計壓力容器，必須具有完整

11、的技術評定 文件，該文件應經(jīng)全國壓力容器標準化技術委員會審定合格。217用GB713-86鍋爐用碳素鋼和低合金鋼板中的 20g 鋼板可否代用什么容器用鋼板？GB713-86鍋爐用碳素鋼和低合金鋼板中的20g鋼板可代用Q235-C鋼板。218用GB712-8&船體用結構鋼中的B級鋼板代用Q235-C鋼板時，應符合什么要求？代用Q235-C板時，鋼廠必須按按標準進行沖擊試驗。對經(jīng) 船檢部門同意鋼廠未進行沖擊試驗的 B級鋼板只能代用Q235-B 鋼板。219碳素鋼和低合金鋼鋼管，當使用溫度W -20 C時，其使用狀態(tài)及最低沖擊試驗溫度按下表的規(guī)定：鋼號使用狀態(tài)壁厚，mm 最低沖擊試驗溫度，C10正火 16-3020G正火-2009MnD 正火 2003002 22低合金鋼螺栓，當使用溫度等于或低于-20 C時，其使 用狀態(tài)及最低沖擊試驗溫度是什么？答：應符合下列規(guī)定:鋼號度CAkv(J)30CrMoA035CrMoA035CrMoA規(guī)格mm使用狀態(tài) 27 27 272 23壓力容器受壓元件采用國外鋼材應符全些什么要求？選用國外材料時，應是國外相應壓力容器最新標準所允許使 用的鋼材，其使用范圍一般不超過該標準的規(guī)定，且不超出GB150-98第4章材料部分和技術要求的鋼材的規(guī)定。并符合 容規(guī)第22條的規(guī)定。2 24鋁和鋁合金用于壓力容器受壓元件應符合什么要求？1. 設計壓力不應