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明晰设计基本要求 打造精品二氧化碳储罐

作者:www.jnszgs.net 发布日期: 2019-12-28 10:05:53

通常我们会把低于-20℃下运行和使用的压力容器统称为低温压力容器,低温二氧化碳储罐就是其中之一,由于低温压力容器很容易在生产中产生低应力脆性破坏,所以加强对容器设计理论、材料性能、制造技术、焊接技术、热处理技术以及无损检测技术等多方面因素的管控对于保障低温二氧化碳储罐的制造质量具有十分重要的意义。基于此,本文将对低温二氧化碳储罐的设计制造要求进行总结和阐述,以供相关业内人士参考借鉴。

 

二氧化碳储罐结构设计主要考虑应力集中对低温脆断的影响。钢材随着使用温度的降低,会由延性状态向脆性状态转变,降低了抗冲击性能


◤结构设计要求

二氧化碳储罐结构设计主要考虑应力集中对低温脆断的影响。钢材随着使用温度的降低,会由延性状态向脆性状态转变,降低了抗冲击性能。结构不连续引起的局部高应力以及焊接产生的残余应力都会引起应力集中,很可能成为脆断的起源。对于接近韧一脆转变温度的钢材,仅由于残余应力就可能发生脆性破坏。为减少结构不连续导致的局部高应力,使结构具有足够的柔性,应通过设计要求达到GB150-1998附录C的规定:结构应尽量简单,减少约束;避免产生过大的温度梯度;应尽量避免结构形状的突然变化,以减少局部高应力;接管端应打磨成圆角,呈圆滑过渡;容器的支座或支腿需设置垫板,不得直接焊在壳体上如对开孔补强的设计,开孔的局部补强为了减少应力集中,应采用厚壁管的补强结构,而不采用带有补强圈的补强结构。为避免结构形状的突然变化,在设计二氧化碳储罐时,对焊接结构应要求:接管与壳体的连接,采用全焊透结构;由于机械加工、焊接或组装引起的容器表面损伤如划痕、焊疤、弧坑等缺陷,均应予以修磨清除。其它的一些措施在焊接部分做了详细说明。

◤材料技术要求

选材时,应了解介质特性及二氧化碳储罐使用工况。介质为液化二氧化碳,工作温度-40~-20℃,综合考虑材料的机械性能、物理性能及制造工艺性能要求,筒体及封头材质选用16MnDR(正火状态)。l6MnDR钢板应符合GB3531-1996《低温压力容器用低合金钢板》规定,钢板表面不允许存在裂纹、气泡、折叠和夹杂等对使用有害的缺陷;对材料化学成分和力学性能、弯曲性能进行复验,化学成分应重点注意S、P的含量,力学性能主要应注意对低温冲击功的要求。低温设备对突然的载荷变化非常敏感,在受到冲击时,材料可能没有时间产生正常的滑移过程就发生脆性开裂,其低温夏比(Ⅴ型缺口)冲击试验,冲击试验温度为-40℃,试样取样方向为横向,冲击功值应不低于27J。此外,钢板应逐张进行100%超声波探伤,按JB/T4730-2005要求的Ⅲ级合格。二氧化碳储罐接管等锻件的材质选用16MaDill,螺栓材料选用35CrMoA,应进行-40℃的低温Ⅴ型缺口冲击试验,冲击功值应不低于27J。此外,16MaDill锻件应逐件进行超声波探伤。【具体可参考《一篇简文,帮你深入了解二氧化碳储罐》的相关内容】

 

作为储存二氧化碳低温液体的必需设备,保障低温二氧化碳储罐制造质量的重要性不言而喻。为避免严重安全事故的发生,还望相关研发生产企业定要加强对储罐设计、制造以及使用管理等各方面的管理与控制。

 

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