按厚度計算方法得到的厚度很小,雖然能滿足容器的強度要求,但剛度不夠。為解決剛度問題,GB150中規(guī)定了殼體加工成形后不包括腐蝕裕量的最小厚度:
    a)對碳素鋼、低合金鋼制容器,不小于3 mm;
    b)對高合金鋼制容器,不小于2 mm。
    因此,碳素鋼和低合金鋼制的容器的最小名義厚度應(yīng)不小于4 mm。
3.6 許用應(yīng)力
容器使用鋼材常用指標(biāo)是力學(xué)性能,在D類容器中,主要指標(biāo)是材料的抗拉強度σb和屈服點σs(或σ0.2)。
容器使用中達到屈服或斷裂時即為破壞,在實際應(yīng)用中必須控制容器的材料受力處在安全范圍內(nèi),即除以系數(shù)n,n稱為材料許用應(yīng)力系數(shù)(即是設(shè)計安全系數(shù))。
從鋼常溫抗拉強度考慮,設(shè)計安全系數(shù)取3;
按鋼的設(shè)計溫度下的屈服強度考慮選用的設(shè)計安全系數(shù):對碳素鋼和低合金鋼取1.6;對高合金鋼取1.5。
將鋼材的抗拉強度σb和屈服點σs分別除以各自的設(shè)計安全系數(shù)后,取二值的小者作為材料的許用應(yīng)力。
說明:考慮安全系數(shù)是基于如下因素:
①材料的性能穩(wěn)定性存在偏差;②估算載荷狀態(tài)及數(shù)值偏差;③計算方法的精確程度;④制造工藝及允許偏差;⑤檢驗手段及嚴格程度;⑥使用中的操作經(jīng)驗等六個方面。
在確定具體材料的許用應(yīng)力時,還要結(jié)合材料的質(zhì)量因素。
GB150所用鋼板材料的許用應(yīng)力按GB150標(biāo)準(zhǔn)的第4章各材料表中的規(guī)定。
螺栓材料的許用應(yīng)力,是從考慮屈服的情況考慮,安全系數(shù)選高了一些,詳見GB150表3-1和表3-2。
3. 7  焊接接頭和焊接接頭系數(shù)
3.7.1 焊接接頭分類和要求
壓力容器筒體與筒體,筒體與封頭的連接,封頭的拼接,不允許采用搭接結(jié)構(gòu)。也不允許存在十字焊縫。
      容器主要受壓部分的焊接接頭分為A、B、C、D 四類,具體規(guī)定是:
    a)A類焊接接頭  圓筒部分的縱向接頭,半球形封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭,各種凸形封頭的所有拼焊接頭,嵌(qian)入式接管與殼體對接的接頭。
    b)B類焊接接頭  殼體部分的環(huán)向接頭,錐形封頭小端、長頸法蘭等與接管連接的接頭。
    c)C類焊接接頭  平蓋、管板與圓筒非對接連接的接頭,法蘭與殼體、接管連接的接頭,內(nèi)封頭與圓筒連接的搭接接頭。
    d)D類焊接接頭  接管、人孔、凸緣、補強圈等與殼體連接的接頭。
  壓力容器的所有A、B類焊接接頭均需按GB150標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計圖樣的規(guī)定進行無損檢測(RT或UT)。
    下列情況的壓力容器的A類及B類焊接接頭應(yīng)進行100%射線或超聲檢測(材料厚度≤38mm時,應(yīng)采用射線檢測):
① 第二類壓力容器中,易燃介質(zhì)的反應(yīng)容器或儲存容器;
② 設(shè)計壓力大于5.0MPa的壓力容器;
③ 筒體厚度大于30mm的碳素鋼和厚度大于25mm的低合金鋼或奧氏體不銹耐酸鋼制壓力容器;
④ 盛裝高度和極度危害介質(zhì)的壓力容器;
⑤ 耐壓試驗為氣壓試驗的壓力容器;
⑥ 使用后無法進行內(nèi)部檢驗或耐壓試驗的壓力容器;
⑦ 焊縫系數(shù)為1.0的壓力容器(無縫鋼管制的筒體和壓力容器本體最后焊接的一條環(huán)焊縫除外,但應(yīng)提供保證其焊接質(zhì)量的相應(yīng)焊接工藝);
    圖樣規(guī)定進行局部無損檢測A類和B類焊接接頭,局部無損檢測的檢測長度為不少于每條焊縫長度的20%,且不小于250mm。且下列焊接接頭應(yīng)全部檢測:①所有的T型焊接接頭;
②開孔區(qū)域內(nèi)(以開孔中心為圓心,1.5倍開孔直徑為半徑的圓內(nèi))的焊接接頭;③被補強圈支座墊板等其他元件所覆蓋的焊接接頭;
④拼接封頭和拼接管板的焊接接頭;
⑤公稱直徑大于250mm接管的環(huán)焊縫按容器本體考慮。合格級別按容器要求。
    除另有規(guī)定,不允許采用降低焊接接頭系數(shù)而不進行無損檢測。
    設(shè)計用的焊接結(jié)構(gòu)可參見GB150的附錄J。焊接結(jié)構(gòu)。
3.7.2 焊接接頭系數(shù)
      焊接接頭系數(shù)ф應(yīng)根據(jù)受壓元件的焊接接頭型式及無損檢測的長度比例確定。
    注:焊接接頭系數(shù)有的稱為焊縫系數(shù),即是焊縫的強度與母材強度之比。
    雙面焊對接接頭和相當(dāng)于雙面焊的全焊透的對接接頭:
      100%無損檢測  ф = 1.00
        局部無損檢測  ф = 0.85
        說明:相當(dāng)于雙面焊的全焊透的對接焊縫,是指單面焊雙面成型的焊縫,按雙面焊評定(含焊接試板的評定),如氬弧焊打底的焊縫或帶陶瓷、銅襯墊的焊縫等。
單面焊對接接頭(沿焊縫根部全長有緊貼基本金屬的墊板):
100%無損檢測  ф = 0.9
局部無損檢測  ф = 0.8
說明:這里應(yīng)注意到1)是對接接頭;2)全焊透結(jié)構(gòu);3)沿焊縫根部全長有緊貼基本金屬的墊板。墊板如何才算密貼,看法并不一致,一般以焊接工藝評定為準(zhǔn)。
3.8 壓力試驗和試驗壓力
        壓力試驗是容器制造中檢查容器質(zhì)量的必需工序。它主要檢查容器的強度、剛度和焊接接頭及可拆的密封連接處的密封質(zhì)量。壓力試驗方法有液壓試驗、氣壓試驗和氣密性試驗。
        壓力試驗的種類、試驗壓力值和要求,應(yīng)在圖樣中注明。
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