铬钼钢具有淬硬倾向大、焊后易出现冷裂纹、长期在高温下使用时在应力集中处可能会产生蠕变脆化 等现象。
因此;在设计铬钼钢制压力容器时,应注意以下一些问题。
1 开口与接管
一般的压力容器开口,通常采用补强板、接管与器壁角接和厚壁管翻边与器壁对接等方式来补强。
补强板补强最简便,但由于铬钼钢淬硬倾向大,在补强板与器壁连接的角焊缝交界处,易出现裂纹,而且只能用磁粉或渗透方法检测焊缝表面,无法检测内部缺陷,给使用造成了潜在的隐患,因而不主张使用补强板补强。
当压力较低、器壁较薄而开口直径较小时,通常采用接管补强。
当压力较高、器壁较厚或开口直径较大时,通常采用锻制厚壁管加工出翻边并与器壁对接焊接结构,它不但可以采用射线或超声检测来检测缺陷,保证质量,而且焊接残余应力与受压产生的最大应力集中分离,从而减轻了连接处的应力水平,因而它是高压高温厚壁铬钼钢制压力容器一种较理想的补强结构型式。
2 附件连接
所有与器壁相焊的附件(受压件与非受压件),均希望采用双面全焊透结构,并要求焊完一面后,从另一面清除焊根,经磁粉检测合格后再完成另一面焊接,并对焊缝进行超声和/或磁粉检测。
而像贴补强板那样在容器壁上贴一块钢板,周边采用角焊缝连接的结构,是不可取的。
3 裙座(支座)与器壁的连接
当立式容器直径小、高度低、质量轻时常采用支耳支承结构,此时需注意不能选用带有垫板的支耳,否则会出现与前面所述的采用补强板补强结构同样的弊端。
筋板与器壁的焊接应采用开坡口全焊透结构。
当选用裙式支座时,联接处的一段裙座材质应与壳体相同,且长度可由热力场分析确定,一般不小于 500mm,同样不能选用与器壁角接或搭接连接结构,而应采用对接结构,以避免层下裂纹和无法检测内部缺陷的弊病。
当容器温度较高,联接处刚性较大时,还应采用热箱结构,以降低联接处由于过大的温度梯度而引起的温差应力。
4 保温支撑
高温高压用铬钼钢容器,为了避免保温支撑连接板与器壁角焊连接而产生裂纹,影响容器的安全使用,通常采用一种鼠笼式的保温支撑结构。
它是从顶部人孔颈部的连接环上,沿周向往下拉若干条纵向薄钢带,并于下端固定,然后在各段高度上设置支撑圈与纵向钢带固定,作为保温支撑圈使用。
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