铬钼钢制压力容器注意事项(1)

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1、铬钼钢制压力容器注意事项(2011-08-0316:38:00)标签：学习总结杂谈一、简介1. 铬钼钢的主要特性：耐热性、抗氢性、回火脆性。   （1）耐热性。要求钢材在中、高温条件下金相组织要稳定，否则可能产生石墨化现象，导致材料脆性急剧增大；还要求钢材具有较高的高温持久强度极限和蠕变极限。铬钼钢能达到以上要求。   （2）抗氢腐蚀。   ①在高温高压条件下，侵入钢中的氢气与钢中的渗碳体（Fe3C）和不稳定碳化物析出的碳起化学反应，生成甲烷，导致钢材破裂的现象，称为氢腐蚀。   ②影响氢腐蚀敏感性最关键因素是钢材的化学成分、操作温度、暴露期间的氢分

2、压和应力水平。   ③钢材氢腐蚀的速度随压强和温度的升高而加快，这是因为压强增加，有利于氢气在钢材中溶解；而温度的升高则增加氢气在钢中的扩散速度及脱碳反应速度。   （3）回火脆性。   ①发生在370-595℃温度范围内。接近这个温度范围的上限时，脆化速度高，接近下限时，脆化发展缓慢。   ②脆化材料和非脆化材料的差别，仅表现在缺口冲击韧性和韧脆转变温度的不同，而拉伸性能无明显差别。回火脆化的程度一般是靠韧脆转变温度的升高来表明的。   ③常用的Cr-Mo钢种中，含Cr量为2%-3%的Cr-Mo钢（2.25Cr-1Mo、2.25Cr-1Mo-0.3

3、V、3Cr-1Mo、3Cr-1Mo-0.25V等）回火脆化倾向最严重。   ④脆化敏感性的程度，按金相组织马氏体、贝氏体、珠光体的顺序依次降低。降低方法是尽可能降低杂质元素（P、Sb、Sn、As）的含量。   ⑤防止措施：A.控制钢材中的Si、Mn含量和有害元素含量是防止产生挥霍催化的基本措施；B.控制钢材和焊缝金属的韧脆转变温度。2. 临氢压力容器常用的铬钼钢有1Cr-0.5Mo、1.25Cr-0.5Mo-Si、2.25Cr-1Mo、2.25Cr-1Mo-0.3V、3Cr-1Mo、3Cr-1Mo-0.25V等。3. 在普通碳素钢基础上添加阻止渗碳体

4、分解和强碳化物形成元素Cr、Mo、V等，便可达到减小和防止钢中甲烷的生成，从而避免发生氢腐蚀。4.部分铬钼钢（如2.25Cr-1Mo、2.25Cr-1Mo-0.3V、3Cr-1Mo、3Cr-1Mo-0.25V等）长期在370-595℃的温度范围内操作会产生冲击韧性下降、韧脆转变温度升高的现象，这就是回火脆化。铬钼钢强度高，淬硬倾向大，易产生氢致裂纹（延迟裂纹）。二、材料要求1. 用于压力容器的铬钼钢钢材须经过正火（淬火）加回火热处理，使钢材晶粒细化、组织均匀稳定、强度和塑性配合适宜，综合性能优异。（SH/T3075-2009D.3.1）2. 用于壳体

5、的Cr-Mo钢板，使用温度低于0℃时，应注意低温冲击试验。（GB1504.2.7a）3. 用于壳体的厚度大于25mm的Cr-Mo钢板，应逐张进行超声检测，合格级别不低于III级。（GB1504.2.9b）4. Cr-Mo钢可作为设计温度小于550℃的耐热钢或大于200℃的抗氢用钢。（SH/T3075-20095.1.8）5. 用于壳体的材料为Q370R、13MnNiMoR、18MnMoNbR和Cr-Mo钢，且厚度大于25mm的钢板应逐张进行超声检测，合格级别不低于II级。（SH/T3075-20096.1.2）6. 工作温度大于200℃的临氢压力容器

6、用钢锻件，应符合III级或III级以上要求。（SH/T3075-20096.2.2.2）7.目前很多工程公司对2.25Cr-1Mo钢采用下列控制指标：（压力容器设计工程师培训教程）   钢材回火脆化敏感性系数J=(Si+Mn)(P+Sn)x104≤120；   焊缝金属回火脆化敏感性系数X=(10P+5Sb+4Sn+As)/100≤15ppm；   抗回火脆性指标VTr54+2.5ΔVTr54≤10℃；   限制硫含量小于0.010%；   限制磷含量小于0.012%。8.压力容器III级、IV级锻件应进行超声检测；凡Rm＞540Mpa的锻件、Cr-

7、Mo钢锻件应进行磁粉或渗透检测。三、结构设计（压力容器设计工程师培训教程）   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，在设计铬钼钢制压力容器时，应注意以下问题：1. 开口与接管   采用接管补强，对于压力较高、器壁较厚或开孔直径较大时，通常采用锻制厚壁管加工出翻边并与器壁对接焊接结构。不用补强板。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。不贴垫板。3. 

8、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，选用无垫板的支耳。筋板与