高压储罐的选材原则

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1、2.1储罐的选材原则(1)强度要求压力容器在工作过程中，需要承受压力和其他载荷，所用材料强度应能满足其使用要求。材料的强度指标是确定压力容器壁厚的依据，但钢材的各项力学性能具有相互联系和相互约束的机制，因此，选材时不能单纯地考虑强度指标，而且还要考虑材料的塑性、韧性、耐蚀性等指标。材料的强度过低，势必造成材料厚度增大，但无原则地选用高强度的材料，将会带来材料和制造成本的提高以及抗脆性能力的降低。在满足强度的条件下，尽量选择塑性和韧性比较好的材料;对于有特殊要求的高温、高压、有氢介质的压力容器，选择材料时除考虑蠕变极限和持久极限外，还要考虑抗

2、氢腐蚀和氢脆的影响。(2)塑性、韧性要求在压力容器的结构上不可避免地存在小圆角和缺口结构；在焊接中也不可避免地存在气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹等缺陷。使用过程中由于压力、温度等存在波动，势必造成出现交变载荷，导致存在缺陷的地方产生应力集中而使缺陷出现扩展的趋势，因此要求材料有较好的塑性，以减少缺陷延展的趋势。由于压力容器制造过程中几乎都采用冷(热)弯成形和焊接结构，因此要求所选材料应具有较好的冷(热)加工性能和塑性，按GB150-1998的规定，压力容器材料的塑性δ5在15%~20%以上，并且还要考虑含碳量，一般碳的含量不超过0.2％。

3、(3)制造工艺性压力容器的壳体都是通过一定的热变形或冷变形而得到所需形状的，因此对所用材料要求具有良好的焊眺能和较好的冷（热）加工性能，以保证冷（热）加工时不出现断裂等缺陷，而且得到质量可靠的焊接结构。此外还要具有较好的焊接性能，即在不附加其他任何工艺措施的条件下仍能得到优质的焊接接头。（4）耐蚀性能在许多生产中，压力容器所接触的介质存在一定的腐蚀性，因此导致容壁减薄而不能满足最初的设计载简要求，因此为了保证压力容器在设计寿命内安全运行，就必须根据介质性质选择不同要求的耐蚀性能的材料。必要时可以针对介质的具体性质选用高合金钢、有色金属或耐蚀

4、衬里。（5）较低的硫、磷含量在钢材中硫、磷是主要的有害元素。硫元素存在于钢中将会促进非金属夹杂物的形成，使塑性和韧性降低；磷元素尽管能够提高钢的强度，但伴随着增钢材的脆性，特别是低温脆性。因此与一般的结构钢相比，压力容器用钢要求硫、磷在一个较低的水平。我国压力容器用钢对硫、磷含量的要求就分别低于0.02％和0.03％，这有别于其他用途的钢材，所以在压力容器用钢牌号后用“R”以示区别，这里“R”代表中文“容器”的第一个字的大写字母。2.2高压储罐的常用钢压力容器用钢的基本要求1、压力容器常用材料（l）壳体常用材料压力容器的壳体是主要的受压元件

5、，因此除有强度要求外塑性和韧性也必须满足要求。目前压力容器壳体一般采用冷(热)成形方法，因此选用碳素结构钢、压力容器用碳素钢板、低合金钢板和不锈钢板。①碳素结构钢板此类材料只能用于一般用途的非压力容器专用钢板，由于价格便宜、来源广泛、质量稳定，因此一定限制条件下可以用于压力容器。可供选用的钢板有Q235-A·F，Q235-A，Q235-C，其限制条件参见GB150——1998《钢制压力容器》。②压力容器用碳素钢板和低合余钢板这类材料属于一般压力容器的专用钢板，在普通的压力容器结构钢板中加入少员的合金元素，诸如Mn、Si、Mo、V、Ni、Cr

6、等元素，能够显著改变钢材的强度和综合力学性能在GB—1996《压力容器用钢板》提供了多个钢板品种。如20R、16MnR、15MnVR等，此外在GB150-1998《钢制压力容器》中还规定允许采用《压力容器用钢板》以外的其他钢板，如07MnCrMoVR、07MnCrMoVDR等低合金钢板。压力容器用碳素钢板和低合金钢板的使用性能和要求参见GB150-1998《钢制压力容器》。③低温压力容器用低合金钢板按GB150--1998《钢制压力容器》规定，设计温度≤-20℃的容器即属于低温容器范畴；对于这类容器，应选用耐低温的专用钢板，除强度要求外，更

7、要求具有足够的韧性，以防止压力容器的低温脆断。GB3531-1996《低温压力容接用低合金钢板》和GB150-1998《钢制压力容器》提供了用于制造低温压力容器专用钢板，如16MnDR、15MnNiDR、09Mn2VDV07MnNiCrMoVDR、等。④不锈钢板不锈钢是指含铬量在12%~30%的铁基合金。含铬量在12％~17％的不锈钢，它在大气中可以发生钝化，主要用于大气、水及其他腐蚀性不太强的介质中；含铬量在17％以上的不锈钢可以用于强腐蚀性介质中这类不锈钢也称为“耐酸钢”。GB4237《不锈钢轧制钢板》提供了多种不锈钢。不锈钢虽然在生产

8、中起广泛作用，但对某一种钢号而言其使用却受到一定的限制，目前还没找到能够抵抗多种介质类型腐蚀的不锈钢。（2）接管与换热管常用材料压力容器上有许多工艺接管，如进料管、出料管、换热管