壓力容器設計過程中選材主要遵循哪些原則？

　　決定壓力容器安全性的內在因素是結構和材料性能，外在因素是載荷、時間和環境條件。材料是構成設備的物質基礎。材料性能對壓力容器運行的安全性影響有顯著影響。合理選材是壓力容器設計的基本任務之一。為使壓力容器在壽命周期內安全可靠的運行，設計師不但要了解原材料的性能，而且要了解制造工藝、使用環境和時間對材料性能的影響規律。影響材料性能的因素很多，合理選材更依賴于定性分析和經驗積累。壓力容器材料費用占總成本的比例很大，一般超過30%。選材不當，不僅會增加總成本，而且有可能導致壓力容器破壞事故。過程生產的多樣性和過程設備的多功能性，給選材帶來了一定的復雜性；制造科學所具有的半科學半經驗(技藝)性質給選材帶來了難度；材料在過程設備設計、制造、檢驗各環節處于比較落后的狀態。合理的選材是壓力容器設計的難點和重點之一。

選材主要有以下幾項原則：

1) 設備的使用及操作條件，例如溫度，壓力，介質特性和工作特點等；

2) 材料的力學性能，壓力容器用鋼尤其是承壓組件用鋼要求具有較大的塑性儲備和較高的韌性；

3) 材料的焊接及冷熱加工性能；

4) 設備結構及制造工藝；

5) 材料的來源，采購周期及經濟合理性等；優先選用壓力容規范推薦的材料及國內材料標準中已有的材料，盡量采用國產材料；

6) 同一工程設計中盡量注意用材的統一性。

在滿足以上前提下，通常認為以下的規定是經濟合理的：

1) 所需鋼板厚度小于8mm時，在碳素鋼與低合金高強度鋼之間，應盡量采用碳素鋼鋼板（多層容器用材除外）。―HG/T20581（P52）5.0.2

2) 在剛度或結構設計為主的場合，宜選用普通碳素鋼。在強度設計為主的場合，應根據壓力、溫度、介質等使用限制，依次選用Q235A、Q235B、Q235C、Q245R、Q345R等鋼板,受壓元件依次選用Q235B、Q235C、Q245R、Q345R等鋼板。―HG/T20581（P52）5.0.2

3) 所需不銹鋼厚大于12mm時，應采用襯里、復合、堆焊等結構形式；―HG/T20581（P52）5.0.2

4) 不銹鋼應盡量不用作設計溫度小于或等于500℃的耐熱用鋼；―HG/T20581（P52）5.0.2

5) 珠光體耐熱鋼應盡量不用作設計溫度小于或等于350℃的耐熱用鋼。在應使用珠光體耐熱鋼作耐熱或抗氫用途時，應盡量減少、合并鋼材的品種、規格；―HG/T20581（P52）5.0.2

以下鋼材的選用原則是設計的指導準則，通常應按下列條件選用：

1) 碳素鋼用于介質腐蝕性不強的常壓、低壓容器，壁厚不大的中壓容器，鍛件、承壓鋼管、非受壓組件以及其它由剛性或結構因素決定壁厚的場合；―HG/T20581（P52）5.0.3

2) 低合金高強度鋼用于介質腐蝕性不強、壁厚較大（≥8mm）的受壓容器；―HG/T20581（P52）5.0.3

3) 珠光體耐熱鋼用作抗高溫氫或硫化氫腐蝕，或設計溫度350～575℃的壓力容器用耐熱鋼；―HG/T20581（P52）5.0.3

4) 不銹鋼用于介質腐蝕性較強環境、防鐵離子污染或設計溫度大于500℃或設計溫度小于-70℃的耐熱或低溫用鋼；―HG/T20581（P52）5.0.3

5) 不含鈦、鈮穩定化學元素且含碳量大于0.03%的奧氏體不銹鋼需經焊接或400℃以上熱加工時，不應使用于可能引起不銹鋼晶間腐蝕的環境。―HG/T20581（P52）5.0.3

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江經理           高經理

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