压力容器用材料的强度检测方向

压力容器用材料的强度检测方向

熊明明

浙江省特种设备科学研究院， 浙江 杭州 310020

摘要：压力容器是一种密封设备，其主要用于承装液体以及气体，本身能够承载一定的压力，在我国的工业、农业、军工等多个领域发挥着较大的作用和价值，是我国综合国力提升以及经济发展必不可少的存在。随着时代的发展和人们对压力容器的诉求的提升，压力容器的类型也随之呈现出了多样化的发展状态，能够依据实际需求对压力容器的设计、制造等进行针对性的调整，并且为了保障压力容器的质量和安全性，我国还在压力容器的设计和制造等方面做出了相应的要求，设置了一定的标准，并且针对进口的压力容器，还设有相应的检验检测流程，只有获得安全检验证书的压力容器才能够被投入使用，未能通过检验的压力容器一律不允许进口，可见其重要性。

关键词：压力容器；用材；强度检测；

引言

特种设备是指锅炉、压力容器（包括气瓶）、压力管道、电梯、起重设备、客运通道、大型游乐设施、境内特种车辆（厂房）等依照《中华人民共和国特种设备安全法》使用的特种设备。压力容器是指含有气体或液体并承受一定压力的密闭设备。通常指工业生产中用于完成生产过程的密封容器，如反应，传质，传热，分离和储存，并能承受压力载荷（内力，外力）。这些设备在国民经济的各个部门，如石化工业，能源工业，科研和军事工业中发挥着重要作用。

1正确选用材料的强度检测方向是重要的

压力容器的主要承重元件，如筒体，封头等。它们主要由钢板制成。在板材冲压过程中，由于板材纵向、水平和厚度方向所受应力和变形的性质和值存在明显差异，因此板材强度在三个方向上存在差异。一般厚度方向的强度略低，但不太低，这些由板材制成的压力容器元件的主要应力方向是垂直和水平的，而当厚度不太厚时，厚度方向的力很小。因此，压力容器板通常不考虑厚度方向的强度计算，只计算垂直和水平的强度。头板和管板在纵向和横向上的承载荷是相同的，在保证的强度值中，纵向和横向板应采用低强度方向的强度来计算，以确定板的厚度，因此应在低强度方向上检测强度。任何压力容器标准都没有规定纵向和横向板应采用哪个方向，板标准中也只依靠纵向和横向板的低拉伸强度值和屈服强度极限来确定与纵向和横向指标相对应的强度。因此，在压力容器的标准中，在两个方向上施加到板的允许应力是根据两个方向上的低拉伸强度值和屈服强度极限来确定的。压力容器的结构只能根据一般允许的水平应力进行计算。配料中的压力容器的生产将不考虑板材纵向和横向强度的差异，所使用的板材厚度应符合设计要求，板材在构件上的取向主要考虑充分利用板材面积的原则，缩短焊缝长度，特别是尽量减少筒体纵向焊缝的长度。

2检测基准

在压力容器的检验检测中焊缝对口错边量测量方法主要以焊接检测尺、样板等作为主要检测工具，在检验检测的过程中相关工作人员会选择尽可能接近焊缝对口错边焊缝的位置进行检测，以这一部分的测量数据作为压力容器的检测基准。在焊缝对口错边量测量的过程中，存在着一定的误差影响因素。①如果焊缝对口错边量热影响区域样板之间的距离的测量中如果存在精准性较低的问题，将会导致错边量数值与实际数值之间存在着较大的差异性，无法对压力容器的实际安全性能情况进行反映，为压力容器的实际使用埋下了一定的隐患；②焊缝对口错边量测量方法以错边量作为直线检测的基准，但在面对压力容器直径相对较小的情况时，相关工作人员大多无法实现在环向曲面的有效找平，这也就造成了压力容器检验检测误差的出现，致使最终呈现出的数值的参考价值较低；③在对压力容器的焊缝棱角度进行检验检测时，样板检验检测方法的中心线与压力容器准焊缝中心相互对齐，但在这一过程中却往往会存在表面中心点与样板中心点的位置测量准确性不高的情况，无法保障检测尺与环向切线相互平行，最终造成了较大的压力容器检验检测误差的出现，不利于压力容器投入使用。

3压力容器选材的依据和原则

压力容器的材料选择是容器设计过程的关键部分。如果在材料选择和制造过程中对压力容器的标准有不同的理解，规则和标准的某些要素不够明确和清晰，材料选择不当的问题会不时出现。

(1）压力容器材料的主要选择取决于材料的耐腐蚀性；集装箱使用条件；材料的生产特性，如冷热加工的成型和焊接；这些材料的机械性能，如材料的选择，耐腐蚀性，防腐结构，防腐层；材料经济等。

(2）承压容器用钢，特别是承受一定压力的钢，应具有良好的焊接和成型性能，以及高韧性和塑性。

(3）压力容器的材料经济性原理1普通碳钢压力容器，当板厚大于或等于8mm时，采用常规低合金Q345R钢等。栋坚固的基于材料的设计应以设计温度、设计压力为基础。限制使用特殊材料的原则，如环境特性；3、基于材料硬度的压力容器，压力容器一般选用普通碳钢：4、设计温度为350-550°C的压力容器，一般可选用低合金钢及其他耐热钢；不锈钢通常可用于铁离子污染较高、腐蚀性较强或设计温度不超过500°C的压力容器设计。

4压力容器检验检测控制对策

4.1提升设备生产与维修水平

借助无损检测技术的优势，可以有效提升设备生产和维修水平，帮助制造商及时改进产品。在压力容器生产与维修过程中，需要保证其内部结构密闭性，但是传统检测手段具有破坏性，容易对容器设备造成损伤，导致密闭性降低。无损检测技术可以有效避免此类问题，例如在锅炉压力设备检修过程中，主设备和各类管道附件的检测工作都较为复杂繁琐。尤其锅炉压力管道的焊接作业应重点进行质量管控，如果管道焊接不紧密、不充分就会导致锅炉密闭性降低。因此，需要使用无损检测技术全面探测管道内部，找准焊接点位，及时发现问题改进工艺，最大限度保证焊接质量。

4.2变形控制

压力容器出现变形问题的主要原因在于其运输过程和制造过程中的保护不当，进而导致压力容器受到外界的压力，出现了扭曲、变形等问题，为后续的划线切割带来了较大的阻碍，不利于压力容器的检测和实际使用。因此，相关工作人员应当对压力容器的矫正处理重视起来，以此对压力容器的检测误差进行控制。首先，在压力容器下料制作之前，制造单位工作人员应当先依据实际情况进行一定的检测，找出其中存在的原材料的变形问题，进行第一步矫正处理，是以保障钢材材料的变形情况能够在实际的制造工作开始前就得到控制，避免其对后续的检验检测环节造成影响，实现对压力容器检验检测精准性的有效提升的目的。其次，相关工作人员还需对压力容器零件进行精细化的测量，依照相应的文件信息对零件的规格进行比对，及时地替换其中不符合规格标准的零件，从而实现对细节处的有效控制，为后续的检测环节奠定坚实的基础，避免压力容器检验检测误差问题的出现。

结束语

在设计、制造和使用压力容器时，工人必须把安全放在首位。压力容器材料的正确选择直接影响压力容器的安全性和经济性。除此之外，我们要认真研究和深入研究相关的标准和规范，正确运用标准和规范，在压力容器的设计、制造和检验中实现零误差，现阶段如何提高压力容器的安全性和经济性已引起国内外相关研究人员的重视。安全 - 资源 - 经济和绿色制造已成为轻型压力容器发展的理念。在保证安全的前提下，压力容器材料、低能耗和良好的经济性能是今后研究的重点和热点。

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