化工设备及压力管道设计制造中的材料代用

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1、本文由xnxmp贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。江汉石油职工大学学报"$)年#月"),#CEFHI0F2FK1D/LM0/OPD1IGR35/O""D5GDCJG/5HEGFN50IQGFDS51I第#卷"第,期*化工设备及压力管道设计制造中的材料代用!刘"艳!荆门炼化设计有限公司"湖北荆门!8"#!)*!"要"在化工设备及压力管道的制造过程中"摘有关材料代用的问题不可简单的认为是以高代低$优代劣$厚以以"代薄等"而应结合具体情况综合各方面因素合理运用"才能保证相关压力容器或压力管道的安全运行%!关键词"制造过程&材料代用&以

2、高代低&以优代劣&以厚代薄"!中图分类号"<"!文献标识码"文章编号"#)’"#!)#’)A’)),)*$"&)$"T"!")*)+$,)""材料代用在化工设备及压力管道的制造过程中时有发生!其一般遵循原则为以高代低"优代劣"厚代以以薄等#所谓以高代低!是指用较高级别的材料代替较就低级别的材料$以优代劣就是指用性能较好的材料代替性能较差的材料$以厚代薄是指用同样钢号较厚规格的材料代替较薄规格的材料#但在实际应用中不能一概而而应结合具体情况综合各方面因素进行考虑!才能保论!证压力容器和压力管道的安全运行#下面!者结合实笔例加以分析#于膨胀节爆破片和挠性管板这类零件!原则上不允许以优

3、代劣!若必须代用!则应按代用材料重新计算!对其厚度适当减薄!否则将有可能导致这些元件及相邻部位失效#$以优代劣"’碳素钢代用#镇静钢虽然在价格和强度指标上#要优于沸腾钢!但是当用于制造搪玻璃容器时!沸腾钢的涂搪效果反而比镇静钢好#’不锈钢材料#同样是不锈钢!性能也大相径其$庭#如某地在8年代曾发生过一起由于代材不慎造成)的爆炸事故!原因是设计者对一台原设计为#580&:#V*0的低温液氧储罐!意了使用)5"的代材申请#设计同:#者只知道):*#5好!不知#580&为奥氏体比):*岂)5:#V*0奥不锈钢!:#是铁素体不锈钢$氏体不锈钢基本上没)5"有脆性转变温度!而铁素体不锈钢有脆

4、性转变温度#由此可见!材料代用问题上的)"劣*)"在优*)"高*)判断!低*只能具体问题具体分析##以高代低"某延迟焦化装置稳定塔顶回流罐设计中!使用环罐境为湿流化氢环境!计的主体材料为$B#在制造过设)程中!因为制造单位无此材料!以提出用普通#‘B所,F代用$B的方案#众所周知!力容器用低合金钢虽然压)在强度性能及价格指标上要优于碳素钢!是其抗应力但腐蚀性能却不如碳素钢好!且因钢强度级别高反而对而应力腐蚀开裂的敏感性加大!以材料代用的建议未被所采纳#根据设备性能要求我们提出了两种代用方案%方案一%#‘B&U:钢’虽说#‘B&用,F抗[!,F抗钢’抗湿流化氢腐蚀较好!但采购困难!订

5、货周期长#U:[方案二%$J$J钢板在化学成分(用)#)熔炼分析’中的磷"硫含量和力学性能&拉伸和冲击试验’方面的技术要求虽然低于$B但其抗湿流化氢腐蚀能力较普通#‘B好而)!,F且采购容易!方案容易实施!最后确定用$J代用$B))#结论%通过综合比较采用方案二!前该设备投用目多年!运行良好#由此看出!材料代用不能简单理解为用而较高级别的材料代替较低级别的材料!应是用性能较好的材料代替性能相对较差的材料#采用以高代低原则时还应注意代用结构!如大开孔补强结构"补强板结构及采用极限法设计的补强结构等#对于强度级别较高的材料代用时要注意的另外一个问题是可焊性!因为一般强度级别越高!其可焊

6、性就越差!若此时再用更高级别的材料代用!将使焊接更为困难#还有!对"以厚代薄"’同种材质以厚代薄要特别注意随板厚的增加而#许用应力下降的因素!此种情况下有可能导致设计强在度不足#这个问题看似一种悖论!则是由于不同板厚实系列的许用应力差异造成的#根据我国规范中的钢材随着扳厚的增加其许用应力呈下降趋势!e#)%#*如T<*8中查得常温时#‘Y在厚度由,,FBLL%#LL增加到,许用应力由#"K下降到#A‘G#LL%,,"LL时!,‘G

7、头在制造时因厚度减薄量使得下料时需增加毛坯厚度来保证冲压后的封头的最小厚度符合要求!结果就有可能导致冲压后的封头反而强度不足#因此!当材料许用应力值处于跨档的情况下!以厚代薄时须对强度进行核算#’波纹管"挠性薄管板和薄管板等变形$对于膨胀节"!(收稿日期)$)),%)A%)*(作者简介)刘艳!*)%#女""重庆人"工程师"从事石油化工机械专业设计%#A8")江汉石油职工大学学报对上述发生过和可能要发生的事故及现象!采取下列可相应对策’&##焊接#5‘管道及法兰最合适的