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关于压力容器材料代用问题
关于压力容器材料代用问题
1 关于压力容器材料“以厚代薄”问题
对于原设计中筒体与封头之间为等厚度焊接的容器,制造单位对容器壳体个别部件进行“以厚代薄”(如仅增加封头厚度而筒体厚度不变)时,势必增加容器壳体的几何不连续程度,从而引起应力集中,使封头与筒体连接部位的局部应力增大。这种不利影响对有应力腐蚀倾向的容器、受交变载荷的容器等都有很大危害。例如:某液化石油气储罐(详见《中国锅炉压力容器安全》杂志1993第4期刊载的《液化石油气储罐高应力裂纹的产生和修复》一文),该容器封头与筒体环缝内壁热影响区处的3条裂纹的产生就与制造单位对封头材料的“以厚代薄”有关。对于受交变载荷的容器,几何不连续引起的应力集中,则有可能引起疲劳裂纹甚至疲劳断裂。
对于容器壳体整体上的以厚代薄,虽然不会使筒体与封头连接部位的局部应力增加,但是仍会造成以下几种不利影响:首先,壳体厚度增大后,原设计选用的焊接方式、探伤方法等可能已不再适合;其次,壳体增厚,势必增加容器的重量,于是,将对容器的支座和基础不利;第三,对于壳体兼作传热部件的容器,增加壳体厚度会影响换热容器的传热效果。
因此,“以厚代薄”也必须象其它形式的材料代用那样“事先取得原设计单位的设计修改证明文件,对改动部位应作详细记载……”,由设计单位来综合考虑以厚代薄造成的种种不利影响,决定是否可行并对可实施以厚代薄的容器的焊接方式、探伤方法、支座、基础等作适当的调整,以消除或减少各种不利影响。
2 关于压力容器用材料的“以优代劣”问题
以低合金钢代替碳素钢、以镇静钢代替沸腾钢“以优代劣”。这样,可能会产生以下问题:
首先,材料的性能包括机械性能、制造工艺性能、耐腐蚀性能等。