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标准简介:GB/T 34019-2017《超高压容器》

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摘要

正文


 一、引言

我国压力容器标准体系中之前主要的核心标准有两个:基于规则设计方法的GB/T150《压力容器》和基于分析设计方法的JB4732《钢制压力容器——分析设计标准》。前者适用于设计压力≤35MPa的压力容器;后者适用于设计压力小于等于100MPa 的压力容器。标准的颁布,完善了我国承压设备标准体系,填补了针对≥100MPa 压力容器标准的空白。

国外针对超高压容器制定的建造标准有ASME BPVC Section Ⅷ -3《高压容器——另一建造规则》,日本的 KHKS0220《超高压气体设备标准》等。 中国于20世纪90 年代初曾单独针对此类设备颁布了《超高压容器安全监察规程( 试行)》,在总体上对超高压容器的建造提出了强制性的要求,现合并到TSG 21—2016《固定式压力容器安全技术监察规程》。
我国承压设备标准体系中相关标准的比较
国外主要超高压容器标准与我国标准的比较

二、适用范围

标准规定了非焊接单层超高压容器材料、设计、制造、检验和验收等方面的要求。
标准适用于同时满足以下条件的容器:
a)设计压力大于或等于100MPa
b)设计温度范围:-40℃~400℃
下列容器不在本标准的适用范围内:
a)直接火焰加热的容器;
b)核能装置中存在中子辐射损伤失效风险的容器
c)旋转或往复运动机械设备中自成整体或作为部件的受压器室(如泵壳、压缩机外壳、涡轮机外壳、液压缸等);
d)移动式容器;
e)军事用途容器
容器界定范围
1.容器与外部管道连接:
a) 螺纹连接的第一个螺纹接头端面
b)法兰连接的第一个法兰密封面
c)专用连接件或者管件连接的第一个密封面
2.容器开孔部分的承压盖及其紧固件。
3.容器的超压泄放装置(详见标准附录B)。

三、主要术语与定义

爆破压力burst pressure
容器在内压作用下发生爆破前能够承受的最大压力。
自增强 autofrettage
对容器施加内压,使其自内壁起一定厚度范围内产生塑性变形,内压卸除后产生对疲劳强度有利的残余应力的方法

四、标准涵盖的失效模式

a)脆性断裂失效
b)塑性垮塌失效
c)局部过度应变失效
d)棘轮失效
e)疲劳失效
f)泄漏失效

五、材料

由于材料性能数据的不足,标准中只涉及到了两个锻件材料牌号分别为35CrNi3MoVR和36CrNi3MoVR,容器受压元件用钢的化学成分(熔炼分析)应符合表中的规定。成品钢材的化学成分允许偏差应符合GB/T222的规定,其中P+0.003%,S+0.002%。

六、机械加工的一般要求

Ⅰ.容器受压元件和密封件应按规定程序批准的产品图样和工艺规程进行加工。
Ⅱ.筒体精加工后内壁表面及密封面粗糙度Ra一般应当小于或等于0.8um(经过设计单位同意后可以取 1.6μm),外壁表面粗糙度应当小于或等于 3.2μm(管式容器的外表面粗糙度R 应当小于或者等于1.6μm)。盲孔型容器的筒体内壁表面形状突变部位应该圆滑过渡,并且粗糙度R 应当小于或等于3.2 μm。
Ⅲ.对于管式容器,在机械加工后应进行直线度和壁厚差检验,其结果应当符合产品图样的要求;筒体外表面不允许有深度大于0.25mm的缺陷存在。
 Ⅳ.筒体内孔加工完后,用光学窥膛仪检查,不应有裂纹及其他缺陷存在。
Ⅴ.容器主要元件及密封件的密封面不应有碰伤、划伤、毛刺和其他影响密封性能的缺陷存在

七、自增强

基本要求
1.自增强处理前应当对元件材料的性能报告进行核查
2.自增强处理设备的压力上限应当高于自增强处理压力,并应留有一定余量
3.自增强处理的检测仪表应按照规定进行定期检定,并在有效期内
4.自增强处理人员应当经过专业培训,熟悉操作工艺规程
5.制造单位应当制定书面的自增强工艺规程,其中至少包括以下内容:
a)自增强处理的时机和方法
b)控制自增强程序的方法
c)在自增强操作期间记录时间、温度和压力的方法
d)测量达到自增强程度以及确定该程度在合格限度以内的方法
自增强处理操作
1.自增强处理一般包括以下步骤
a)按照设计和工艺规定要求连接工艺装置
b)在元件规定的位置连接传感器或粘贴应变片
c)连接处理系统
d)调整测量仪表
e)加载,检查密封性能
f)记录时间、压力、位移或应变等数据
g)卸载,检验
2.自增强处理实际压力不得超过规定值,其他场地、安全等要求参照耐压试验有关规定
3.自增强处理过程中,应当采用合适的方法控制筒体内壁的残余环向应变量,在内孔表面由自增强处理产生的永久环向应变不得超过2%
自增强容器免除耐压试验的特殊要求
若满足下列所有条件,则自增强容器可免作液压试验:
a)自增强后,容器处于最终装配状态
b容器的封头、堵头、密封件在自增强作业过程中装配齐全
c自增强压力大于或者等于耐压试验压力
d自增强时,耐压试压检查合格

撰稿:Leo君

编辑:君雔

技术指导:事事顺心

来源:压力容器工程师
疲劳断裂化学光学核能UM焊接裂纹材料控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-05-25
最近编辑:23天前
君雔
本科 | 高级工程师 压力容器工程师
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