奥氏体不锈钢制压力容器制造质量控制6234.docx
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1、第二部分 奥氏体不锈钢制压力容器制造质量控制奥氏体不锈钢制压力容器制造质量控制1概述本部分着重重介绍奥奥氏体不不锈钢制制压力容容器在制制造过程程中的质质量控制制的内容容、方法法与要求求。奥氏体不锈锈钢不仅仅具有很很强的化化学稳定定性,同同时也有有足够的的强度和和极好的的塑性,良良好的焊焊接性,在在氧化性性环境中中具有优优良的耐耐腐蚀性性能,在在一定高高温或低低温下具具有稳定定的力学学性能。由由于奥氏氏体不锈锈钢具有有上述优优点,所所以被广广泛用于于石油化化工、医医疗、食食品、电电力、交交通、军军工、原原子能、航航天等领领域的设设备中,其中以18-8型铬镍奥氏体不锈钢最有代表性,它广泛用于制造耐
2、腐蚀压力容器、耐高温压力容器、耐低温压力容器。但奥氏体不锈钢也存在以下问题须引起关注:1)奥氏体体不锈钢钢对溶液液中含有有氯离子子(Cll-)的介介质特别别敏感,易易发生应应力腐蚀蚀,严重时时会引起起材料穿穿孔性腐腐蚀;2)对某些些还原性性介质,如如盐酸、稀稀硫酸等等则是不不耐腐蚀蚀的;3)奥氏体体不锈钢钢有晶间间腐蚀倾倾向,当当奥氏体体不锈钢钢加热到到4008500或自高高温缓慢慢冷却(如焊接接)时,碳碳会从过过饱和奥奥氏体中中以碳化化铬(CCrFee)233C6的形式式沿晶界界析出,使使奥氏体体晶界附附近的含含铬量降降低,当当不锈钢钢晶界含含铬量低低于122%时(贫贫铬),材材料遇到到腐蚀
3、介介质时电电极电位位迅速下下降,在在不锈钢钢晶界产产生腐蚀蚀晶间间腐蚀。在在奥氏体体型不锈锈钢中添添加钛或或铌时,能能提高其其抗晶间间腐蚀能能力;添添加钼、铜铜、钛,则则能提高高其在还还原酸(如稀硫硫酸)中中的耐腐腐蚀性能能,同时时也提高高其抗晶晶间腐蚀蚀的能力力。降低低含碳量量也可减减少晶间间腐蚀倾倾向。4)奥氏体体不锈钢钢交货状状态一般般为固溶溶处理后后酸洗,酸酸洗的目目的是使使钢材表表面形成成氧化膜膜、对钢钢材表面面进行钝钝化处理理,使钢钢材具有有耐腐蚀蚀性。但但奥氏体体不锈钢钢较软,表表面极易易在生产产过程被被划伤而而使钝化化膜遭到到破坏。钝钝化膜遭遭到破坏坏后,在在使用中中可能出出现
4、以下下问题:a) 在低低温介质质中,会会降低材材料的韧韧性;b) 在腐腐蚀介质质中,降降低耐腐腐蚀性;c) 在高高温介质质中,在在钝化膜膜遭到破破坏处发发生氧化化。5)奥氏体体不锈钢钢在剪切切、焊接接、卷圆圆、装配配、运送送过程中中很容易易受到铁铁离子和和其他杂杂质的污污染,奥奥氏体不不锈钢被被污染后后在污染染处形成成原电池池,造成成腐蚀,从而会影响奥氏体不锈钢制压力容器的使用质量和安全。 奥氏体不锈锈钢制压力容容器日益益向高参参数(高温、高高压、高高容量)、低温温深冷、高高寿命和和大型化化的方向向发展,服服役条件件愈来愈愈苛刻。产产品质量量优劣,直直接影响响产品的的安全可靠靠使用,一一旦产品
5、品失效,轻轻者使生生产不能能正常运运转,严严重者会会造成灾灾难性事事故,后后果不堪堪设想,所所以对产产品质量量要求愈愈来愈高高,其制造造难度愈愈来愈大大。为了保证奥奥氏体不不锈钢(以以下简称称不锈钢钢)制压力容容器使用用中的安安全可靠靠,锅锅炉压力力容器制制造许可可条件和和固定定式压力力容器安安全技术术规程等等安全技技术规范范规定:不锈钢钢压力容容器制造造企业必必须具备备专用的的制造场场地和专专用的加加工设备备、成形形设备、切切割设备备、焊接接设备和和必要的的工装,不不得与碳碳钢混用用。2 相关安安全技术术规范的的规定2.1 国国质检锅锅200031944号锅锅炉压力力容器制制造许可可条件的有
6、关规定第二十五条条不锈钢钢或有色色金属容容器制造造企业必必须具备备专用的的制造场场地和专专用的加加工设备备、成形形设备、切切割设备备、焊接接设备和和必要的的工装,不不得与碳碳钢混用用。第五十七条条(二)筒筒体钢板板厚度大大于255mm的奥氏体体不锈钢钢制压力力容器AA类及B类焊接接接头应应进行1100%射线或或超声检检测。注:本条做做了适当当的删减减和编辑辑。2.2 TSGG R00004420009固固定式压压力容器器安全技技术监察察规程的有关规定为了保证不不锈钢制制压力容容器制造造质量,确确保使用用中的安安全可靠靠,TSSG RR0000420009固固定式压压力容器器安全技技术监察察规程
7、(以以下简称称固定定式容规规)提提出了原原则性的的技术规规定:2.2.11固定定式容规规2.8条的的规定节节选如下下(本条条做了适适当的删删减和编编辑):压力容器用用复合钢钢板应当当按照本本规程引引用标准准的规定定选用,并并且符合合以下要要求:(1) 不不锈钢-钢复合合板复合合界面的的结合剪剪切强度度,不小小于2110MPPa;(2) 复复合钢板板基层材材料的使使用状态态应当符符合有关关压力容容器产品品标准的的规定;(3) 碳碳素钢和和低合金金钢基层层材料(包包括钢板板和钢锻锻件)按按照基层层材料标标准的规规定进行行冲击试试验,冲冲击功合合格指标标应当符符合基层层材料标标准或者者订货合合同的规
8、规定。2.2.22固定定式容规规4.3.55条的规规定节选选如下(本本条做了了适当的的删减):(1)要求求做耐腐腐蚀性能能检验的压力力容器或或者受压压元件,应应当制作作耐腐蚀蚀性能试试件,其其试样的的截取与与试样的的数量、型型式、尺尺寸、加加工和检检验方法法以及检检验结果果的评定定,应当当符合设设计图样样和相应应试验标标准的规规定;(2)要求求做晶间间腐蚀敏敏感性检检验的不不锈钢制制压力容容器,其其试件及及试样应应当符合合GB/T 2214333不不锈钢压压力容器器晶间腐腐蚀敏感感性检验验的规定定,并且且同时满满足设计计图样的的规定。2.2.33 固定定式容规规4.6.22条的规规定节选选如下
9、(本本条做了了适当的的删减):奥氏体不锈锈钢制压压力容器器焊接后后一般不不要求做做焊后热热处理,如如有特殊殊要求需需要进行行热处理理时,应应当在设设计图样样上注明明。2.2.44 固固定式容容规44.9.3条的的规定节节选如下下(本条条做了适适当的删删减):(1)不锈锈钢制压压力容器器及其受受压元件件的制造造,应当当有专用用的制造造车间或或者专用用的工装装和场地地,不得得与黑色色金属制制品或者者其他产品品混杂制制造。工工作场所所要保持持清洁、干干燥,严严格控制制灰尘;(2)加工工成形设设备和焊焊接设备备,应当当能满足足不锈钢钢的需要要,并且且严格控控制表面面机械损损伤和飞飞溅物;(3)有耐耐蚀
10、、防防腐蚀要要求的压压力容器器或者受受压元件件,按照照设计图图样要求求进行表表面处理理,例如如对不锈锈钢表面面进行酸酸洗、钝钝化处理理。3 质量控控制依据据3.1 国国质检锅锅200031944号 锅锅炉压力力容器制制造条件件许可3.2TSSG RR0000420009固定定式压力力容器安安全技术术监察规规程3.3GBB150019998 钢钢制压力力容器3.4 GGB/TT1033120009产品品几何技技术规范范(GPPS) 表面结结构 轮轮廓法 表面粗粗糙度参参数及其其数值3.5 GGB/TT 43334.1220000 不锈锈钢100%草酸酸浸蚀试试验方法法3.6 GGB/TT 433
11、34.2220000 不锈锈钢硫酸酸硫酸酸铁腐蚀蚀试验方方法3.7 GGB/TT 43334.3220000 不锈锈钢655%硝酸酸腐蚀试试验方法法3.8 GGB/TT 43334.4220000 不锈锈钢硝酸酸氢氟氟酸腐蚀蚀试验方方法3.9 GGB/TT 43334.5220000 不锈锈钢硫酸酸硫酸酸铜腐蚀蚀试验方方法3.10 GB/T 443344.620000 不不锈钢55%硫酸酸腐蚀试试验方法法3.11 GB/T211433320008 不不锈钢压压力容器器晶间腐腐蚀敏感感性检验验3.12 JB4770820000 钢钢制压力力容器焊焊接工艺艺评定3.13 JB/T477092000
12、0 钢钢制压力力容器焊焊接规程程3.14JJB/TT4733020005 承承压设备备无损检检测3.15JJB/TT 4774720002 钢钢制压力力容器用用钢焊条条订货技技术条件件3.16JJB/TT 9119719999不锈锈钢和耐耐热钢热热处理3.17HHG/TT 2880619996 奥奥氏体不不锈钢压压力容器器制造管管理细则则3.18HHG/TT3177220002 尿尿素高压压设备制制造检验验方法 尿素级级超低碳碳铬镍钼钼奥氏体体不锈钢钢晶间腐腐蚀倾向向试验的的试样制制取3.19 HG/T 33173320002尿素高高压设备备制造检检验方法法尿素素级超低低碳铬镍镍钼奥氏氏体不锈
13、锈钢晶间间腐蚀倾倾向试验验3.20HHG/TT31774220022尿素高高压设备备制造检检验方法法 尿素素级超低低碳铬镍镍钼奥氏氏体不锈锈钢的选选择性腐腐蚀检查查和金相相检查3.21国国质检锅锅200021099号锅炉压压力容器器压力管管道焊工工考试与与管理规规则4 质量控控制要求求4.1 材材料4.1.11用于制制造压力力容器的的不锈钢钢材料及及焊材应应符合相相应的国国家标准准或行业业标准的的规定,并并具有材材料制造造厂的质质量证明明书。采采用境外材料料时,应应符合固定式式容规22.9.3条的的规定。4.1.22 用于于主要受受压元件件的材料料,其复复验要求求应符合合固定定式容规规2.11
14、条条的要求。4.1.33不锈钢钢材料和和不锈钢钢复合钢钢板的使使用范围围应符合合GB1550标准准的规定定。4.1.44 不含含稳定化化学元素素且含碳碳量大于于0.003%的奥氏氏体不锈锈钢需经经焊接或或4000以上热热加工时时,不应应使用于于可能引引起不锈锈钢晶间间腐蚀的的环境。4.1.55 奥氏氏体不锈锈钢的使使用温度度高于5525时,钢钢中含碳碳量应不不小于00.044。这这是因为为奥氏体体钢在使使用温度度高于55005500时,若若含碳量量太低,强强度及抗抗氧化性性会显著著下降。因因此,一一般规定定超低碳碳(C0.003)奥奥氏体不不锈钢的的使用范范围,118-99型Cr-Ni奥奥氏体
15、不不锈钢制制压力容容器设计计温度为为4000左右,118-112-22型Cr-Ni-Mo奥奥氏体不不锈制压压力容器器设计温温度为4450左右,使使用温度度超过6650时,国国外对于于3044、3166型材料料一般要要求用HH级,即即含碳量量要稍高高一些(C=0.040.1),主要也是考虑耐蚀,而且耐热及有热强性。4.1.66 选择择材料时时应考虑虑应力腐腐蚀的影影响。奥奥氏体不不锈钢在在氯离子子、氯化化物+蒸汽、湿湿硫化氢氢、碱液液等介质质中易产产生应力力腐蚀破破裂,设设计和制制造时应应控制结结构的应应力水平平,或改改用奥氏氏体-铁铁素体双双相不锈锈钢以提提高抗应应力腐蚀蚀能力。注:含钼奥奥氏
16、体不不锈钢在在碱液、氯氯化物水水溶液、硫硫酸+硫酸铜铜的水溶溶液等易易产生应应力腐蚀蚀破裂。4.1.77设计图图样规定定对原材材料进行行抗晶间间腐蚀性性能复验验的,其其复验用用试样的的形状、尺尺寸、加加工和试试验方法法、合格格指标,除除设计图图样另有有规定外外,应符符合GBB/T 21443320008 不不锈钢压压力容器器晶间腐腐蚀敏感感性检验验标准准的规定定;对制制造尿素素高压设设备的超超低碳奥奥氏体不不锈钢材材料的晶晶间腐蚀蚀性能试试验应按按HG/T31172HG/T31174标标准的规规定。注1:下述述介质在在足够浓浓度和一一定温度度下的溶溶液对不不锈钢具具有晶间间腐蚀能能力。因因此需
17、要要进行晶晶间腐蚀蚀倾向试试验。a)无机酸酸:硝酸酸、硫酸酸、盐酸酸、磷酸酸、铬酸酸、亚硫硫酸、氢氢氟酸、氢氢溴酸、氢氢碘酸、氢氢氰酸、氨氨基磺酸酸、次氯氯酸;b)有机酸酸:工业业乙酸、乙乙酸酐、甲甲酸、草草酸、乳乳酸、乙乙二酸、丙丙二酸、苯苯二酸、环环烷酸、水水杨酸、脂脂肪酸、苹苹果酸、柠柠檬酸、马马来酸、马马来酐、富富马酸等等;c)盐类:硝酸铵铵、硝酸酸钙、硝硝酸银、硫硫酸铜、硫硫酸铁、硫硫酸钠、硫硫酸铝、硫硫酸氢钠钠、硫酸酸亚铁、亚亚硫酸铁铁、亚硫硫酸钙、氯氯化钠、氯氯化铁、氯氯化铬、次次氯酸钠钠、氢氟氟酸纳等等溶液;d)其他:氢氧化化钠、硫硫化铁、硫硫化铝、硫硫化钠、湿湿二氧化化硫、三
18、三氯化铁铁、尿素素氨基甲甲酸铵溶溶液、亚亚硫酸纸纸浆、牛牛皮纸浆浆、亚硫硫酸蒸煮煮液、玉玉米淀粉粉浆(由由盐酸或或硫酸制制)、甜甜菜汁、石石油原油油、油田田污水、海海水、轻轻水堆高高温水、人人体液、尿尿素反应应介质等等。注2:防止止奥氏体体不锈钢钢晶间腐腐蚀的措措施:焊焊后采取取固溶热热处理处处理,降降低钢中中的含碳碳量,材材料中添添加稳定定碳化物物的元素素(如钛钛、铌等等)。4.1.88 符合合GB155119999 附附录C的奥氏氏体不锈锈钢焊接接钢管用用作换热热管时,其其适用范范围为:a)不得用用于极度度危害介介质的工工况;b)设计压压力不大大于6.4MPPa;c)使用温温度与相相应钢号
19、号的无缝缝管相同同。4.1.99制造不不锈钢压压力容器器的材料料不得有有分层,表表面不允允许有裂裂纹、结结疤等缺缺陷。用用于制造造有表面面粗糙要要求的设设备的不不锈钢板板,需经经801000号砂头头抛光后后,再检检查表面面质量。经经酸洗供供应的材材料表面面不允许许有氧化化皮和过过酸洗现现象。4.1.110不锈锈钢原材材料和不不锈钢复复合钢板板应按牌牌号、规规格和炉炉批号分分类存放放,并作作明确标标志。与与碳钢等等原材料料有严格格的隔离离措施。4.1.111 不不锈钢材材料上应应有清晰晰的入库库标记。该该标记和和4.1.10规定定的标志志应采用用无氯、无无硫记号号笔书写写,不能能采用油油漆等有有
20、污染的的物料书书写,不不得在与与工作介质质接触的的表面打打钢印。4.1.112原材材料的搁搁置要稳稳妥,堆堆放要整整齐,要要防止损损伤(划划痕、撞撞伤、压压痕)和和弯曲,散散装的光光亮板应应立放在在15斜度的的木架上上。4.1.113焊接接材料应应按种类类、牌号号、批次次、入库库时间分分类放置置于干燥燥、通风风良好的的室内,焊接材材料的保保管应符符合JBB/T 3222319996焊接材材料质量量管理规规程第第7章的的规定,一一般应放放在离地地约2000mmm3000mm以上上的架子子上。室室内应整整洁,不不允许放放置有害害气体和和腐蚀性性介质。并并应建立立严格的的验收、保保管、烘烘干、发发放
21、和回回收制度度。4.1.114 不不锈钢压压力容器器的铭牌牌座材料料应选用用不锈钢钢材料。4.1.115 材材料代用用执行固定式式容规22.133条的规定定。4.2 制制造环境境与工艺艺装备4.2.11不锈钢钢制压力力容器及及其受压压元件的的制造,应应当有专专用的制制造车间间或者专专用的工工装和场场地,不不得与黑黑色金属属制品或或者其他产产品混杂杂制造。4.2.22 为了了防止铁铁离子和和其他有害杂杂质的污污染,不不锈钢压压力容器器生产场场地必须须保持清清洁、干干燥,地面应应铺设橡橡胶或木木质垫板板。零部部件半成成品、成成品的堆堆放需配配有木质质堆放架架。4.2.33不锈钢钢制压力力容器加加工
22、成形形设备和和焊接设设备,应应当能满满足不锈锈钢制压压力容器器制造的的需要。不不锈钢压压力容器器在制造造过程中中应使用用专用滚滚轮架(如如滚轮衬衬有橡胶胶等)、吊吊夹具及及其他工艺设设备。起起吊容器器或零部部件的吊吊缆宜采采用尼龙龙绳吊缆或金金属吊缆缆套柔性材材料(如如橡胶管等),以防损损伤材料料表面。进进入生产产现场的的人员应应穿着软底底鞋,切忌忌鞋底带带有尖锐锐的硬质质异物(如如铁钉等等),以以免划伤伤不锈钢钢表面。4.2.44 不锈锈钢材料料或零部部件在周周转和运运输过程程中,应应配备必必要的防防铁离子子污染和和磕划伤伤的运送送工具。4.2.55 不锈锈钢制压力容容器的表表面处理理应有独
23、独立且配配备必要要的环境境保护措措施的场场地。4.2.66 不锈锈钢钢板板吊运时时,要防防止钢板板变形。4.2.77焊接环环境温度度、湿度度、风速速等需满满足JBB/T 4700920000钢钢制压力力容器焊焊接规程程6.2条的的规定,球球形储罐罐焊接环环境应符符合GBB 500094419998球球形储罐罐施工及及验收规规范44.1.3的规规定。4.3 加加工成型型及焊接接4.3.11 批量量生产的的不锈钢钢制压力力容器须须按样板板划线,样样板宜用不锈钢钢制成。4.3.22 划线线应在清清洁的木木板或光光洁的平平台上进进行,加加工过程程中不能能去除的的不锈钢钢材料表表面严禁禁用钢针针划线或或
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