Q3201 BST001-2000 钛制焊接压力容器

1 南 京宝色钛业有限公司企业标准 Q/3201 2000 钛 制 焊 接 压 力 容 器 代替 Q/3201 范围 本标准规定了钛制压力容器的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输等。 本标准适用于设计压力 不大于 10计温度为：工业纯钛不应高于 230 ；钛合金不应高于 300；钛钢复合板不应高于 350的钛制焊接压力容器（以下简称容器）。 本标准不适用于下列各种容器： a) 直接火焰加热的容器； b) 受辐射作用的容器； c) 经常搬运的容器； d) 要求作疲劳分析的容器。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨，使用下列最新版本的可能性。 1998 钢制压力容器 1989 钢制管壳式换热器 1987 金属拉力试验方法 1999 金属弯曲试验方法 1804 1992 一般公差 线性尺寸的未注公差 3621 1994 钛及钛合金板材 1998 钛及钛合金丝 3624 1995 钛及钛合金无缝管 3625 1995 热交换器及冷凝器用钛及钛合金管 1987 钛 1987 钛 1980 压力容器油漆、包装和运输 1994 压力容器无损检测 压力容器安全技术监察规程（ 99 版） 3 要求 料 用于容器主体（指筒体、封头、换热器的 管板及换热管等受压元件）的钛材或钛钢复合材料， 南京宝色钛业有限公司 2000 2000 2 Q/3201 2000 以及钛焊接材料应具有质量证明书，主要受压元件所使用的材料，应按容规的规定进行复验。质量证明书或复验结果应符合相应标准的规定。 用于制造容器壳体的钛材应在退火状态下使用。 被确认合格的材料应采用记号笔书写或张贴标签做好标记。容器的主要受压元件 在制造过程中应及时进行材料标记移植。 冷热加工成形 根据制造工艺确定加工裕量，以确保凸形封头和热卷筒节成形后的厚度，不小于该部件的名义厚度减去板材负偏差。冷卷筒节投料的材料厚度 S 不得小于其名义厚度减去板材负偏差。 划线、下料及边缘加工 材料划线时不应损伤表面质量。可采用铅笔或记号笔划线，若在以后的加工中能够消除的划线允许打样冲眼。 钛钢复合板划线应在基层板上进行。 钛材和钛钢复合板可用火焰、等离子切割、冲剪或机械加工方法下料。火焰切 割的表面必须留出热影响区 10 15余量，同时须将熔渣清理干净。当采用火焰或等离子切割时，不允许火花飞溅在钛材表面，切割边缘必须用打磨或机械加工方法去除污染层。 钛钢复合板采用机械方法切割时，基层应朝下。 钛制容器焊接接头的坡口应采用机械方法加工，坡口表面不得有裂纹、分层和夹渣等缺陷。 头 容器封头的型式和技术要求应按 有关规定执行。 封头成形可采用热成形或冷成形后热校形。冷成形时，应防止产生裂纹。热成形时，封头表面及加热炉应采取防氧化和防污染的 措施。 已成形的钛钢复合板封头，应作超声波探伤检测，其钛钢复合状态不得存在超过 及设计图样规定的缺陷。 压成形后的封头，其最小厚度不得小于名义厚度 1。 头直边部分的纵向皱折深度不大于 圆筒与壳体 卷筒前，卷板机上、下辊表面应清理干净。上辊与钛板之间应衬有隔离垫，以保护钛板表面不受污染。 卷制曲率半径较小的钛钢复合板圆筒，为预防复层剥离，一次下压量不应过大，同时在滚圆时，不允许停留在未复合部位，以免引起 松动面积扩大。 作容器壳体钛钢复合板，其复合状态应符合 规定。 及钛合金板 A、 B 类焊接接头对口错边量 b（见图 1）应符合表 1 的规定。 钛钢复合板对口错边量 b（见图 2）不大于钛复层厚度的 50%，且不大于 2 图 1 A、 B 类焊接接头对口错边量 图 2 钛钢复合板对口错边量 b b 3 Q/3201 2000 表 1 A、 B 类焊接接头对口错边量 口处的名义厚度 s 按焊接接头类别划分的对口错边量 b A B 6 s s 620 ：与圆筒连接的环向接头以及嵌入式接管与圆筒或封头对接连接的 A 类接头，按 B 类焊接接头的对口错边量要求。 焊接接头环向形成的棱角 E（见图 3），用弦长等于 1/6 内径 不小于 300内样板或外样板检查，其正值不得大于（ s/10+2） 不大于 4焊接接头轴向形成的棱角 E（见图 4），用长度不小于 300直尺检查，其正值不得大于（ s/10+2） 不大于 4 B 类焊接接头以及圆筒与球形封头相连的 A 类焊接接头，当两板不等时，单面或双面削薄厚板 边缘的要求按 定进行。 图 3 环向棱角度 E 图 4 轴向棱角度 E 除图样另有规定外，壳体直线允差 L 应符合表 2 的规定。 表 2 壳体直线度允差 壳体长度 H m 圆筒直线度允差 L 20 2H/1000，且 20 2025 ：焊缝深度，对单面焊为母材厚度，对双面焊为坡口直边部分中点至母材表面的深度，两侧分别计算。 6 表 4 管板钻孔后的孔桥宽度 子 外 径孔心距 管 孔 最大直径孔桥名义宽度 允许孔宽 度 B（ 96%的孔桥宽度须 下列数值 允许最小孔桥宽度 B 板 厚 度 20 40 60 80 100 120 14 9 5 2 8 5 7 5 折流板、支持板外径及允差 体公称直径 159 273 325 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 固定管板换热器的折流板名义外径 头式和 U 形管换热器的折流板名义外径 凝器支持板名义外径 流板、支持板外径允差 ： 体内径实测的最小尺寸。 7 Q/3201 2000 C、 D 类接头焊 脚形状尺寸要求应符合 有关规定。 焊缝 外观质量要求 缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和咬边等缺陷； 修磨的焊缝厚度应不小于设计厚度，超出此要求时焊缝允许补焊，焊缝修磨范围内的斜度为 3 1。 对所有焊缝和热影响区的表面颜色进行检验，并按表 6 的规定判断是否合格与进行处理。 表 6 焊缝和热影响区表面颜色判定 焊缝与热影响区表面颜色 氩气保护情况 合格判断 处理方法 银白色 良好 合格 不用其它处理 金黄色（致密） 尚好 可以使用 不用其它 处理 蓝色 一般 只可用于非重要部位 去除蓝色 紫色 稍差 只可用于常压容器 去除紫色 灰色 差 不合格 返修 暗灰色 差 不合格 返修 灰白色 很差 不合格 返修 黄色粉状物 极差 不合格 返修 焊缝返修 当焊缝出现不允许的缺陷需要的返修时，应分析缺陷产生原因，制订详细的返修工艺，指定返修焊工，要有返修工艺制订人和批准人的签字。返修时应详细记录坡口型式、尺寸、工艺参数和施焊者及其钢印等。 同一部位的返修次数不宜超过两次。对经过两次返修仍不合 格的焊缝，如再进行返修，应经技术总负责人批准，且返修次数、部位和无损检测结果和技术总负责人批准字样，必须记入压力容器质量证明书中。 钛钢复合板的焊接 钛钢复合板对接焊时，应采用机械切削方法去除坡口边缘的钛复层。基层连接焊缝应为全熔透型式，其焊接及热处理要求按 行。 热处理 工业纯钛及钛合金容器或部件焊后不需进行热处理，有特殊要求时，按图样规定进行。 钛钢复合板爆炸后，应作消除应力退火处理。 容器进行热处理时 ，应有经评定合格的热处理工艺，并且有温度与时间自动记录曲线。 热处理结果应记入产品质量证明书。 4 试验方法和检验规则 试板与试样 器应按容规、 有关规定，制备产品焊接试板。 容器焊接试板焊接接头力学性能检验，按附录 B 进行。 钛钢复合板容器焊接试板焊接接头力学性能检验按 录 E 进行。 损检测 器的壳体、封头及其主要受压元件的焊接接头，按 定外观检查合格后，再 e 1 A 、 B 类 接 头 焊 缝 余 高 8 Q/3201 2000 进行无损检测。 列压力容器的 A、 B 类焊缝，应进行 100%射线检测。 a）第三类压力容器； b）使用后无法进行内、外部检验或耐压试验的压力容器 c）介质为易燃或毒性程度为极度、高度、中度危害的； d）采用气压试验的； e）设计压力大于等于 ； f) 设计图样要求的。 规定以外的容器，允许对 A 类及 B 类焊接接头进行局部射线检测，检测长度不得少 于各条焊接接头长度的 20%，且不小于 250缝交叉部位及以下部位应全部检测，其检测长度可计入局部检测长度之内。 a) 先拼板后成形凸形封头上的所有拼接接头； b) 凡被补强圈、支座、垫板、内件等所覆盖的焊接接头； c) 以开孔中心为圆心， 1 开孔直径为半径的圆中所包容的焊接接头； d) 嵌入式接管与圆筒或封头对接连接的焊接接头； e) 公称直径不小于 250 接管与长颈法兰、接管与接管对接连接的焊接接头。 于拼焊的管板、补强圈、封头成型后的焊缝应进行 100%射线检测，合格标准与筒体相同。如果拼焊封头的焊缝成型前已经 100%射线检测，则成型后应对园弧过渡处的焊缝进行重新射线检测。 下焊缝应进行渗透探伤检测： a） 接管、法兰、补强圈与壳体或封头相接的 C、 D 类焊缝； b） 钛钢复合板的复层拼缝及镶条盖板与复合板复层的搭接焊缝； c） 换热容器管板与换热管连接焊缝。 器的射线、渗透检测结果，按 定。符合 的 级合格，符合 级合格，符合 的 级合格。 无损检测后的焊缝，若发现有不允许的缺陷，应按 求返修，并对返修部位重新检测， 直至合格。 器的无损检测原始记录、底片（包括原返修片）和资料应妥善保管，保存期不应少于 7 年。 压试验与气密性试验 造完工的容器应按图样规定进行水压试验。 水压试验必须使用两个量程相同并经过校验的压力表。压力表的量程为试验压力 力表的校验周期不超过六个月。 器的开孔补强圈或钛钢复层镶条应在水压试验之前通 及钛合金和以碳素钢、 16料为基层的钛钢复合板容器，试验时水温应不低于 5；其它钢材为基层的钛钢复合板容器， 试验时水温应不低于 15。 水压试验方法按 定。 水压试验后，符合下列情况即认为合格。 a) 无渗透； b) 无可见的变形； c) 试验过程中无异常响声。 换热容器水压试验程序按 定。 9 Q/3201 2000 介质毒性程度为极度、高度危害或设计上不允许有微量泄漏的容器，必须进行气密性试验。 密性试验应在水压试验合格后进行。 密性试验所 用气体，应为干燥、洁净的空气、氮气或其它惰性气体。 密性试验用气体的温度应不低于 5。 密性试验时，安全附件应安装齐全。 检查无泄漏即为合格。 铁污染试验及表面清理 样要求做铁污染检验的容器应在水压试验和气密性试验合格后，在所有接触腐蚀介质的钛表面，用铁氰化钾溶液涂刷，发现溶液变色，则表明钛表面被污染，应进行洁净处理，直至无铁污染为止。 图样对容器内表面有酸洗要求时，应用酸洗液在 15下进行酸洗，再用清洁水冲洗，最后 用压缩空气吹下。 即将装箱运输前，如果钛表面有污染或其他外来杂质，应用酒精或丙酮清洗，直至干净为 止。 5 包装、油漆、包装、运输 容器铭牌应固定于图样规定或明显部位。铭牌的内容应包括：公司名称及商标、制造许可证编号、容器类别、制造年月、容器名称、产品编号、设计压力、设计温度、试验压力、容器净重、监检标记。 容器的出厂技术文件应包括：产品合格证、产品质量证明书及产品铭牌的拓印件、产品竣工图、压力容器产品安全质量监督检验证书。 器的油漆、包装、运输要求按 规定进行。 10 Q 南京宝色钛业有限公司企业标准 Q/3201 2000 钛 制 焊 接 压 力 容 器 000布 2000施 南 京 宝 色 钛 业 有 限 公 司 发 布 2000 前 言 本标准对 Q/3201 行了修订，并将编号改为 Q/3201 本标准依据 99 版压力容器安全技术监察规程，并参照 制压力容器和制管壳式换热器的标准。对附录 A 中的表 附录 A 中的条款 附录B 中的条款 附录 B 中的表 行了修改。 本标准的编制格式和规则，依照 基本规定，对国家的有关强制性标准进行了贯彻。 本标准在修订时，总结了钛及钛钢复合材料制造压力容器的实践经验。在钛制压力容器国家标准尚未颁布之前，以适应钛制焊接压力容器的制造和监督检验的需要。 本标准从 2000 年 7 月 4 日起实施。 本标准的附录 A、附录 B 都是标准的附录。 本标准由南京宝色钛业有限公司提出并起草。 本标准主要起草人：邓贵顺 郑世平 赵允 胡经洪，修改人： 赵允 奚延安 本标准于 1997 年 4 月首次发布，于 2000 年 6 月第一次修订。 2000 目 次 前言 1 范围 1 2 引用标准 1 3 技术要求 1 4 试验方法和检验规 则 8 5 标志、油漆、包装、运输 9 附录 A（标准的附录）钛制焊接压力容器焊接工艺评定 10 附录 B（标准的附录）压力容器产品焊接试板焊接接头力学性能检验 2 1