液化石油气储存设备的材料与制造.doc

液化石油气储存设备的材料与制造一、材料的选用要求选择罐体用钢，应考虑储罐及容器的操作条件(使用温度、工作压力、介质特性等)、材料的工艺性能及其经济合理性。1.材料的选择罐体是盛装液化石油气的压力容器，其用材应按GB150钢制压力容器第二章规定的钢种牌号及标准所列的压力与温度范围选择。所选用的钢材要具有良好的工艺性能，即具有良好的焊接性能和冷热加工性能。材料的焊接性能是指它的可焊性，即指材料在一定的工艺条件下获得优质焊接接头的可能性。一种材料如果能用普通的焊接工艺条件获得优质焊接接头则认为材料的可焊性良好。反之，如果用复杂的焊接工艺条件才能获得优质焊接接头则认为可焊性差。焊接工艺条件是指焊接方法、焊接规范、预热、后热、焊接接头形式、环境温度等。焊接接头质量是指焊接接头产生气孔、夹杂、裂纹等工艺缺陷的情况以及抗腐蚀、强度、韧性、塑性、耐磨等使用性能。材料的冷热加工性能是指材料在热态或冷态下，经过弯卷、矫圆、冲压等成型工艺产生塑性变形而获得所需形状构件的性能，冷热加工性能好的材料，在加工过程中不易产生裂纹断裂等现象，含碳量低的钢材，一般具有良好的焊接性能和冷热加工性能，是制造液化石油气储罐设备的常用材料。2.材料的复验考虑到液化石油气的特性，压力容器安全技术监察规程及液化气体汽车罐车安全监察规程对用材作了明确规定：主要受压元件的材料及焊接材料，必须具有质量证明书，各项性能应符合相应的材料标准的规定。制造液化石油气储存设备的受压元件的板材，当用于第二类压力容器时，有下列情况之一时应复验。设计图样要求复验的；用户要求复验的；制造单位不能确定材料真实性或对材料的性能和化学成分有怀疑的；钢材质量证明书注明复印件无效或不等效的。用于制造第三类压力容器的钢板必须进行复验，复验的内容应包括：逐张检查钢板的表面质量和材料标记，按炉复验钢板的化学成分；按批复验钢板的力学性能与冷弯性能。当钢厂未提供钢板超声检测保证书时，应按JB4730压力容器无损检测的规定，逐张进行超声检测，容器钢板的合格等级应不低于级。移动式压力容器罐体应每批抽2张钢板进行夏比(V形缺口)低温冲击试验，试验温度为-20或按图样规定，试件的取样方向为横向，低温冲击功指标应符合GB150附录C的规定。压力容器制造单位应通过对材料进行复验或对材料供货单位进行考察、评审、追踪等方法，确保所用的压力容器材料符合相应标准，在投用前应检查有效的材料质量证明文件，并核对材料上的有效标志。材料标志与质量证明书应完全一致，否则不得使用。二、储存设备常用材料由于我国目前尚无液化石油气储罐专用钢板，一般采用制造压力容器或锅炉的镇静钢来制造液化石油气储罐及容器。常用钢材牌号有16MnR、15MnVR(使用温度-20+48，对于小型卧式圆筒罐，在时也采用20R或20g制作。常用钢板的化学成分及力学性能见表1-10-2和表1-10-3。表中所列钢种具有良好的低温性能和可焊性，一般焊前不需预热，气割后不用刨边就能施焊，焊接材料和焊接工艺规范也比其他合金钢更为成熟，热加工温度范围较大。表1-10-2钢板化学成分钢号化学成分/%碳锰硅钒硫磷16MnR0.201.201.600.200.600.350.3515MnVR0.181.201.600.200.600.040.1220R0.220.350.800.150.3020g0.240.350.650.150.30表1-10-3钢板的力学性能钢号钢板使用状态板厚/mm常温力学性能/(N/mm2)(kgf/mm2)s/(N/mm2)(kgf/mm2)Aky/J(kgfm)冷弯试验b=218016MnR热轧或正火616510655(5267)345(35)27(2.8)d=2725490635(5065)325(33)27(2.8)d=215MnVR热轧或正火616530675(5469)390(40)27(2.8)d=2725510655(5267)375(38)27(2.8)d=220R热轧或正火616400530(4154)245(25)27(2.8)d=2725400530(4154)235(24)27(2.8)d=220g热轧或正火616400530(4154)245(25)27(2.8)d=2725400530(4154)235(24)27(2.8)d=2注：表1-10-2及表1-10-3的数据摘自“压力容器用碳素钢和低合金厚钢板(GB66541996)”及“锅炉用碳素钢和低合金钢板(GB7131986)”。三、罐体的制造液化石油气储存设备系三类压力容器，其产品的设计制造应符合相应国家标准、行业标准及企业标准的要求，并应严格遵守规程的要求。液化石油气储罐的设计压力应按不低于50时混合液化石油气组分的实际饱和蒸气压来确定，若不做组分分析或无实际组分数据时，其设计压力选取应不低于表1-10-4规定的压力。表1-10-4混合液化石油气储罐的设计压力混合液化石油气50饱和蒸气压力/MPa设计压力无保冷措施有可靠保冷设施不大于异丁烷50饱和蒸气压力等于50异丁烷的饱和蒸气压力可能达到的最高工作温度下异丁烷的饱和蒸气压力大于异丁烷50饱和蒸气压力不大于丙烷50饱和蒸气压力等于50异丙烷的饱和蒸气压力可能达到的最高工作温度下丙烷的饱和蒸气压力大于丙烷50饱和蒸气压力等于50异丙烯的饱和蒸气压力可能达到的最高工作温度下丙烯的饱和蒸气压力设计盛装液化石油气的储存容器，应参照行业标准HG2059220635的规定，选取压力等级高于设计压力的管法兰、垫片和紧固体。使用法兰连接的第一个法兰、密封面，应采用高颈对焊法兰、金属缠绕垫片(带外环)）和高强度螺栓的组合。为确保液化石油气储存设备运行安全可靠，国家对其制造单位实施监督检验制度，制造厂必须有国家质量技术监督局颁发的三类压力容器制造许可证。制造过程中要确保质量保证体系正常运转，并采取严格的检验措施与试验手段来保证设备的制造质量，各制造厂都由当地质量技术监督部门的压力容器检验单位驻厂监督检验，按压力容器产品安全质量监督检验规则的要求，监检人员对容器生产全过程的每个环节分A、B、C三类分别进行监检。A类监检人员必须到现场进行监督检验，并在工作见证上签字；B类监检人员一般应到场，但因故不到时可以事后见证确认；C类监检人员只作抽查，必要时签字确认。罐体制造工艺流程如图1-10-4所示。图1-10-4中停止点即为生产到该工序时，需停止制造，待检验人员检查，确认是否合格，部分列入A类项目的停止点，需经监检人员现场验证签字后，方可进入下道工序。图1-10-4罐体制造工艺流程(H)停止点第 5 页 共 5 页