盛装液氨介质压力容器技术要求

储存液氨介质的压力容器广泛使用，多数情况下液氨介质属于应力腐蚀环境，在压力容器设计、制造、检验、验收中应提出特殊要求，但是设计者往往会忽视规范要求。



液氨应力腐蚀环境条件：[HG/T20581-2011的7.8.4.1]
1. 介质为液态氨，含水量不高（≤0.2%），且有可能受空气（O2或CO2）污染的场合；
2. 使用温度高于-5℃。


材料选用：[HG/T20581-2011的7.8.4.2]
1. 材料标准规定的下屈服强度Rel≤355MPa；
   注：Q245R、Q345R、Q370R(＞36mm)、20锻、16Mn锻符合要求。
2. 材料实测的抗拉强度Rm≤630MPa；
   注：Q245R、Q345R(＞16mm)、20锻、16Mn锻标准符合要求；Q345R薄板（3~16mm）需实测。
3. 材料使用状态应为正火或正火+回火、退火、调质状态；
   注：Q370R、20锻、16Mn锻标准符合要求；Q245R、Q345R需附加要求。
4. 碳当量限制（当碳当量限制超标时，应加大硬度限制的监测频度）：
   低碳钢和碳锰钢：Ce≤0.43，Ce=C+Mn/6
   低合金钢（包括低温镍钢）：Ce≤0.45，Ce=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15
   注：Q245R、20锻标准符合要求；Q345R、Q370R、16Mn锻需附加要求。
5. 对非焊接件或焊后经正火或回火处理的材料，硬度限制如下：
   低碳钢    Hv(10)≤220(单个值)
   低合金钢 Hv(10)≤245(单个值)
焊接要求：[HG/T20581-2011的7.8.4.2]
1. 所有焊缝均应经焊接工艺评定，包括对焊、补焊、管子与管板焊接、堆焊、角焊等；
2. 在满足强度要求的前提下，尽可能采用低强度焊接材料；
3. 焊接接头（包括焊缝、热影响区及母材）的硬度限制要求：低碳钢Hv(10)≤220(单个值)、低合金钢Hv(10)≤245(单个值)；
4. 焊接工艺评定、焊接试板及每一种焊接工艺施焊的产品焊缝均应进行硬度测定，符合上述第3条的要求。产品上的硬度测定应在接触介质一侧的表面；工艺评定及试板上的硬度测定应在横截面上（距表面1.5mm处）；
5. 焊缝外的起弧和打弧点（包括临时焊缝处）均应在最终消除应力热处理之前打磨0.3mm以上，并进行磁粉或渗透检测；
热处理要求：
1. 焊后热处理或采用硬度不大于185HB的焊接工艺施焊[HG/T20581-2011的7.8.4.2]；
2. 有应力腐蚀的压力容器及其受压元件应进行焊后热处理[GB/T 150.4-2011的8.2.2.2]；
3. 有应力腐蚀的压力容器及其受压元件钢板冷成形受压元件变形率超过GB/T150.4-2011表4的范围，应于成形后进行相应热处理恢复材料的力学性能[GB/T150.4-2011的8.1.1(b)]；
4. 有应力腐蚀的压力容器在焊后热处理后如进行任何焊接返修，应对返修部位重新进行热处理[GB/T150.4-2011的7.4.3(d)]；
接管法兰：
1. 管法兰应当按照HG/T20592～HG/T20635系列标准的规定，并且选用带颈对焊法兰、带加强环的金属缠绕垫片和专用级高强度螺栓组合（强渗透性的中度危害介质）[TSG 21-2016的3.2.5(2)][HG/T20583-2011的7.2.4]；
2. 接管法兰的公称应力等级选用应不低于2.0MPa（强渗透性的中度危害介质）[HG/T20583-2011的7.2.3]
图纸技术要求示例：
1. 壳体所用Q345R钢板应符合GB/T713-2014《锅炉和压力容器用钢板》的规定，正火状态供货。同时还应符合：材料碳当量：Ce≤0.43，Ce=C+Mn/6；材料硬度：Hv(10)≤220（单个值）；材料实测的抗拉强度Rm≤630MPa；
2. 16Mn锻件应按NB/T47008-2017《承压设备用碳素钢和合金钢锻件》中Ⅱ级的规定进行制造、检验和验收。同时还应符合：材料碳当量：Ce≤0.43，Ce=C+Mn/6；材料硬度：Hv(10)≤220（单个值）；
3a. 10、20钢管应按GB/T9948-2013《石油裂化用无缝钢管》的规定进行制造、检验和验收。外径不小于70mm，且壁厚不小于6.5mm的10和20钢管，应分别进行-20℃和0℃冲击试验；
3b. 20、Q345C/D钢管应按GB/T6479-2013《高压化肥设备用无缝钢管》的规定进行制造、检验和验收。Q345C/D钢管同时还应符合：材料碳当量：Ce≤0.43，Ce=C+Mn/6；材料硬度：Hv(10)≤220（单个值）；材料实测的抗拉强度Rm≤630MPa；
4、所有焊缝均应经焊接工艺评定，包括对焊、补焊、管子与管板焊接、堆焊、角焊等，在满足强度要求的前提下尽可能采用低强度焊接材料；
5、焊接接头（包括焊缝、热影响区及母材）的硬度限制要求：Hv(10)≤220（单个值）；
6、焊接工艺评定、焊接试板及每一种焊接工艺施焊的产品焊缝均应进行硬度测定，产品上的硬度测定应在接触介质一侧的表面，工艺评定和试板上的硬度测定应在横截面上（距表面1.5mm处），硬度限制要求：Hv(10)≤220（单个值）；
7、除注明外，所有对接焊缝、角焊缝均需采用全焊透结构，焊缝与母材圆滑过渡，不得有表面裂纹、未焊透、未熔合、表面气孔、弧坑、未填满和肉眼可见的夹渣等缺陷，且焊缝不得咬边，角焊缝的外形应当凹形过渡。除注明外，角焊缝的焊脚高度为较薄件的厚度；
8、设备应进行焊后消除应力热处理，热处理后不允再在设备上施焊；
9、焊缝外的起弧和打弧点（包括临时焊缝处）均应在最终消除应力热处理之前打磨0.3mm以上，并进行磁粉检测，支腿垫板与下封头连接接头做100%磁粉检测，以上检测按NB/T47013.4-2015中Ⅰ级合格；

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