一、壓力容器的主要受壓元件有哪些
受壓元件是指壓力容器（包(bao)括承(cheng)壓(ya)鍋爐）中按幾何形狀(zhuang)劃分的基本承(cheng)壓(ya)單元。壓(ya)力(li)容器的主要受壓(ya)部件包(bao)括筒體、封頭（端蓋）、人孔(kong)蓋、人孔(kong)法蘭(lan)(lan)、人孔(kong)接(jie)管(guan)、膨脹(zhang)節(jie)、開(kai)孔(kong)補強圈(quan)、管(guan)板、球罐的球殼板、換(huan)熱器的管(guan)板和換(huan)熱管(guan)、設(she)備法蘭(lan)(lan)、M36以上(shang)的設(she)備主螺(luo)栓及公稱直徑大于(yu)(yu)等(deng)于(yu)(yu)250mm的接(jie)管(guan)和管(guan)法蘭(lan)(lan)等(deng)。
該(gai)類元(yuan)件的強度直(zhi)接關(guan)(guan)系到(dao)壓(ya)力容器的安全性，一旦破壞或失效會造(zao)成很(hen)大危(wei)害，所以對它(ta)們的材料(liao)選(xuan)用、設計(ji)、制(zhi)造(zao)和檢驗等(deng)均有嚴格(ge)的要求，必(bi)須依據(ju)國家有關(guan)(guan)部(bu)門頒發(fa)的規范、標準進行。
二、壓力容器材料選用的基本要求
1、壓力容(rong)器(qi)用材料(liao)的(de)(de)(de)(de)質量及規(gui)格(ge)應(ying)符合TSG21-2016《固(gu)定(ding)(ding)式(shi)壓力容(rong)器(qi)安全技術監(jian)察規(gui)程》材料(liao)的(de)(de)(de)(de)規(gui)定(ding)(ding)材料(liao)生(sheng)產單(dan)位(wei)應(ying)按相應(ying)標(biao)準的(de)(de)(de)(de)規(gui)定(ding)(ding)向用戶提供質量證(zheng)明書（原件），并在材料(liao)上的(de)(de)(de)(de)明顯部位(wei)做出清晰、牢固(gu)的(de)(de)(de)(de)鋼印(yin)標(biao)志或(huo)其他標(biao)志，至(zhi)少包括材料(liao)制造標(biao)準代號(hao)、材料(liao)牌號(hao)及規(gui)格(ge)、爐（批）號(hao)、國家安全監(jian)察機構認可標(biao)志、材料(liao)生(sheng)產單(dan)位(wei)名稱及檢驗印(yin)鑒標(biao)志。
2、壓力(li)(li)容(rong)(rong)器(qi)選(xuan)材(cai)(cai)除應(ying)考慮(lv)力(li)(li)學性(xing)能和彎曲性(xing)能外，還應(ying)考慮(lv)與介質(zhi)的(de)相容(rong)(rong)性(xing)。壓力(li)(li)容(rong)(rong)器(qi)專用鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)磷的(de)質(zhi)量分數(shu)(shu)（熔(rong)煉分析，下同）不應(ying)大(da)于0.030%，硫的(de)質(zhi)量分數(shu)(shu)不應(ying)大(da)于0.020%。如選(xuan)用碳(tan)素(su)(su)鋼(gang)(gang)沸(fei)騰鋼(gang)(gang)板(ban)和碳(tan)素(su)(su)鋼(gang)(gang)鎮靜鋼(gang)(gang)板(ban)制(zhi)造壓力(li)(li)容(rong)(rong)器(qi)（搪玻璃壓力(li)(li)容(rong)(rong)器(qi)除外），應(ying)符合GB150.2-2011《壓力(li)(li)容(rong)(rong)器(qi)第2部(bu)分：材(cai)(cai)料》的(de)規定(ding)。碳(tan)素(su)(su)鋼(gang)(gang)沸(fei)騰鋼(gang)(gang)板(ban)和Q235A鋼(gang)(gang)板(ban)不得用于制(zhi)造直接受火焰加熱(re)的(de)壓力(li)(li)容(rong)(rong)器(qi)。
3、用于焊(han)接結構壓力容(rong)器(qi)主要受壓元件的碳素鋼(gang)和低(di)合(he)金鋼(gang)，其碳的質量(liang)分數(shu)不應大于0.25%。
4、鋼(gang)(gang)制(zhi)壓(ya)力(li)容(rong)器(qi)用材料（鋼(gang)(gang)板、鍛件、鋼(gang)(gang)管、螺柱等）的力(li)學性能(neng)、彎(wan)曲(qu)性能(neng)和(he)沖擊試驗要求(qiu)，應符合國家(jia)的有關規定。
5、用于(yu)制造壓(ya)(ya)力(li)容(rong)器(qi)殼體(ti)的(de)(de)碳素鋼(gang)和(he)低合金鋼(gang)鋼(gang)板(ban)，按(an)照TSG21-2016中《固定式壓(ya)(ya)力(li)容(rong)器(qi)安全技術(shu)監(jian)察規程(cheng)》，2.2.1.4鋼(gang)板(ban)超(chao)聲檢測的(de)(de)要求執行。凡(fan)符合下列條件之一的(de)(de)，應逐張進行超(chao)聲檢測：a.盛(sheng)裝介質毒性(xing)程(cheng)度(du)為(wei)極度(du)、高(gao)度(du)危害(hai)的(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)容(rong)器(qi)；b.盛(sheng)裝介質為(wei)液化(hua)石油(you)氣且硫化(hua)氫(qing)含量大(da)于(yu)100mg/L的(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)容(rong)器(qi)；c.最高(gao)工(gong)作壓(ya)(ya)力(li)大(da)于(yu)等于(yu)10MPa的(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)容(rong)器(qi)；d.對GB151-2014《熱(re)換(huan)熱(re)器(qi)》、GB12337-2014《鋼(gang)制球形儲罐(guan)》及其(qi)他國家標準和(he)行業標準中規定應逐張進行超(chao)聲檢測的(de)(de)鋼(gang)板(ban)。
6、移(yi)動式(shi)壓力(li)容器。鋼板(ban)的(de)超聲檢測應按(an)NB/T47013.3-2015《承壓設備無損檢測第3部(bu)分：超聲檢測》的(de)規(gui)(gui)定進(jin)行。按(an)照(zhao)TSGR0005-2011《移(yi)動式(shi)壓力(li)容器安全監察規(gui)(gui)程》，對(dui)移(yi)動式(shi)壓力(li)容器罐(guan)體應每批抽2張鋼板(ban)進(jin)行夏比（V型缺口）低(di)溫(wen)沖擊試驗，試驗溫(wen)度為-20℃或按(an)圖樣規(gui)(gui)定，試件取樣方向為橫向。低(di)溫(wen)沖擊吸收能量(liang)指標應符合有關(guan)規(gui)(gui)定。
7、壓(ya)(ya)力(li)容器用鑄(zhu)鐵(tie)的要求。必須在相應的國家標準范圍內選(xuan)用，并應在產品質(zhi)量證明書中注明鑄(zhu)造選(xuan)用的材料(liao)牌號。設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)力(li)和設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)溫度(du)應符(fu)合下列規(gui)定(ding)：a.灰鑄(zhu)鐵(tie)制(zhi)壓(ya)(ya)力(li)容器的設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)力(li)不得大于0.8MPa，設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)溫度(du)為0～250℃；b.可鍛鑄(zhu)鐵(tie)和球墨鑄(zhu)鐵(tie)制(zhi)壓(ya)(ya)力(li)容器的設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)力(li)不得大于1.6MPa，設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)溫度(du)為零下10～350℃。
8、壓力容(rong)器受(shou)壓元件(jian)用鑄(zhu)鋼(gang)材料(liao)(liao)應按照(zhao)TSG21-2016選用，并(bing)應在(zai)產品質(zhi)量證明書中(zhong)注明鑄(zhu)造選用的(de)材料(liao)(liao)牌號。壓力容(rong)器筒體、封(feng)頭不(bu)宜(yi)選用鑄(zhu)鋼(gang)材料(liao)(liao)（壓力容(rong)器制造單(dan)位已有使用經驗并(bing)經省級(ji)或國家安全監(jian)察(cha)機構批準的(de)除外）。
9、對壓(ya)力(li)容(rong)(rong)器(qi)用(yong)(yong)(yong)有(you)色(se)(se)金屬(shu)(shu)(shu)（指(zhi)鋁、鈦、銅、鎳及其合金）的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)如下：用(yong)(yong)(yong)于制(zhi)造壓(ya)力(li)容(rong)(rong)器(qi)的(de)(de)(de)有(you)色(se)(se)金屬(shu)(shu)(shu)，應(ying)按照TSG21-2016選用(yong)(yong)(yong)，對有(you)色(se)(se)金屬(shu)(shu)(shu)有(you)特殊要(yao)求(qiu)時，應(ying)在設計圖(tu)樣或(huo)相應(ying)的(de)(de)(de)技術條(tiao)件上注(zhu)明。制(zhi)造單位必須建立嚴格的(de)(de)(de)材(cai)料保(bao)管(guan)制(zhi)度(du)，并設專門場(chang)所(suo)存放。有(you)色(se)(se)金屬(shu)(shu)(shu)制(zhi)壓(ya)力(li)容(rong)(rong)器(qi)用(yong)(yong)(yong)材(cai)料的(de)(de)(de)沖(chong)擊試驗(yan)要(yao)求(qiu)，應(ying)符合相應(ying)標準的(de)(de)(de)規定(ding)。有(you)色(se)(se)金屬(shu)(shu)(shu)制(zhi)壓(ya)力(li)容(rong)(rong)器(qi)焊接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)坡(po)口(kou)應(ying)采用(yong)(yong)(yong)機械方法加工(gong)，其表(biao)面不得有(you)裂紋(wen)、分層和夾(jia)渣(zha)等缺陷(xian)。
10、按照TSG21-2016的規定，鋁和鋁合金用于壓力容器受壓元件應符合下列要求：設(she)計壓力不(bu)應大(da)于(yu)8MPa，設(she)計溫度(du)范圍為-269～200℃。設(she)計溫度(du)大(da)于(yu)65℃時，一般(ban)不(bu)選用(yong)鎂(mei)的質(zhi)量分數大(da)于(yu)等(deng)于(yu)3%的鋁(lv)合金。
11、按照TSG21-2016的規定，銅及(ji)銅合(he)金(jin)用于壓力容(rong)器受壓元件時(shi)，一般應為退火狀態。
12、按照TSG21-2016的(de)規定，鈦(tai)材(cai)(cai)（指工(gong)業純鈦(tai)、鈦(tai)合(he)金及其復(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)料，下同）制造(zao)壓(ya)力容(rong)(rong)器受(shou)壓(ya)元件，應(ying)(ying)符(fu)合(he)下列要求：a.設計溫度。工(gong)業純鈦(tai)不(bu)應(ying)(ying)高于(yu)(yu)230℃，鈦(tai)合(he)金不(bu)應(ying)(ying)高于(yu)(yu)300℃，鈦(tai)復(fu)(fu)合(he)板(ban)(ban)不(bu)應(ying)(ying)高于(yu)(yu)350℃；b.用(yong)于(yu)(yu)制造(zao)壓(ya)力容(rong)(rong)器殼體(ti)的(de)鈦(tai)材(cai)(cai)應(ying)(ying)在退火狀態下使用(yong)；c.鈦(tai)材(cai)(cai)壓(ya)力容(rong)(rong)器封(feng)頭(tou)成形(xing)應(ying)(ying)采用(yong)熱(re)成形(xing)或冷成形(xing)后(hou)熱(re)矯形(xing)，對成形(xing)的(de)鈦(tai)鋼復(fu)(fu)合(he)板(ban)(ban)封(feng)頭(tou)，應(ying)(ying)做(zuo)超聲檢測；d.鈦(tai)材(cai)(cai)壓(ya)力容(rong)(rong)器一(yi)般(ban)不(bu)要求進行熱(re)處(chu)理，對在應(ying)(ying)力腐(fu)蝕環境(jing)中使用(yong)的(de)鈦(tai)容(rong)(rong)器或使用(yong)中厚板(ban)(ban)制造(zao)的(de)鈦(tai)容(rong)(rong)器，焊后(hou)或熱(re)加工(gong)后(hou)應(ying)(ying)進行去應(ying)(ying)力退火；鈦(tai)鋼復(fu)(fu)合(he)板(ban)(ban)爆炸(zha)復(fu)(fu)合(he)后(hou)，應(ying)(ying)做(zuo)去應(ying)(ying)力退火處(chu)理；e.鈦(tai)材(cai)(cai)壓(ya)力容(rong)(rong)器的(de)焊縫應(ying)(ying)進行滲(shen)透(tou)檢測。
13、按照TSG21-2016的(de)規(gui)定，使(shi)(shi)用(yong)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)材(cai)（指鎳(nie)(nie)(nie)(nie)和鎳(nie)(nie)(nie)(nie)基合金(jin)及(ji)其復(fu)合材(cai)料，下(xia)(xia)同）制造(zao)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)容(rong)器受壓(ya)(ya)元件(jian)，應(ying)(ying)(ying)符合下(xia)(xia)列要(yao)求(qiu)：a.設(she)計(ji)溫(wen)度。退火(huo)(huo)狀態的(de)純鎳(nie)(nie)(nie)(nie)材(cai)料不應(ying)(ying)(ying)高于(yu)(yu)650℃，鎳(nie)(nie)(nie)(nie)-銅(tong)合金(jin)不應(ying)(ying)(ying)高于(yu)(yu)480℃，鎳(nie)(nie)(nie)(nie)-鉻(ge)-鐵合金(jin)不應(ying)(ying)(ying)高于(yu)(yu)650℃，鎳(nie)(nie)(nie)(nie)-鐵-鉻(ge)合金(jin)不應(ying)(ying)(ying)高于(yu)(yu)900℃；b.用(yong)于(yu)(yu)制造(zao)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)容(rong)器主要(yao)受壓(ya)(ya)元件(jian)的(de)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)材(cai)應(ying)(ying)(ying)在(zai)退火(huo)(huo)狀態下(xia)(xia)使(shi)(shi)用(yong)，換熱器用(yong)純鎳(nie)(nie)(nie)(nie)管應(ying)(ying)(ying)在(zai)去應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)退火(huo)(huo)狀態下(xia)(xia)使(shi)(shi)用(yong)；c.鎳(nie)(nie)(nie)(nie)材(cai)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)容(rong)器封頭(tou)采(cai)用(yong)熱成形時(shi)應(ying)(ying)(ying)嚴格控制加熱溫(wen)度；對成形的(de)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)鋼(gang)(gang)復(fu)合板(ban)封頭(tou)，應(ying)(ying)(ying)做超聲檢測(ce)；d.鎳(nie)(nie)(nie)(nie)材(cai)熱成形的(de)加熱溫(wen)度及(ji)加熱爐氣氛應(ying)(ying)(ying)嚴格控制，防止硫脆污染；e.鎳(nie)(nie)(nie)(nie)材(cai)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)容(rong)器一般不要(yao)求(qiu)進行(xing)焊后(hou)(hou)熱處(chu)理，如有特殊要(yao)求(qiu)，應(ying)(ying)(ying)在(zai)圖樣上規(gui)定進行(xing)焊后(hou)(hou)熱處(chu)理；鎳(nie)(nie)(nie)(nie)鋼(gang)(gang)復(fu)合板(ban)爆炸(zha)復(fu)合后(hou)(hou)，應(ying)(ying)(ying)做去應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)退火(huo)(huo)處(chu)理；f.鎳(nie)(nie)(nie)(nie)材(cai)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)容(rong)器的(de)焊縫應(ying)(ying)(ying)進行(xing)磁粉或(huo)滲透檢測(ce)。
14、按照TSG21-2016的(de)規(gui)(gui)定，壓(ya)力容器(qi)受壓(ya)元(yuan)件采用(yong)國(guo)外(wai)材(cai)(cai)料應(ying)(ying)(ying)符合下列要求(qiu)：a.應(ying)(ying)(ying)選(xuan)用(yong)國(guo)外(wai)壓(ya)力容器(qi)規(gui)(gui)范允許使(shi)(shi)用(yong)且國(guo)外(wai)已有使(shi)(shi)用(yong)實(shi)例的(de)材(cai)(cai)料，其使(shi)(shi)用(yong)范圍應(ying)(ying)(ying)符合材(cai)(cai)料生產國(guo)相應(ying)(ying)(ying)規(gui)(gui)范和標準(zhun)的(de)規(gui)(gui)定，并有該材(cai)(cai)料的(de)質量證(zheng)明書；b.制造單位(wei)首(shou)次使(shi)(shi)用(yong)前，應(ying)(ying)(ying)進行焊(han)接工(gong)藝評定和焊(han)工(gong)考試，并對(dui)化學成分(fen)、力學性能進行復驗(yan)，滿足使(shi)(shi)用(yong)要求(qiu)后，才(cai)能投(tou)料制造；c.技術要求(qiu)一(yi)般不得低(di)于(yu)(yu)國(guo)內(nei)相應(ying)(ying)(ying)材(cai)(cai)料的(de)技術指標；d.國(guo)內(nei)首(shou)次使(shi)(shi)用(yong)且標準(zhun)中抗拉強(qiang)度規(gui)(gui)定值下限大于(yu)(yu)等于(yu)(yu)540MPa的(de)材(cai)(cai)料，應(ying)(ying)(ying)按規(gui)(gui)定辦理批準(zhun)手續。
15、按照(zhao)TSG21-2016的(de)(de)(de)規(gui)(gui)定(ding)(ding)，壓(ya)力容器(qi)主要受壓(ya)元件(jian)(jian)采用新研制的(de)(de)(de)材料(liao)（包括國(guo)內外沒有應用實例的(de)(de)(de)進(jin)口材料(liao)）或未(wei)列(lie)入(ru)GB150-2011《壓(ya)力容器(qi)》等標準(zhun)的(de)(de)(de)材料(liao)試(shi)(shi)制壓(ya)力容器(qi)，材料(liao)的(de)(de)(de)研制生產單位(wei)應將(jiang)試(shi)(shi)驗驗證(zheng)資料(liao)和第三方的(de)(de)(de)檢測報告提交全國(guo)壓(ya)力容器(qi)標準(zhun)化技術委(wei)員會進(jin)行技術評審并獲得該委(wei)員會出具的(de)(de)(de)準(zhun)許(xu)試(shi)(shi)用的(de)(de)(de)證(zheng)明(ming)文件(jian)(jian)（應注明(ming)使用條(tiao)件(jian)(jian)），并按規(gui)(gui)定(ding)(ding)辦理批準(zhun)手續。
16、按(an)(an)照TSG21-2016的規定，用(yong)于制造(zao)壓力容器受(shou)壓元(yuan)件的焊接材料(liao)，應(ying)按(an)(an)相(xiang)應(ying)標準制造(zao)、檢驗和(he)選用(yong)。焊接材料(liao)必須有質(zhi)量證明書和(he)清晰、牢固的標志。
17、按照TSG21-2016的規定，制造壓力容器的(de)材料主(zhu)要(yao)根據容器的(de)工藝條件(jian)（壓(ya)力、溫度(du)、介(jie)質特性(xing)）和(he)容器制造方(fang)法來選用，總的(de)要(yao)求(qiu)是塑(su)性(xing)好(hao)、韌(ren)性(xing)好(hao)和(he)適當(dang)的(de)強(qiang)度(du)極限，焊(han)(han)接(jie)容器要(yao)求(qiu)材料焊(han)(han)接(jie)性(xing)好(hao)，其腐(fu)蝕(shi)性(xing)介(jie)質容器要(yao)求(qiu)材料耐蝕(shi)性(xing)強(qiang)。Q235AF沸騰(teng)鋼碳的(de)質量(liang)(liang)分數約為0.14%～0.22%，有良(liang)好(hao)的(de)塑(su)性(xing)，常溫下抗拉強(qiang)度(du)大(da)于380MPa，屈服(fu)強(qiang)度(du)大(da)于240MPa，伸長率(lv)大(da)于25%，但因為沸騰(teng)脫氧不完全，鋼中夾帶(dai)有氧化(hua)鐵或氣(qi)泡，因此組(zu)織(zhi)疏松、質量(liang)(liang)較差。特別是焊(han)(han)后經(jing)一定時間可能出現自行(xing)脆裂，一般不宜用于制造焊(han)(han)接(jie)壓(ya)力容器。
