T/CATSI 05001-2018 移动式真空绝热深冷压力容器内容器应变强化技术要求
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当移动容器对几何容积不大于10m的小型储罐充液时,移动容器应进行流量控制,并具有防 的功能。严禁对充装量无自动控制装置的小型储罐进行充装。 产品铭牌中应标明“应变强化容器”,符号为“PS”
6.3.1当内容器承受压力载荷时,采用规则设计的尚体和封用钢板许用应力按表3的规定;
内容器强度计算和外压稳定校核时,采用规则设计的应符合GB/T150.3的规定,采用分析设计 的应符合JB4732的规定,局部结构应力分析可按JB4732的规定进行。其他承载构件的强度计算按 NB/T470582017或NB/T470592017的规
6.5.1内容器壳体、加强圈的外压稳定性计算应符合GB/T150.3的规定,确定表3所列钢号的外压应 力系数B时,设计温度除考虑正常工作温度外,还应考虑加热抽真空时的最高温度,在相应材料的外压 应力曲线上取外压应力系数B。 6.5.2外压计算压力应不小于内容器在制造、运输、装卸、检验与试验或者其他工况中,可能出现的最 大内外压力差
屋面标准规范范本6.9.1内容器的结构设计应充分考虑以下因素
6.10夹层支撑结构设计
0.1设计夹层支撑结构时,应综合 强度、刚度、绝热性能、套装条件和移 内容器应变强化的影响,选择合适的夹层支撑型式, 0.2推荐采用的内容器典型支撑型式及其要求如下 a)两端轴向支撑型式:在内容器与外壳的前、后封头之间均设置轴向支撑的支撑型式,如图
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示。当内容器容积较大或装载介质较重时,应考虑设置防止内容器扭转的辅助支撑装置。辑 向支撑装置中的绝热元件推荐选用非金属材料,如一196℃低温专用的环氧玻璃钢管、棒或板 材。与夹层管路连接端的支撑应为固定支撑、另一端为滑动支撑;或者两端的轴向支撑均为滑 动支撑,中间为防扭转的固定支撑
前端轴向滑动支撑装置: 一外壳: 一内容器: 侧向防扭转支撑装置; 后端轴向滑动支撑装置。
图1采用两端轴向支撑型式的典型结构示意图
吊带与裙座的组合支撑型式:内容器与外壳的一端采用吊带连接,另一端采用裙座结构连接的 组合支撑型式,如图2所示。在内容器筒体后部设置裙座,与外壳后封头相连,形成悬臂式的 固定支撑,并且从裙座一端的封头引出夹层管路:在另一端的封头上设置径向分布的不锈钢吊 带,吊带的另一端与外壳的加强圈连接,形成弹性支撑。在设计时,应综合考虑吊带和裙座的 强度与传热·选择合理的壁厚和长度。
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图3多点支撑型式的典型结构示意图
吊带和撑杆组合支撑型式:内容器与外壳一端采用吊带连接,另一端采用撑杆连接的组合 撑型式,如图4所示。在内容器一端的封头上设置径向分布的不锈钢吊带与外壳的加强圈 接,形成弹性支撑。在引出夹层管路的内容器封头上焊接不锈钢撑杆,撑杆的另一端与外 封头焊接,形成固定端支撑
图4吊带和撑杆组合支撑型式典型结构示意
6.10.3当支撑处的简体不足以承受支反力时,应对支撑处的简体进行加强。型的加强形式有两种: 种是将支撑所在位置的一段筒节整体增厚,可按GB/T150.2的材料许用应力确定筒节的壁厚:另 钟是在支撑截面上设置加强圈对筒体加强
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制造单位应具备与应变强化工艺相适应的厂房设施、强化装备以及相应的检测设备等, 制造单位首次采用应变强化技术进行内容器制造前,应试制样品容器,并按附录C的要求进行 强化工艺验证性试验
7.2.1内容器简体相邻简节应优先采用同一炉批号、同一厚度的钢板。采用不同炉批号材料时,相邻 筒节材料的Rm相差不宜超过30MPa。 7.2.2内容器封头用钢板宜选择S30403或S31603奥氏体不锈钢板。 7.2.3拼接封头应选用同一炉批号的钢板
7.4.1焊接工艺评定
7.4.1.1.内容器施焊前应按照NB/个47014和本标准的要求进行焊接工艺评定 7.4.1.2焊接工艺评定试件的焊接接头外观应无咬边、裂纹、表面气孔、焊渣、回坑、焊瘤等缺陷,且表面 无焊接飞溅物,试件应按NB/T47013.2、NB/T47013.11或NB/T47013.14进行100%射线检测,技术 等级不低于AB级,合格级别不低于7.5中规定的合格级别。 7.4.1.3试件按7.4.1.2的规定经检验合格后,应避开缺陷区域位置制取预拉伸试件,保留焊缝余高,参 见附录D的规定进行预拉伸处理。 7.4.1.4预拉伸后的试件制成试样时,采用机械方法去除焊缝余高,使之与母材齐平。试样取样方法 试样尺寸及加工要求参见附录D的规定
7.4.1.5试验要求
取室温拉伸试样2件,弯曲试样4件(2件面弯和2件背弯或4件侧弯),焊缝金属区及热影响区冲 击试样各3件。 b)试验温度 拉伸试验和弯曲试验取室温,冲击试验温度不高于内容器最低设计金属温度。 C试验结果评定 焊接工艺评定试验结果应符合表4的规定。焊接接头每组标准试样的冲击吸收能量平均值应不低 于规定值,允许有一个试样的冲击吸收能量低于规定值,且不低于规定值的70%。当试样厚度小于 5mm时,其冲击试验仅考核侧膨胀值。
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表4预拉伸后焊接接头力学性能和弯曲性能合格指标
7.4.3焊缝形状尺寸
.4.3.1焊缝形状尺寸及表面质量除应符合NB/T47058—2017或NB/T470592017的规定外,A 类焊接接头焊缝余高还应满足下列要求: a)o.≤10mm时,焊缝余高应不大于1mm: b)10mm<8≤16mm时,焊缝余高应不大于0.18%。 7.4.3.2相同厚度的焊接接头,其对口错边量(见图5)应符合下列要求: a)A类焊缝:8≤6mm时,不大于1mm6mm<8≤16mm时,不大于对口处钢材厚度的 15%,且不大于2mm; b)B类焊缝:≤6mm时,不大于1mm;6mm<,≤16mm时,不大于对口处钢材厚度 的15%
7.4.3.1焊缝形状尺寸及表面质量除应符合NB/T47058—2017或NB/T47059—2017的规定外,A 类焊接接头焊缝余高还应满足下列要求: a)8.≤10mm时,焊缝余高应不大于1mm; b)10mm<8≤16mm时,焊缝余高应不大于0.18%。 7.4.3.2相同厚度的焊接接头,其对口错边量(见图5)应符合下列要求: a)A类焊缝:8≤6mm时,不大于1mm6mm<8≤16mm时,不大于对口处钢材厚度的 15%,且不大于2mm; b)B类焊缝:≤6mm时,不大于1mm;6mm<≤16mm时,不大于对口处钢材厚度 的15%
图5A.B类焊接接头对口错边量
7.5.1应变强化实施前检测
100%射线检测,检测技术等级不低手AB级,除带垫板的封闭焊接接头合格级别不低手Ⅱ级 外,其余焊接接头的合格级别不低于工级 D 内容器A、B、D、E类焊接接头以及加强与内容器的角接焊接接头等应力集中的部位应按 NB/T47013.5进行100%渗透检测,合格级别不低于1级; 起弧点和临时附件切除后的焊接处应修磨至圆滑过渡并按NB/T47013.5进行渗透检测,合 格级别不低于工级: d 经检测发现不允许的缺陷时,应对超标缺陷进行返修,并对该部位按原检测要求和合格级别进 行重新检测和评定。 .5.2应变强化过程的检测:
7.5.2应变强化过程的检测
A.1.1风险评估报告。 A.1.2文件的完整性和标准符合性。 A.1.3设计文件中的"PS"标识。
4.2.1内容器材料应满足第5章的要求。
4.2.1内容器材料应满足第5章的要求。 A.2.2简体和封头的材料还应符合7.2的规定
A.3.1筒体和封头的成形应符合7.3的规定
附录A (资料性附录) 应变强化内容器制造过程中重要质量控制点
焊接工艺评定应符合7.4.1的规定,预拉伸后焊接接头的力学性能和弯曲性能合格指标应符合表4 的规定
A.5.1:应按评定合格的焊接工艺进行施焊
产品焊接试件应符合7.4.6的规定,其力学性能和弯曲性能合格指标应符合表
品焊接试件应符合7.4.6的规定·其力学性能和弯曲性能合格指标应符合表4的规定
A.7.1内容器应在强 实施后进行无损检测 A.7.2检测方法、检测比例及合格指标等应符合7.5的规定。 A.7.3应注意强化前有缺陷的部位和应力集中部位在强化后的检测结果,
A.7.1内容器应在强 实施后进行无损检测 A.7.2检测方法、检测比例及合格指标等应符合7.5的规定。 A.7.3应注意强化前有缺陷的部位和应力集中部位在强化后的检测结果,
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A.8.2升压速率以及最后15min~30min内最大周长变化速率的控制要求,应符合附录E的规定
A.8.2升压速率以及最后15min~30min内最大周长变化速率的控制要求,应符合附录E的规定。
出厂文件应注明“应变强化容器”,铭牌中应有“PS”标识
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附录B (资料性附录) 常用奥氏体不锈钢钢号近似对照及要求
表B.1奥氏体型不锈钢钢号近似对照表
附录C (资料性附录) 应变强化工艺验证性试验要求
验证性试验大纲应明确在应变强化实施前、强化过程中和强化实施后的检验和试验项日、目的、方 法和要求
正性试验项目,实施时机看
证性试验的试验项目、实施时机和试验目的等内
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表C.1试验项目实施时机和试验目的
C3.3.1焊接接头无损检测
C.3.3.3.1强化实施前测量
在内容器开始强化前对简体进行周长测量,周长测量位置选在各拘束段预估可能产生最大 截面部位。
C333.2强化实施过程中及强化实施后测量
C333.2强化实施过程中及强化实施后测量
6.3.3.4强化后力学性能检验
应避开超标缺陷处取样。
C33.4.2取样位置测试项目及合格指标
取样位置、测试项目及合格指标如下: a) 取样位置见图C.1,要求如下: 1 简体周向最大变形截面处的纵向焊缝试件: 筒体周向最大变形截面处的临近环向焊缝试件 3) 封头拼接焊缝试件; 4 简体与封头连接处带垫板环向焊缝试件: 5) 筒体与封头连接处不带垫板环向焊缝试件; 产品焊接试件,应满足7.4.6的要求,并按附录D的规定进行预拉伸
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说明: 1# 筒体周向最大变形截面处的纵向焊继试件: 2书 筒体周向最大变形截面处的临近环向焊缝试件: 3# 封头拼接焊缝试件: 4#一 筒体与封头连接处带垫板环向焊缝试件: 5# 筒体与封头连接处不带垫板环向焊缝试件。
1#: 筒体周向最大变形截面处的纵向焊继试件: 2书 筒体周向最大变形截面处的临近环向焊缝试件: 3# 封头拼接焊缝试件: 4#一 筒体与封头连接处带垫板环向焊缝试件: 5# 筒体与封头连接处不带垫板环向焊缝试件。
b)测试项目及合格指标见表C.2
b)测试项目及合格指标见表C.2
图C1样品容器取样示意图
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表C2测试项目及合格指标
D.11值试验机采用计算机控制.测力系统按GB/T16825.1校准精确度不低于1级,数据采集和
D.2.2焊接试件预拉伸方法
表D.1焊接试件预拉伸终止应力值
0.2.2.3采用应变控制法时,应满足如下要求: a)预拉伸前,根据试验条件确定标距尺寸,以试件中心为基准向两侧进行标距划线,标距尺寸应 在200mm~300mm之间; b) 预拉伸时,应保证预拉伸试样与试验机的同轴度: c)平均应力加载速率不大于1MPa/s; d)以标定的标距,进行9%的总应变控制,达到9%应变后卸载
0.2.2.3采用应变控制法时,应满足如下要求: a)预拉伸前,根据试验条件确定标距尺寸,以试件中心为基准向两侧进行标距划线,标距尺寸应 在200mm~300mm之间; b) 预拉伸时,应保证预拉伸试样与试验机的同轴度: c)平均应力加载速率不大于1MPa/s; d)以标定的标距,进行9%的总应变控制,达到9%应变后卸载
D.3室温拉伸试样和试验方法
D.3.1室温拉伸试样
项目管理、论文D.3.1.1拉伸试样尺寸
室温拉伸试样的制备应符合GB/T228.1一2010的规定。带焊缝的室温拉伸试样,应去除焊缝余 高,焊缝应位于试样平行段的中间部位,试样的厚度应等于或接近试样母材的厚度。焊缝两侧母材厚度 不一致时,试样厚度应与较薄侧一致。
D.3.2室温拉伸试验方法
D.4冲击试样和试验方法
D.4.1.1制取尺寸为10mm×10mm×55mm的夏比V型缺口冲击试样,也可按试件的厚度制取尺 寸为7.5mm×10mmX55mm或5mm×10mm×55mm的夏比V型缺口冲击试样,冲击试样应符 合GB/T229的规定。 D.4.1.2每个冲击试样的V型缺口均需在专用的缺口投影仪进行测量.合格后方可进行试验
烟草标准D.4.2冲击试验方法
冲击试验方法应符合GB/T229的规定。
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