70BJ04807MnNiMoDR钢制球形储罐制造安装技术条件doc.docx
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70BJ04807MnNiMoDR钢制球形储罐制造安装技术条件doc
中石化洛阳匸程有眼公司
LU9YAJM3PeTROC»CNICALWMCMQ
公司标准
70BJ048-2015
07MnNiMoDR钢制球形储罐制造安装技术条件
第1页共15页
前言1
1范围1
2引用文件1
3总则2
4材料2
5预制、加工、成形检验与验收8
6现场组焊11
7焊接接头无损检测12
8焊后热处理13
9硬度检测13
10水压试验和气密试验13
11产品部件的油漆、包装及运输14
12交工资料及其它14
本技术条件为首次编制。
本技术条件规定了07MnNiMoDR钢制球形储罐在材料,制造厂制造、施工现场组焊、检验、试验和验收等方面的通用要求。
2引用文件
TSGR0004固定式压力容器安全技术监察规程(含修改单)
GB150.1~4压力容器(含修改单)
GB/T222钢的成品化学成分允许偏差
GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分:
室温试验方法
GB/T229金属材料夏比摆捶冲击试验方法
GB/T231金属材料布氏硬度试验
GB/T232金属材料弯曲试验方法
1
涂少斌
李群生
林涛
陈崇刚
2015-12-30
2016-02-01
版次
编制
校对
标准化审核
审定
发布日期
实施日期
GB/T247钢板和钢带包装、标志及质量证明书的一般规定
GB/T709热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差
GB713锅炉和压力容器用钢板
GB/T2653《焊接接头弯曲试验方法》
GB/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备
GB/T3965熔敷金属中扩散氢测定方法
GB/T5117非合金钢及细晶粒钢焊条
GB/T5118热强钢焊条
GB/T6394金属平均晶粒度测定方法
GB/T6803《铁素体钢的无塑性转变温度落锤试验方法》
GB8923.1涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第一部分:
未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级
GB/T10561钢中非金属夹杂物含量的测定-标准评级图显徹检验法
GB12337钢制球形储罐
GB/T18591焊接预热温度、道间温度及预热维持温度的测量指南
GB19189压力容器用调质高强度钢板
GB/T20066
钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法
GB50094球形储罐施工及验收规范
NB/T47009低温承压设备用低合金钢锻件
承压设备焊接工艺评定
压力容器焊接规程
承压设备产品焊接试件的力学性能承压设备用焊接材料订货技术条件
JB/T3223焊接材料质量管理规程
JB/T4711压力容器涂敷与运输包装
JB4732钢制压力容器-分析设计标准(2005年确认)SH3022石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计规范SH/T3043石油化工设备管道钢结构表面色和标志规定70B100防火层技术条件
70BJ033设备外表面涂料防腐工程技术条件
3总则
3.1按常规设计的球罐应按TSGR0004-2009.GB150.GB12337.图样和本技术条件制造和
验收
3.2按分析设计的球罐应按TSGR0004-2009.JB4732.GB12337.图样和本技术条件制造
和验收
4材料
4.1钢板
4.1.1球壳用07MnNiMoDR钢板除满足GB19189的要求外,尚应符合本技术条件的规定。
4.1.2尺寸、外形、质量及允许偏差
钢板尺寸、外形、质量及其允许偏差按GB/T709的规定,其中钢板厚度负偏差为0,沿宽度方向的不平度不超过6/1000。
4.1.3化学成分
07MnNiMoDR钢板化学成分(熔炼分析)应符合表1的规定,成品钢板化学成分允许偏差
应符合GB/T222的规定,其中P的允许正偏差为0.003%,S的允许正偏差为0.002%°
表107MnNiMoDR钢板化学成分(叭%)
才料名称
化学成分
OTMnNiMoDR
C
CO.09
Si
0.15〜0.40
Mn
1.20〜1.60
p
WO.012
s
WO.005
Ni
0.350〜0・60
Cr
W0・30
Mo
0.10〜0・30
V
0.02〜0・06
B
w0.002
Pcm
WO.21
Psr
<0.00
注:
1.Pcm(%)二C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20^Mo/15+V/10+5B
Psr(%)=Cr+Cu+2Mo+10V+7Nb+5Ti~2
2.允许添加表1以外的其他微最合金元素。
供方应保证添加的表1之外的微量合金元素计入熔炼分析Pcm结果o
4.1.4交货状态
全部钢板均需调质热处理(淬火+回火)后交货,且回火温度不低于610°C.全部钢板应确保球罐经焊后热处理后的表面硬度<220HBW,
4.1.5力学性能
钢板应逐张从两端取样进行力学性能试验,试样经模拟焊后热处理后的力学性能应符合表2的规定.
表207MnNiMoDR钢板力学性能
材料名称
力学性能
OTMnNiMoDR
10-50(钢板厚度/mm)
抗拉强度Rm(N/mnf)
610〜730
屈服点Rel(N/mm')
M490
伸长率(%)
M17
冷弯试验
b=2a180°d二3a(供货状态)
夏比冲击功
(1/26)
Akv
三个平均(J)
M80
允许一个最低(J)
M56
试验温度(°C)
-50
试样形状
2mmV型
4.1.6模拟焊后热处理
07MnNiMoDR钢板试样模拟焊后热处理温度、保温时间和升降温速度由球罐制造厂根据焊接工艺评定试验并考虑实际壁厚、球罐制造、安装后确定,推荐的模拟焊后热处理温度为580°C±15°C、保温时间由制造商提出,并经设计单位确认。
a)模拟最大程度焊后热处理(Max.PWHT):
对试样坯料(以下简称样坯)进行的特定的热处理,用以模拟初始调质后所有可能的最大程度的热处理,包括球壳与接管组焊后的中间热处理、球壳组焊后最终热处理、一次制造返修后的焊后热处理以及至少一次额外的留给用户将来使用的焊后热处理。
b)模拟最小程度焊后热处理(Min.PWHT):
对样坯进行的特定的热处理,用以模拟初始调质以后制造过程中最小程度的热处理,包括所有中间热处理以及最终焊后热处理。
4.1.7表面质量
钢板的表面质量按GB19189-2011的规定执行,且钢板表面不允许焊接修补。
4.1.8超声检测
全部钢板按NB/T47013.3-2015逐张进行100%超声检测,合格级别为1级。
4.1.9非金属夹杂物
按GB10561-2005B法评级图II进行评定的钢板中A类(硫化物类)、B类(氧化铝类)、C类(硅酸盐类)、D类(球状氧化物类)及Ds类(单颗粒球状类)等非金属夹杂物均不得大于1.5级,且A+CV2.0,B+DC2.0,总和A+B+C+D+Ds<4.5.
4.1.10同炉、同厚度、同热处理批次的钢板进行一次落锤试验,试验按GB/T6803进行,采用
P・2型试样,无塑性转变温度不高于-50°Co
4.1.11钢板的其它要求应符合GB19189-2011的规定。
4.210Ni3MoVD锻件
4.2.110Ni3MoVD锻件除应符合NB/T47009-2010的规定外,尚应符合本技术条件的要求。
4.2.2化学成分
锻件的化学成分(熔炼分析)应符合表3的规定,成品分析和熔炼分析的偏差应符合GB/T222的规定.其中P的允许正偏差为0.003%,S的允许正偏差为0.002%。
表310Ni3MoVD锻件化学成分(wt%)
才料名称
化学成分
10Ni3MoVD
C
0.08〜0.12
Si
0.1.5〜0.35
Mn
0.70〜0.90
p
WO.012
s
WO.005
Ni
2.50〜3.00
Cr
WO.30
Mo
0.20-0.30
V
0.02〜0.06
Cu
WO.25
4.2.3交货状态
锻件应为调质状态交货,且锻件最后回火温度不低于620°C.
4.2.4力学性能
锻件力学性能样坯,经模拟焊后热处理后力学性能应符合表4的规定。
表410Ni3MoVD锻件力学性能
钢号
公称厚
度mm
热处理
状态
回火温
度°C
拉伸试验
冲击试验
Rm
MPz
Rel
MPa
A
%
试验温度
•C
Akv
J
10Ni3MoVD
W300
调质
$620
600〜770
N480
$18
-50
M80
4.2.510Ni3MoVD模拟焊后热处理
10Ni3MoVD锻件力学性能样坯的模拟焊后热处理要求同4.1.6.
4.2.6锻件级别
球罐所用的锻件级别除人孔和直径大于250mm的开口为IV级外,其余均为III级。
4.2.7所有10Ni3MoVD锻件机加工后应逐件按照NB/T37013.5・2015进行100%磁粉检测,1级合格。
4.2.8锻件的晶粒度
按GB/T6394-2012测定的锻件的晶粒度不粗于5级。
4.2.9按GB10561-2005B法评级图II进行评定的锻件中A类(硫化物类)、B类(氧化铝类)、C类(硅酸盐类)、D类(球状氧化物类)及Ds类(单颗粒球状类)等非金属夹杂物均不得大于1.5级,且A+CV2.0,B+DV2.0,总和A+B+C+D+Ds<4.5.
4.2.10其它要求还包括:
a)锻件的主截面锻造比不得小于3.5;
b)锻件应不存在白点;
c)锻件应尽可能锻至接近成品零件的形状和尺寸;
d)锻件不允许补焊;
4.3钢板、锻件焊接后的性能
全部钢板、锻件应确保经手工焊、气体保护焊并经最大和最小模拟焊后热处理后焊接接头(含母材、热影响区、焊缝金属)应符合如下要求:
4.3.1冲击功平均值不低于49J(・50°C),单个值不低于34J(-50°C),试验方法及要求应符合
NB/T47014-2011的规定.
4.3.2焊缝金属、热影响区及母材的表面硬度应不大于220HBW。
4.4焊接材料
4.4.1所有焊接材料均应有质量证明书。
4.4.2球罐上所用焊接材料的牌号和规格应由制造厂和组焊单位根据焊接工艺评定和焊接试验确定;并经设计单位确认。
4.4.3承压部件上焊接所用焊材应采用有使用业绩的成熟的超低氢型焊材,熔敷金属的化学成分、经Max.PWHT和Min.PWHT后的焊缝金属力学性能应分别符合表5和表6的要求。
制造单位应按批对熔敷金属的化学成分、焊缝金属力学性能和扩散氢含量进行复验;
444焊条熔敷金属扩散氢含量([H])的测定按GB/T3965中的水银法和气相色谱法进行,以[H]<5.0ml/100g为合格。
表5焊条熔敷金属的化学成分(毗%)
C
Si
Mn
p
s
Ni
Mo
W0.10
W0・80
W1.35
W0.012
W0.010
2.0〜2.75
0.1〜0・3
表6焊缝金属的力学性能及冷弯性能
力学性能
冲击试验肛(J)
冷弯性能
抗拉强度
MPa
下屈服强度
MPa
断后伸长
率%
试验温度
三个平均值
单个最小值
180°
仰焊或立焊位
置取样
610〜730
M490
M20
-509
>49
M34
D=4a
注:
三个试样中只允许一个试样的冲击功低于49J,但不得小于34J。
4.5螺柱,螺母
4.5.1球罐人孔以及接管法兰配用螺柱和螺母材料应选用35CrMoA和30CrMoA钢,螺母调质热处理的回火温度应高于螺柱调质热处理的回火温度。
4.5.2螺母材料30CrMoA的硬度值至少应比螺柱材料35CrMoA的硬度值低30HBW
4.5.3同一炉罐号、同一断面尺寸、同一热处理工艺的螺柱毛坯任抽两件,各取一组试样进行低温冲击试验,其结果应符合表7的规定。
试样取样方向为纵向,试样的纵轴应位于毛坯半径的1/2处,试样的缺口沿径向切取.
4.5.4螺柱精加工后应逐件按NB/T47013进行磁粉检测,1级合格。
表7螺柱使用状态及力学性能要求
交货
状态
回火温度
*C
取样方向
螺柱规格mm
拉伸试验
冲击试验
Rm
MPa
ReL
MPa
A%
试验温度。
C
KV2J
平均值
调质
$560
纵向
WM22
M835
$735
5=14
-70
$41
M805
$685
4.6上段支柱、盖板、托板及垫板用07MnNiMoDR钢板的化学成分和力学性能应满足
GB19189-2011的规定。
5预制、加工、成形、检验与验收
5.1钢板和锻件复验
5.1.1制造厂应对07MnNiMoDR钢板按TSGR0004-2009和本技术条件的要求进行复验,复验内容至少包括:
逐张进行100%超声检测复验,I级合格;逐张复验钢板的力学性能和冷弯性能;逐张检查钢板表面质量和材料标志;按炉复验钢板的化学成分。
5.1.2制造厂应对10Ni3MoVD锻件按TSGR0004-2009和本技术条件的要求进行复验,复验内容至少包括:
逐件进行超声检测复验;逐件复验锻件化学成分,除IV级锻件逐件复验锻件的力学性能外,其余锻件可按批复验锻件的力学性能。
5.2球罐用其它钢材(如钢板、型钢、无缝钢管等)均应符合相应的材料标准,并且有产品合格证。
必要时,制造厂应进行复验。
5.3球壳板
5.3.1球壳板的下料应符合下列要求:
a)球壳板不得拼接,且表面不允许存在裂纹、气泡、结疤、折叠和夹杂等缺陷,球壳板不得有分层。
不得在球壳表面刻划或敲打材料标记或焊工钢印等;
b)球壳板宜采用二次下料方法制作;
c)球壳板成形应采用多点冷压成形工艺。
成形前球壳用钢板边缘不得有尖角、熔渣等导致局部应力集中的缺陷;成形时应缓慢压至球壳板规定的曲率,严禁急剧成形加工。
球壳板成形应在环境温度O'C以上进行;
d)成形后的球壳板应逐件进行厚度检测,每块球壳板最少应测9个点,各球壳板的实测厚度不得小于设计文件上标明的球壳最小厚度;
e)球壳板内外表面应除锈,并涂防锈底漆两遍,坡口表面及其内外边缘50mm范围内涂可焊性防锈涂料。
每块球壳板上的钢号、炉批号、球罐号标记应醒目框出。
5.3.2球壳板的检测
5.3.2.1球壳板曲率允许偏差应符合下列要求:
a)制造单位应按GB12337-2014的规定,制作能够确保检测精度的样板;
b)当球壳板弦长大于或等于2000mm时,检查样板的弦长不得小于2000mm;当球壳板弦长小于2000mm时,检查样板的弦长不得小于球壳板的弦长;
c)用2000mm样板检查时,球壳板中间部位的曲率最大间隙不得大于2.5mm,检查球壳板周边150mm范围内的曲率,最大间隙不得大于2mm(150mm系指平均值);
d)分段支柱上段与赤道板的组焊应在制造单位进行,组焊后,用弦长不小于1000mm的样板检查赤道板的曲率,最大间隙不得大于2.5mm.
5.3.2.2球壳板几何尺寸允差应满足GB12337-2014标准及下列要求:
a)长度方向弦长允差不大于土2mm;
b)宽度方向弦长允差不大于土2mm;
c)对角线弦长允差不大于土2.5mm;
d)两条对角线应在同一平面上,用两直线对角测量时,两对角线的垂直距离不得大于4mm;
e)长度方向弧长允差不大于土2mm;宽度方向弧长允差不大于土2mm;
5.3.3超声检测、磁粉检测应符合下列要求:
a)球壳板周边100mm的范围内应逐张进行100%超声检测,超声检测的结果应符合
NB/T47013.3规定的1级要求;
b)上段支柱与赤道板焊接位置周边150mm范围内应进行焊前100%磁粉检测和100%超声检测。
焊后100%磁粉检测;超声检测按NB/T471013.3标准,I级合格。
磁粉检测按NB/T471013.4标准,I级合格。
c)火焰切割的球壳板坡口表面应打磨出金属光泽,彻底清除坡口处的热影响区及熔渣与氧化皮。
d)球壳板周边坡口、人孔颈坡口、接管坡口、球壳板开孔坡口应进行100%磁粉检测或渗透检测,结果应符合NB/T471013规定的I级要求;坡口表面不得存在裂纹、分层和夹渣等缺陷。
坡口检查合格后,应立即涂上可焊性防锈涂料.
5.3.4相同规格的球壳板应具有互换性。
5.3.5制造厂提供组焊单位组装球罐所需的焊接工艺评定、焊工考试及产品焊接试件母材。
制备数量和制备要求应符合GB12337-2014的要求。
5.4零部件组焊及检验
5.4.1零部件组焊及检验应符合如下一般规定:
a)凸缘、接管与球壳板,凸缘与法兰的组焊应在制造单位进行。
接管开孔位置及外伸高度的允许偏差不大于5mm;凸缘、厚壁管与球球壳板组焊后,开孔球壳板板周边100mm范围内、开孔中心一倍开孔直径范围外用弦长不小于1000mm样板检查球壳板曲率,最大间隙不得大于2.5mm。
b)分段支柱上段与赤道板的组焊应在制造单位进行。
上支柱与赤道板组焊后,赤道板的曲率与许偏差应符合5.3.2.1的要求.
C)凸缘、接管与法兰,凸缘与接管的组焊应采用氨弧焊打底。
所有的对接接头及排放口接管与人孔法兰盖之间的角接接头应保证全焊透。
d)双面对接焊接接头,单侧焊接后应进行背面清根。
且碳弧气刨清根后,应用砂轮修整坡口形状尺寸、磨除渗碳层;清根后必须采用磁粉或渗透检测,1级合格后,方可进行下道工序。
e)焊缝表面不得有裂纹、咬边、气孔、弧坑和夹渣等缺陷,并不得保留有熔渣与飞溅物.
f)球壳焊接接头内外表面应打磨平齐,内外表面打磨后焊接接头余高为0mm;角焊缝的外形呈凹形圆滑过渡。
焊缝表面不应有急剧的形状变化。
g)球罐焊补要求应符合GB12337和GB50094的规定.
5.4.2焊接工艺评定应符合下列要求:
a)施焊前应按照NB/T47014-2011对焊接接头进行焊接工艺评定试验(评定项目应包括焊接接头返修、承压件上永久性或临时性焊接接头以及定位焊接接头),其中经模拟最大程度焊后热处理和最小程度焊后热处理的试样力学性能应符合表8的要求。
并按设计文件的要求及评定合格的焊接工艺制订焊接工艺规程。
焊工应严格遵守该规程,并应有施焊记录;
表8焊接工艺评定试件力学性能
试板状
态
拉伸试验
冲击试验(焊缝及焊接热影响区)
侧弯试验
MPa
Ril
MPa
试验温度。
C
KV,J
180°
平均值
单个值
MIN.PWHT
MAX.PWHT
M610
$490
-50
M19
$34
D=1S
b)焊接工艺评定所用试件的母材(包括热处理状态)、焊接材料均应和产品制造时一致;焊评试件应进行模拟最大、最小焊后热处理。
5.4.3产品焊接试件应符合下列要求:
a)每台球罐至少制备一块锻板与钢板的对接产品焊接试件;试件焊后其焊接接头应经外观检查合格后,并应进行100%射线或超声检测以及100%磁粉检测.
b)试件应用制作球壳板的余料及专门锻制的锻板制作;
c)试件应由施焊该产品的焊工、采用与产品焊接相同的条件和焊接工艺规范施焊;
d)产品焊接试件应按现场整体焊后热处理工艺进行焊后热处理;
e)产品焊接试件焊接接头的三个试样冲击功平均值不低于49J(・50€),单个值不低于34J(-50X:
),其余力学性能应符合NB/T47014-2011的规定。
5.4.4支柱应符合下列要求:
a)上段支柱应在制造厂与赤道板组焊,焊前应预热,焊后应消氢处理。
上段支柱与赤道板焊接完毕后焊接接头表面应进行100%磁粉检测,检查表面裂纹。
上段支柱采用钢板卷制,支柱所有纵、环焊接接头均应全焊透,100%超声检测,I级合格。
上段支柱自身应进行焊后热处理,推荐温度为580±15€,保温时间和升降温速度由制造厂根据焊接工艺评定试验确定.下段支柱采用Q345R钢板卷制。
卷制钢板应符合GB713的要求。
b)分段支柱上段与赤道板组焊后的直线度允差,上下支柱焊接完毕后,支柱的直线度允差均应符合GB12337的规定;支柱与底板的组焊应垂直,垂直度允许偏差不大于2mm.
5.4.5开口接管
人孔和其它开口补强件及法兰与球壳板的组焊应焊前预热,焊后应立即消氢处理,并应进行100%射线检测,同时附加20%超声检测。
捍接接头表面应进行磁粉检测。
射线检测按NB/T47013.2标准,质量等级为AB级,11级合格,超声检测按NB/T47013.3标准,I级合格,磁粉检测按NB/T47013.4标准,I级合格。
6现场组焊
6.1球罐制造单位应具有国家质量监督检验检疫总局颁发的《特种设备制造许可证(A3级——球壳板制造)》及有效运转的质量保证体系。
球罐的焊接及无损检测应分别由持有相应类别的《特种设备作业人员证》和相应方法的《特种设备检验检测人员证》的人员担任。
6.2零部件复验
6.2.1应检查零部件数量。
6.2.2球壳板曲率、几何尺寸、球壳板与坡口表面质量应符合5.3的要求。
6.2.3球壳板应进行超声检测抽查。
抽查数量不应少于球壳板总数的40%,抽查应包括全部上、下极板和与支柱连接的赤道板,每带的抽查数量不应少于2块,检测方法应符合NB/T47013-2015的相关要求,1级合格。
624球壳板周边100mm范围内应进行全面积超声检测抽查,抽查数量不应少于球壳板总数的20%,且每带的抽查数量不应少于2块,上、下极板各不少于1块。
检测方法应符合NB/T47013-2015的相关要求,1级合格。
6.2.5球壳板坡口表面应按照NB/T47013・2015进行100%磁粉检测抽查,I级合格。
抽查数量不应少于球壳板总数的20%.
6.2.6球壳板应进行超声测厚抽查,抽查数量不应少于球壳板总数的20%,且每带不少于2块,上下极各不少于1块。
每块球壳板最少应测5个点,其中4个点分布在距离边缘100mm左右的位置并包括各顶角附近,1个点位于球壳板的中心附近.各球壳板的实测厚度不得小于设计文件上标明的球壳最小厚度;
6.3焊接
6.3.1焊接工艺评定要求同5.4.2条.
6.3.2毎台球罐应按施焊位置做二块产品焊接试件(立焊,平焊+仰焊),产品焊接试件焊接接头的三个试样冲击功平均值不低于49J(・50°C),单个值不低于34J(-500,其余力学性能应符合NB/T47014-2011的规定。
6.3.3组焊
a)焊前应严格清除坡口及其两侧50mm内的氧化皮、水锈、油污及灰尘等。
b)焊前应预热,预热温度根据焊接工艺评定确定,焊后应立即做消氢处理,消氢热处理温度约250保温2h°加热范围与测量等应与焊前预热相同
c)双面对接焊接接头,单侧焊接后应进行背面清很。
且碳弧气刨清根后,应用砂轮修整坡口形状尺寸、磨
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