浅谈压力容器壳体选材

压力容器用材料的基本要求1.基本要求TSG R0004-2009 《固定式压力容器安全技术监察规程》2.1 要求压力容器的选材应当考虑材料的力学性能、化学性能、物理性能和工艺性能。

GB 150.2-2011-压力容器第2部分：材料第3.4 要求，选择压力容器受压元件用钢时应考虑容器的使用条件（如设计温度、设计压力、介质条件和操作特点等）、材料的性能（力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能）、容器的制造工艺及经济合理性。

1.1 力学性能要求压力容器用钢要求有较高的强度，一定压力下使用较少材料；良好的塑性、韧性、冷弯性能，遇有超压使用等意外情况时，会发生明显塑性变形，给人们有足够的反应时间，而不是突然破坏。

1.2 物理性能要求在容器设计中，应注意到材料的物理性能。

例如，在计算容器的温差应力时，就要用到材料的线胀系数α；在设计换热器及计算容器外壳热损失时，还要用到材料的热导率入等。

因此，材料的使用场合不同，对材料物理性能亦有不同的要求。

主要的物理性能指标有密度ρ，热导率λ，比热容c，熔点t m，线胀系数α，电阻率ρr，弹性模量E等。

1.3 耐腐蚀性能化工厂中经常处理有腐蚀性的介质，故设计化工容器时，在很多场合下，耐腐蚀性对材料的选择起决定性的作用。

材料的耐蚀程度会影响设备使用寿命、产品的质量，有时甚至影响化学反应的进行。

因此，考虑材料的耐蚀性是化工容器材料选择中的一个重要问题。

材料的腐蚀速度在工程上常用Ka（mm／a）来表示，材料腐蚀速度在1mm ／a以下的，可认为能用于化工容器。

有关材料的耐蚀性可在材料腐蚀和防腐手册中查得。

1.4 制造工艺性能材料的制造工艺性能包括可锻性、可焊性、切削加工性及研磨、冲压性能、热处理性能等。

对制造化工容器的钢材来说，焊接性能和压力加工性能就显得更为重要。

1.5 可焊性：是指金属材料在一定的焊接工艺条件下能否获得优良焊接接头的性能。

通常，把金属材料在焊接时产生裂纹的敏感性及焊接接头区力学性能的变化作为评价材料可焊性的主要指标。

压力容器制作方案1. 引言压力容器是用于承载高压气体或液体的装置，广泛应用于多个领域，如石油化工、能源、航空航天等。

由于压力容器的特殊性，其制作过程需要遵循一系列严格的规范和标准，以确保其安全可靠性。

本文将详细介绍一个压力容器制作方案。

2. 设计与选材在压力容器的制作过程中，设计和选材是至关重要的。

首先，需要根据使用场景和需求确定容器的设计参数，包括容器的尺寸、压力等级、耐腐蚀性能等。

然后，根据设计参数选择合适的材料。

常用的压力容器材料包括碳钢、不锈钢、合金钢等。

在选材时需要考虑材料的强度、韧性、耐腐蚀性等因素。

3. 制造工艺3.1 制造流程压力容器的制造通常包括以下几个步骤：1.制作容器壳体：根据设计要求，选择合适的板材，经过剪切、卷边、焊接等工艺制作壳体。

2.制作容器盖板：根据设计要求，制作合适的盖板，通常采用焊接或者螺纹连接方式。

3.配件制作：制作容器中的配件，如支承脚、法兰等。

4.焊接装配：将壳体、盖板和配件进行装配，并进行密封焊接。

5.清洗与检测：进行清洗和非破坏性检测，以确保容器的质量。

3.2 焊接工艺焊接是压力容器制作的核心工艺之一。

常用的焊接方法包括手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等。

在焊接过程中，需要严格控制焊接工艺参数，如焊接电流、电压、焊接速度等，以确保焊缝的质量。

4. 检测与验收在压力容器制作完成后，需要进行一系列的检测工作，以确保容器的安全性和可靠性。

常用的检测方法包括射线检测、超声波检测、液体渗透检测等。

同时，还需要进行工艺性能试验和水压试验，以验证容器的强度和耐压性能。

只有通过了各项检测和试验，才能进行最终的验收。

5. 安装与使用在压力容器完成验收后，需要进行安装和使用。

在安装过程中，应严格按照设计要求进行，确保容器的固定和连接可靠。

在使用过程中，需要遵循相关的操作规程和安全标准，定期检查容器的泄漏情况和内部腐蚀程度，如有异常情况应及时处理。

6. 维护与保养压力容器在长期使用过程中需要进行定期的维护和保养，以延长其使用寿命和确保安全可靠。

浅谈如何做好压力容器制造用材料的质量控制摘要：本文从材料的选用、材料的采购、材料的入厂验收、材料的代用、材料的保管，发放和回收等各个方面阐述了如何对材料进行质量控制，从而有效的保证压力容器的制造质量，从源头上消灭了事故隐患。

关键词：压力容器制造材料质量控制压力容器主要是应用于工业中承载液体或是气体，具有一定压力的设备。

一般由密封元件、开孔、支座、法兰、接管等部分组成。

其中也还配有专门的安全配置。

由于压力容器本身的安全性较低，容易引起和发生易燃、易爆、有毒等事故。

据有关数据调查显示，每年因压力容器产生的安全事故达1000余起，这就需要我们提高警惕和加强防范意识。

提高压力容器制造质量的控制至关重要，根据国家相关安全技术规范和标准的要求，压力容器制造用材料的质量控制应做好以下几个方面的工作。

1材料选用的控制保证压力容器安全运行的重要条件之一是合理选用压力容器用材料。

压力容器多用钢板经过冷热加工、焊接、热处理等工序制造，因此在保证压力容器用钢强度、韧性、理化性能条件下，对材料优良的焊接性能和加工性能是极具要求的。

选用压力容器制造用材料时，应压力、温度、介质、焊接性能和冷热加工性能等应充分考虑在内。

（1）通用的要求：材料应当符合相应的国家标准或者行业标准的规定，有清晰牢固的标志，有与材料相匹配的规范准确的质量证明书。

（2）化学成份要求：a．用于焊接的碳素钢和低合金钢最低要求为c≤0.25％，S≤0.035％，P≤0.035％；b．压力容器专用钢中的碳素钢和低合金钢钢材要求s≤0.020％，P≤0.030％c．标准抗拉强度下限值大于或等于540MPa的钢材S≤0.012％，P≤ 0.025％：d．设计温度低于一20℃且标准抗拉强度下限值大于或等于540MPa的钢材s≤0．010％，P≤0．020％。

（3）力学性能要求：a．V型缺口试样冲击功规定值符合规范要求(允许1个试样不低于规定值的70％)，b．材料断后伸长率高于规范引用或钢板标准的较高值。

压力容器设计选材的探讨压力容器是一种用于存储和运输气体、液体或固体物质的设备。

在压力容器设计中，选材是非常重要的一环。

选材的好坏将直接影响到压力容器的安全性、耐久性和稳定性。

本文将探讨压力容器设计选材的相关因素和选材方法。

选材的基本原则是材料具有足够的强度和刚度，能够承受内外部压力和载荷的作用。

材料还要具有良好的可焊接性、耐腐蚀性和耐热性，以确保压力容器在使用过程中不会发生泄漏或爆炸事故。

在选材过程中，需要考虑以下几个因素：1. 使用条件：不同的工作环境对材料的要求不同。

如果容器用于承受高温和高压，就需要选择具有良好耐热性和高强度的材料。

2. 材料的强度和刚度：选材时需要考虑容器所承受的压力和载荷大小。

一般情况下，压力容器的设计应考虑容器的局部强度和全局强度。

局部强度要求材料具有较高的屈服强度和断裂韧性，以保证材料在局部加载情况下不会发生塑性变形或破坏。

全局强度要求材料具有较高的强度和刚度，能够承受内外部压力和载荷的作用。

3. 可焊接性：在压力容器的制造和维修过程中，焊接是常用的连接方式。

选材时需要考虑材料的可焊接性。

一般来说，应选择具有良好的焊接性能的材料，以确保焊接接头的强度和密封性。

4. 耐腐蚀性：压力容器在使用过程中可能会接触到腐蚀性介质。

选材时需要考虑材料的耐腐蚀性能。

应选择能够在腐蚀介质中长时间稳定工作的材料，以防止材料的腐蚀和损坏。

根据以上因素，常用的压力容器材料包括碳钢、不锈钢、铝合金和钛合金等。

碳钢是一种常用的压力容器材料，具有良好的强度和刚度，可适应一般工作环境。

不锈钢由于具有良好的耐腐蚀性能，被广泛应用于化工、食品和制药等领域的压力容器制造。

铝合金由于具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性能，适用于制造轻量化的压力容器。

钛合金由于具有良好的耐腐蚀性、高强度和低密度等优点，特别适用于航空航天和海洋领域的高要求压力容器制造。

在选材过程中，还可以根据各种工程要求和具体情况综合考虑，选择合适的材料。

压力容器设计选材的探讨压力容器是一种专门用于存储和运输高压物质的设备，广泛应用于化工、石油、能源、冶金等领域。

在压力容器的设计中，选材是一个至关重要的环节。

合理的选材能够保证压力容器的性能、安全性以及使用寿命。

本文将探讨一下压力容器设计中的选材问题。

我们需要考虑的是压力容器的工作环境。

压力容器通常会接触到高压、高温、腐蚀性物质等恶劣条件，因此选材应考虑到这些因素。

常见的选材包括碳钢、不锈钢、合金钢等。

碳钢具有较高的强度和硬度，耐腐蚀性能较差，适用于一般的中低压容器。

不锈钢具有较强的耐腐蚀性能，适用于大多数工作环境。

合金钢具有优异的机械性能和耐腐蚀性能，适用于高压和高温条件下的容器。

我们需要考虑的是容器的设计厚度。

容器的设计厚度需要根据容器的工作压力、材料的强度以及材料的腐蚀性等进行计算。

通常情况下，容器的设计厚度要满足强度要求和稳定性要求。

选择较低的强度材料可以减小容器的重量和成本，但可能会牺牲一定的安全性能。

在选择材料时需要综合考虑各种因素。

我们还需要考虑到容器的焊接性能。

焊接是压力容器制造过程中最常用的连接方法，焊接接头的质量和性能直接影响到容器的使用效果和安全性。

在选材时需要选择易于焊接的材料，并进行合适的焊接工艺。

我们还需要考虑到材料的可用性和可靠性。

选择常见的、易获得的材料可以降低生产成本和周期。

也需要考虑到材料的可靠性，选择经过验证和可靠的材料。

压力容器设计中的选材是一个复杂而重要的问题，需要充分考虑容器的工作环境、设计厚度、焊接性能以及材料的可用性和可靠性等因素。

通过合理选择材料，可以保证容器的性能、安全性和使用寿命，从而提高生产效率和降低风险。

浅谈压力容器壳体选材【摘要】压力容器是一种被广泛应用于各种行业的特种设备，其安全性是一个不容忽视的问题。

决定压力容器安全性的内在因素是结构和材料性能，材料是构成设备的物质基础。

合理选材是压力容器设计的基本任务之一。

本文浅谈一下压力容器壳体选材的基本原则以及应考虑的几点因素。

【关键词】压力容器；选材；原则；因素压力容器设计的首要问题是选材，对于给定的工况选择合适的材料是设计工程师的责任。

材料选择涉及到方方面面，设计工程师师不但要了解材料的性能，而且要了解制造工艺、使用环境和时间对材料性能的影响规律，这看起来是一个很复杂的难题。

但从实际出发，一个压力容器设计工程师只要掌握选材的几个主要方面，选择材料就不是一件难事了。

一、影响材料选择的主要因素设备承受压力载荷（均匀的或交变的）及非压力载荷（自重、风载荷、地震载荷、冲击载荷、附属设备载荷、支座反力、运输载荷、波浪载荷、接管处的载荷等）。

这些都在设计计算时起主要作用，但并不是影响材料选择的主要因素。

影响材料选择的主要因素有以下几个方面。

1、介质介质的性能（主要是腐蚀性）会极大影响材料的选择。

在这方面可参考各种材料的腐蚀数据资料加以选用。

更现实的是，参考已投入运行的相应装置的使用情况来选择材料。

对几类主要介质，如硫化氢、氢、和氯化物的存在要予以注意。

（1）硫化物应力腐蚀裂纹（SSC）含有硫化氢的液态水的流体不论是酸性还是碱性介质，均可能引起敏感材料的硫化物应力腐蚀开裂。

这一现象受多个参数的交互作用影响，包括硫化氢浓度、酸值、温度、材料特性和拉伸应力。

（2）临氢使用在常温下，即使压力很高，气态氢也不容易渗透到钢中去。

然而，但一般低碳钢在氢介质中使用温度高于220℃时，材料就会发生内部脱碳的倾向。

这是因为氢气渗透到钢的内部，与碳生成甲烷产生脱碳。

生成的甲烷气体集聚在晶界等空隙中就造成裂缝或气泡。

（3）应力腐蚀裂纹（SCC）金属材料在特定介质中，受应力作用后经一定时间作用而引起的开裂。

压力容器对材料选用要求1）压力容器用材料的质量及规格应符合TSG21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》材料的规定材料生产单位应按相应标准的规定向用户提供质量证明书（原件），并在材料上的明显部位做出清晰、牢固的钢印标志或其他标志，至少包括材料制造标准代号、材料牌号及规格、炉（批）号、国家安全监察机构认可标志、材料生产单位名称及检验印鉴标志。

2）压力容器选材除应考虑力学性能和弯曲性能外，还应考虑与介质的相容性。

压力容器专用钢材磷的质量分数（熔炼分析，下同）不应大于0.030%，硫的质量分数不应大于0.020%。

1）压力容器用材料的质量及规格应符合TSG21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》材料的规定材料生产单位应按相应标准的规定向用户提供质量证明书（原件），并在材料上的明显部位做出清晰、牢固的钢印标志或其他标志，至少包括材料制造标准代号、材料牌号及规格、炉（批）号、国家安全监察机构认可标志、材料生产单位名称及检验印鉴标志。

2）压力容器选材除应考虑力学性能和弯曲性能外，还应考虑与介质的相容性。

压力容器专用钢材磷的质量分数（熔炼分析，下同）不应大于0.030%，硫的质量分数不应大于0.020%。

如选用碳素钢沸腾钢板和碳素钢镇静钢板制造压力容器（搪玻璃压力容器除外），应符合GB150.2-2011《压力容器第2部分：材料》的规定。

碳素钢沸腾钢板和Q235A钢板不得用于制造直接受火焰加热的压力容器。

3）用于焊接结构压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢，其碳的质量分数不应大于0.25%。

4）钢制压力容器用材料（钢板、锻件、钢管、螺柱等）的力学性能、弯曲性能和冲击试验要求，应符合国家的有关规定。

5）用于制造压力容器壳体的碳素钢和低合金钢钢板，按照TSG21-2016中《固定式压力容器安全技术监察规程》，2.2.1.4钢板超声检测的要求执行。

凡符合下列条件之一的，应逐张进行超声检测：a.盛装介质毒性程度为极度、高度危害的压力容器；b.盛装介质为液化石油气且硫化氢含量大于100mg/L的压力容器；c.最高工作压力大于等于10MPa的压力容器；d.对GB151-2014《热换热器》、GB12337-2014《钢制球形储罐》及其他国家标准和行业标准中规定应逐张进行超声检测的钢板。

Q235-A钢号已于2002年7月1日取消。

Q235-B按照GB150-1998的规定。

压力等级，材质的腐蚀性，当然参照GB150，或者GB713，能，但要指出S，P含量，现在是Q235B了，不是Q235-BQ235B为镇静钢，常温冲击功≥27J，断后延伸率≥26%。

分别满足固容规第2.2条(冶炼方法)、第2.4.1条(≥20J)、2.4.2条(≥23%)的要求。

只要将容规2.3.1条对P、S成分的要求作为附加采购要求，或复验后P、S成分能满足新容规要求，这样的Q235-B钢板是可以使用的。

a)Q235-A钢板的适用范围：1.容器设计压力小于等于1.0MPa。

2.钢板使用温度0-350摄氏度。

用于壳体时，钢板厚度不大于16mm。

3.不得用于液化石油气介质以及毒性程度为高度或极度危害介质的压力容器。

b）Q235-B钢板的适用范围：1.容器设计压力小于等于1.6MPa2.钢板使用温度0-350摄氏度。

用于壳体时，钢板厚度不大于20mm。

3.不得用于毒性程度为高度或极度危害介质的压力容器。

GB 713-2008标准中有提到，16MnR、16Mng、19Mng合并为Q345R，16Mn只是普通合金钢，16MnR是压力容器用钢，成分没有打的变化，只是力学性能的要求相比16Mn更细化而已，就是你要买容器板（一般指压力容器）就是Q345R（市场也有叫16MnR），普通用途就叫16Mn。

至于Q235-B的取消，在GB 713-2008中就没有Q235-B了，所以压力容器的选材不能用Q235-B，而常压容器却可以继续用。

另GB 150的新版还没有出，现在有的设计院可能还是会使用Q235-B作为容器非受压元件主材（支座、吊耳），但是作为承压元件的原材我现在是没见到有用Q235-B的。

Q345R取带了16MnR和16Mn 现在钢厂都不轧制16MnR了你可以察看一下GB713-2008说明的很清楚! Q235-B可以使用在压力容器中GB150-1998中第4.2.3说明的很清楚！！压力容器设计时还能选用Q235-B吗？听说取消了？为什么要取消？看到有的设计中使用了该材料。

压力容器壳体与接管异种钢焊接材料的选用随着国家经济的快速发展，压力容器得到了广泛的应用，这些压力容器大多数都是由壳体与接管组成的。

由于压力容器的重要性与使用场合，对其安全性能的要求变得日益高，因此压力容器的构造材料和焊接材料也变得越来越重要。

同时，由于压力容器的热应力、腐蚀性和抗压强度等因素的影响，壳体材料和接管材料的选用也变得越来越复杂和重要。

一般情况下，压力容器的制造材料可以分为两类：首先是用于制造容器壳体的材料，其次是用于制造容器接管的材料。

根据常规要求，容器壳体要能够承受高强度和高温度的应力，而容器接管则主要受到弯曲应力和外部腐蚀的影响。

因此，壳体材料常采用耐腐蚀性能、高强度的合金钢，而接管材料则常采用耐腐蚀铜、镍、铝和钛合金等材料。

在这两种材料的焊接连接中，焊接材料在焊接质量和国家标准方面起着至关重要的作用。

压力容器壳体材料的选择一般依据容器的压力、温度、腐蚀性、工艺要求和成本等方面进行衡量。

常用的压力容器壳体材料有碳素钢、低合金钢、铬钼合金钢、钴钼合金钢、不锈钢、铝、镍等。

其中，不锈钢、镍合金等耐腐蚀材料在高温、强酸、强碱环境下表现良好，因而在制造化工器材、反应器等耐腐蚀压力容器中得到了广泛应用。

相比之下，低合金钢和碳素钢耐腐蚀性较差，但价格相对较低，容易得到大规模生产应用。

压力容器接管材料的选用主要与壳体材料提出的要求保持一致，同时需要考虑接管自身的耐腐蚀能力和外部环境的腐蚀性。

对于高温、高压环境下的接管温度变化大，因此选择材料应考虑其耐热能力和热膨胀系数等性能。

根据不同情况，常用接管材料可分为碳素钢、不锈钢、镍合金、镍铬合金等。

而在接管和壳体的连接方式和焊接工艺中，焊接材料的选择也成为了一个大问题。

因为焊接质量直接影响到容器的强度和密封性能等方面，所以常用的焊接钎料有低合金焊钎材、不锈钢焊钎材、镍基合金焊钎材等。

在选择压力容器壳体及接管材料和焊接材料时，还需考虑到国家标准的限制和规范。

压力容器常用材料的基本知识1、压力容器用钢板选用时应考虑：①设计压力；② 设计温度；③ 介质特性；④ 容器类别。

2、从材料力学性能来说，升温等效于升压，降温将导致钢材的脆性增加。

3、对同一种材料来说，随温度和板厚的增加，其许用应力则降低。

因而当容器壳体的名义厚度处于钢板许用应力变化的临界值时，应考虑此问题。

如处于16mm 的Q235-B 、Q235-C 和16mm 、36mm 的Q345R 都会发生许用应力跳档现象。

4、钢材的强度和塑性指标可通过拉伸试验和冷弯试验（室温下进行）获得。

5、板材供货时薄板以热轧状态供货，厚板以正火状态供货（因强度和韧性下降）。

6、压力容器用钢板当达到一定的厚度时，应在正火状态下使用，即使用正火板，如用于壳体厚度〉30mm的Q345R钢板必须要求正火状态下供货和使用。

需注意：正火仅对板材而言，而非整体设备。

（热轧板呈铁红色，正火板呈铁青色）。

7、压力容器用钢与锅炉用钢类同，首先要保证足够的强度，还要有足够的塑性，质地均匀等。

因此，必须选用杂质（S、P）和有害气体含量较低的碳素钢和低合金钢，均为镇静钢。

且为保证受压元件材料的焊接性能,一般须控制材料的含碳量＜0.25%。

材料的含碳量升高，则其冲击韧性下降，脆性转变温度升高，在焊接时容易产生裂纹。

8、低合金钢的机械性能、耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等均比碳素钢有所提高，其中最常用的是：Q345R。

它不仅S、P含量控制较严，更重要的是要求保证足够的冲击韧性，在材料验收方面也比较严格。

因此其使用压力不受限制，使用温度上限为475 C,下限为-20 C。

板厚为3 ~ 200mm。

是应用很广的材料。

9、Q345R （GB713-2008 ）代替原16MnR）的使用说明：①、Q345R的适用范围是：使用压力不限、使用温度为-20〜475 C。

②、Q345R用作压力容器壳体的板厚＞30mm时，则容器需焊后作退火热处理，热处理的温度为600〜650 C；若焊前预热至100 C,则板厚可提高至34mm 。

压力容器用材料一、压力容器选材的有关规定（一）钢材1. GB 150-1998（含2002年第1号修改单）2. JB 4732-1995（含1999年第1号修改单）3. 《压力容器安全技术监察规程》1999年版（二）有色金属材料1. 铝及其合金2. 钛及其合金3. 铜及其合金4. 镍及其合金1. 铝及其合金《容规》第17、18条。

JB/T 4734-2002《铝制焊接容器》。

设计压力不大于8MPa. 设计温度-269℃～200℃，设计温度大于65℃时，一般不选用含镁量大于等于3%的铝合金，如5083、5086。

2. 钛及其合金《容规》第17、20条。

nJB/T 4745-2002《钛制焊接容器》。

n设计温度：工业纯钛和钛合金不应高于300℃（《容规》对工业纯钛不应高于230℃），钛复合板不应高于350℃。

n板材：TA0、TA1、TA2、TA3、TA9、TA10。

n管材：TA0、TA1、TA2、TA9、TA10。

n上述钛材在退火状态下使用。

3. 铜及其合金《容规》第17、19条。

一般应为退火状态使用。

GB151-1999中选用了铜及铜合金管，用作换热管。

4. 镍及其合金《容规》17、21条。

主要受压元件用镍材应在退火状态下使用。

二、GB150-1998（含）材料部分（一）概况（二）碳素钢板（三）低合金高强度钢板（四）低温钢板（五）中温抗氢钢板（六）不锈钢板（七）不锈钢复合钢板（八）钢管（九）锻件（十）螺柱用钢（一）概况1. 内容（1）第4章材料a. 钢号；b. 钢材标准；c. 附加技术要求；d. 使用范围；e. 许用应力。

（2）附录A 材料的补充规定a. a)b. b)C. c)（3）附录F 钢材高温性能10万小时持久强度极限 , , 。

（4）附录H 材料的指导性规定选用时应备案。

2002年第1号修改单（实施）（1）修订依据a. 钢材生产情况b. 钢材标准c. 科研成果（2）修订原则暂时修改影响较大的内容二、GB150-1998（含）材料部分（二）碳素钢板1. 钢号及钢板标准GB/T912-1989(薄）GB/T3274-1988(厚）20R GB6654-1996（含）2. Q235-B和Q235-C镇静钢板（1）使用范围 b）和c）（2）技术条件（主要差距）a. 化学成分（熔炼分析）钢号 P% S% Q235-B ≤≤Q235-C ≤≤b.冲击试验钢号试验温度℃纵向AKV J(注)Q235-B 20 ≥27Q235-C 0 ≥27c ．组批规定Q235-B, 用公称容量不大于30t 的炼钢炉冶炼的钢，允许6炉组成混合批。

简述压力容器设计中的选材要求发布时间：2021-11-10T06:33:12.147Z 来源：《中国科技人才》2021年第23期作者：彭勇刘剑磊[导读] 压力容器在选择材料时应该考虑的因素有很多，包括容器的设计压力、设计温度、材料与介质的相容性、容器的几何尺寸、材料的性能、操作特性、失效模式、经济性及工程性。

压力容器工程师应该综合考虑上述因素，进行压力容器的选材设计。

1.空气产品（山东）工程设计有限公司山东淄博 255090；2.山东三维化学集团股份有限公司山东淄博 255434摘要：压力容器选材是压力容器设计与制造的基础。

本文从选材的一般规定、选材原则及方法、特殊腐蚀工况和焊接材料的要求等方面简述了压力容器设计中关于选材的思路和一般要求。

关键词：压力容器设计；应力腐蚀；晶间腐蚀；焊接材料压力容器在选择材料时应该考虑的因素有很多，包括容器的设计压力、设计温度、材料与介质的相容性、容器的几何尺寸、材料的性能、操作特性、失效模式、经济性及工程性。

压力容器工程师应该综合考虑上述因素，进行压力容器的选材设计。

1压力容器用钢材的一般规定压力容器用钢材一般应符合GB/T150《压力容器》、SH/T3075《石油化工钢制压力容器材料选用规范》的要求，以及TSG 21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》的规定。

钢材必须附有钢厂的钢材质量证明书或加盖供应单位检验公章和经办人章的复印件（除压力容器专用钢板外），钢材质量证明书（或复印件）数据不全，应由容器制造部门按钢材标准及本规定要求进行复验或补做，合格后方可投料应用[1]。

对于未列入本规定的钢材标准（国家标准、行业标准）及牌号，对于采用未列入本规定的新钢种，按国外标准生产的钢材，新研制的材料，施工时的钢材代用等，应分别符合GB/T150及TSG 21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》有关要求的规定。

2压力容器选材原则及方法选择压力容器用钢材应考虑包括如下的条件：a）容器的设计压力、设计温度、介质的特性和操作特点等；b）钢材的力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能；c）钢材的焊接性能；d）容器的制造工艺；e）热处理性能；f）经济合理性（材料的价格、制造费用）；g）容器的设计使用寿命。

压力容器设计选材的探讨压力容器是工业生产中常用的设备之一，其作用是容纳和储存高压气体、液体或粉末等物质。

压力容器在各个行业中广泛应用，如石化、医药、能源、食品等，因此其设计选材对于保证安全和可靠性至关重要。

压力容器的设计选材需要考虑以下几个因素：1. 强度要求：压力容器必须能够承受内压和外力的作用而不破裂或变形，因此其选材必须具有足够的强度和刚度。

常见的选材包括钢、铁、铝、钛等。

2. 耐腐蚀性能：压力容器在工作过程中可能会与各种介质接触，而这些介质可能具有很强的腐蚀性。

选材时需要考虑容器的耐腐蚀性能，以确保容器的使用寿命和安全性。

常见的耐腐蚀选材包括不锈钢、镍基合金等。

3. 密封性能：压力容器必须具有良好的密封性能，以防止介质泄漏或渗透到容器内部。

选材时需要考虑材料的密封性能，如可塑性、弹性、可焊性等。

常见的选材包括橡胶、橡胶塑料、塑料等。

4. 温度要求：压力容器在工作过程中可能会受到高温或低温的影响，因此选材时需要考虑材料的耐高温或低温性能。

常见的选材包括高温合金、陶瓷等。

5. 成本和可用性：选材时还需要考虑材料的成本和可用性，以确保容器的设计和制造成本合理，并且材料供应充足。

常见的选材包括经济性较好的材料和易获取的材料。

根据以上因素，可以做出以下一些建议的选材：1. 对于一般工业应用的压力容器，可以选择常见的钢材，如碳钢或不锈钢。

这些材料具有良好的强度和刚度，耐腐蚀性能也较好，成本相对较低。

2. 对于一些特殊介质或苛刻的工况要求，可以选择高温合金或镍基合金材料。

这些材料具有良好的耐高温和耐腐蚀性能，但成本较高。

在选材的还需要注意以下几点：1. 了解工作条件：在选材之前，需要充分了解压力容器的工作条件，包括工作压力、工作温度、介质的性质等。

这些条件将决定所选材料的强度、耐腐蚀性能和耐高温性能等。

2. 选择适合的焊接材料：压力容器在制造过程中往往需要进行焊接，因此在选材时需要考虑材料的可焊性。

需要选择适合焊接工艺的材料，以确保焊接接头的质量和可靠性。

压力容器壳体与接管异种钢焊接材料的选用摘要：在压力容器设计中，为保持其外壳的强度和韧性，需要选取优质异种钢予以焊接，并进一步控制生产加工成本。

本文对压力容器接管强度的计算进行了简要分析，阐述了当接管与筒体强度不同时，焊接材料的选择标准。

关键词：压力容器壳体；异种钢；焊接材料在金属压力容器的焊接作业时，需要严格按照设计标准进行。

因此，在焊接作业前，需要对焊接压力容器外壳和母材的适应性有良好的考量，以实现高韧性、高强度的设计需求。

若焊接材料选择不当，则很可能造成焊接作业的气孔、凹陷、裂纹等质量问题的产生。

加强对压力容器的焊接钢材的工艺技术研究及合理应用，做好配套的缺陷检查工作；根据金属压力容器外壳所需焊接材料的选用原则，确定质量达标的焊接钢材的选取，对提高压力容器壳体的质量有着十分重要的意义。

一、压力容器壳体与接管异种钢焊接材料选用的原则（一）满足焊缝的使用性能在焊接材料的选用中，首先需要对被焊接材料的化学性质和性能进行了解，尤其是对焊缝在结构中的作用有一个充分的认识。

其中焊缝的使用性能主要包括：力学性能、韧性、耐高温性、耐腐蚀性等。

焊缝从力学性能可分为连接焊缝和工作焊缝。

连接焊缝的主要功能是，在结构工作过程中将两个工件紧密的连接在一起，承受较少或不承受工件工作的负荷，对焊缝性能的要求较低；工作焊缝则主要是在工件工作中，承受较大的应力，因此容易损坏，对焊缝的性能要求较高。

其中压力容器壳体与接管连接焊缝在《钢制压力容器》中划分为D类，属于工作焊接，其结构具有一定的复杂性，承受较大的负荷。

（二）异种钢焊接材料选用标准异种钢材焊接材料的选取一般依照低匹配原则，即焊缝的强度匹配于强度较低的母材。

如接管20钢的强度需呀高于400MPa．钢壳体Q345R的强度一般高于490MPa，选用E43××型焊条熔敷金属的强度则是420MPa。

其中，对于强度性较低的钢材则主要选取等强原则，以保障焊接头的韧性，提高焊接头的抗脆性。