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HG2432-2001《搪玻璃设备技术条件》相关规定释疑

发布日期:[ 2016年3月10日 ] 共阅[ 3644 ]次

1前言

HG2432-2001《搪玻璃设备技术条件》(以下简称“新标准”)已于2001年7月1日正式实施,它是在GB150-1998《钢制压力容器》(以下简称“GB150”)和99版《压力容器安全技术监察规程》(以下简称“容规”)相继颁布实施后,对HG2432-93《搪玻璃设备技术条件》(以下简称“旧标准”)的修订再版。

在GB150-89中就曾包含搪玻璃设备,且新标准中也有条文注明“按GB150规定执行”;然而,新标准中却也有诸多关键处与GB150中所作规定不一致。于是在新标准的执行过程中,搪玻璃设备的设计者对新标准和GB150的取舍常常无所适从。

事实上,新标准作为特殊行业标准与GB150中的规定有所不同也是很正常的,况且,GB150中已明文规定搪玻璃设备不属于其管辖范围,可见,除非新标准中指明按GB150,其余则可不必按GB150执行。因此,为避免此类问题的发生,笔者认为,把相关的标准在易引起误解的方面作透彻的比较是很必要的。

2强度计算

由于搪玻璃设备是一种特殊的化工设备,因此,在强度计算方面也相应有其特殊性,它与G150所规定的钢制压力容器有明显区别。具体不同风表1:
表1壁厚的确定

由于搪玻璃设备是经几次在930℃左右的高温下保持30~50分钟烧制而成,在该高温下低碳钢或普通低合金钢的刚度很低,很易发生变形,事实上,搪玻璃设备在制造加工过程中的变形主要就是在此时发生的。对于较小的变形可以在工件出炉冷却过程中作适当的矫正而保证形状公差,对于较大的变形则无法矫正。所以搪玻璃设备不仅要考虑设备在正常工作条件下的强度和刚度,还应考虑在搪烧过程中的高温刚度,且在大多数情况下,后者为控制因素。为了保证在搪烧炉内不发生过大的热变形,则必须提高设备基体的高温刚度,在其材料已定的情况下,只能以增加壁厚的方式来提高其高温刚度,这就意味着在同等设计参数下,搪玻璃设备壁厚需要远远大于普通钢制压力容器壁厚。事实上,长期以来,国内外搪玻璃行业一直采用据搪烧经验确定搪玻璃设备基体壁厚的经验公式。由于旧标准中未给出经验公式,而在新标准中就增添了该经验公式,这在一方面为搪玻璃设备的设计、检验和选用提供了依据,带来了方便,另一方面也更健全了HG2432标准。此外,笔者设想:若HG2432标准能如JB/T4735-样,把所有的强度刚度计算的方法和公式都作单独规定,而非隶属于GB150,则HG2432标准就更具独特性和权威性了。

3材料

3.1新增材料牌号

在材料方面,新、旧标准及GB150间有一些异同:新标准比旧标准增加了三个材料版号20R、20g、16MnR,它们在GB150的所有版本中均被列入;而新、旧标准中都规定可直接选用的某些低碳钢,在GB150中却未被列入;另外,GB150号修改单取消了Q235-A-F和Q235-A,而新标准规定Q235-A-F和Q235-A是可以用在搪玻璃压力容器上的。具体见表2。
表2材料版号

3.2材料的适用范围

新标准对Q23s系列板材用于壳体时的适用范围作了以下几个方面的改动,具体内容见表3。
表3材料的适用范围

1)调整和明确了适用温度范围和补做冲击功的温度值;

2)调整了钢板需作UT的厚度值,对Q235-A、B的厚度放宽了2mm;对Q235-C则由32mm改为30mm;20及16MnR则仍与GB150-致;

3)新标准将旧标准的“受压元件”改为“压力容器壳体”,与GB150和“容规”保持了一致,从而更趋合理。

4产品试板

新标准在产品样板方面对旧标准作了很大改动。结合旧标准与容规,只规定了两个要做产品试板的要求,但对低合金钢如何操作则没有规定。笔者认为,当采用低合金钢作为搪玻璃设备基体时,其产品试板要求应该按容规执行,即:按有关规定可以批代台。具体要求见表4。
表4产品试板

5无损检测

新标准在无损检测方面除保留了旧标准的部分条款外,关键部分(检测比例)则要求按GB150。具体见表5。
表4产品试板

通过对上表的分析可知:

1)新标准规定搪玻璃容器也要按介质危害程度不同进行不同比例的射线探伤。即:当搪玻璃设备盛装很度或高度危害的介质时,A、B类焊接接头必须按GB150进行100%射线探伤。而对于搪玻璃设备这种以产定销的定型产品来说,无疑是增加了很大的麻烦,使得供需双方的矛盾增大。为此,笔者建议,全国搪玻璃标委会制订“搪玻璃设备采购技术条件”等相关标准,以保证搪玻璃设备的供需和制造的规范化。

2)对于嵌入式接管焊接接头,GB150规定要做100%射线或很声检测,搪玻璃设备应按新标准中所规定,即:对其中公称直径小于250mm的此类焊接接头则可免作射线探伤。至于是否要采用其它检测手段,在新标准中没有明确规定,笔者根据多年的设计制造经验认为,可免做无损检测。

3)对于公称直径小于250mm的管口对接焊接接头的无损检测,新、旧标准中均无规定。其无损检测应按容规执行,即:免做无损检测。

4)GB150对不做无损检测的较后一道环焊缝的工艺要求有具体规定,新标准则没有具体规定。若按新标准执行,则较后一道环焊缝的质量难以得到控制,为此,笔者建议,在HG2432的修订中能体现此要求。

6压力试验

新标准对压力试验作了较为详细与合理的规定。具体见表6。注:以批代台即:设备在提供连续30台水压试验数据合格后,经制造单位技术负责人批准可以批代台。每15台为1批。如不合格则恢复每台水压试验,至连续30台合格后再执行以批代台。旧标准每批抽2台,容规各新标准均为每批抽1台。

从表6中可见:新标准对压力试验的要求较容规和旧标准都高。在全部的12种情况中:只有1种情况可免做压力试验,3种情况可以批代台,8种情况要求每台做水压试验。笔者认为这样规定非常合理,特别是对设计压力大于0.6MPa的搪玻璃设备,国内生产企业每年的生产量都较少,在这方面的设计、制造与使用经验均不算丰富,所以,在压力试验上严加控制就显得尤为重要。

7结束语

由以上几个方面的比较分析可知,新标准HG2432-2001《搪玻璃设备技术条件》与GB150及容规在表述方式、质量控制等方面已尽可能地保持了一致,但仍不免有些差异。笔者认为,在执行HG2432-2001《搪玻璃设备技术条件》时应着重注意以下几点:

1)在选材方面,不必拘泥于023s系列,对于钢制压力容器常用的低碳钢和低合金钢如:20R、20g和16MnR也可列人选用范围之列。

2)在产品试板方面,要因设备所选材质的不同而提相应的要求,不能受惯用的旧标准影响而忽略了非低碳钢设备应做产品试板的要求。比如:以16MnR作搪玻璃设备壳体时,就应按规定做产品试板。

3)在无损检测方面,按新标准并结合GB150执行。比如:对公称直径小于250mm的嵌入式接管的焊缝进行的无损检测,就应按新标准执行,即免做无损检测。

4)压力试验应完全按新标准执行。

四、结论

本次C02压缩机组高压缸改造是对小流量,大压比压缩机改造的一种新的挑战。改造的关键所在是查出原因,分析出原机的缺陷,优选出一种较好的解决办法。以较小的投资,获取较大的效益。走出我们自己的改造创新之路。

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