压力容器选材与介质环境的关系

答：对碳素结构钢和低合金钢制压力容器在NaOH，湿H₂S和应力腐蚀环境，高温、高压、氢腐蚀环境，以及液氨等四种介质环境中使用，其选材、制造、检验应遵循具体规定执行。具体内容如下：

1.使用介质（NaOH溶液）的限制

按照HG/T 20581—2011《钢制化工容器材料选用规定》，碳素结构钢及低合金钢焊制化工容器如焊后或冷加工后，不进行消除应力热处理，则在NaOH溶液中的使用温度不得大于表2-7所列的温度。

表2-7 NaOH溶液中的使用温度上限

2.湿H₂S应力腐蚀环境（化工容器）

（1）按照HG/T 20581—2011，当化工容器接触的介质同时符合下列各项条件时，即为湿H₂S应力腐蚀环境：a.温度≤（60+2p）℃，其中p为压力（表压），单位为MPa；b.H₂S分压≥0.00035MPa，即相当于常温在水中的H₂S溶解度≥10^-5；c.介质中含有液相水或处于水的露点温度以下；d.pH＜9或有氰化物（HCN）存在。

（2）材料要求及限制 在湿H₂S应力腐蚀环境中使用的碳钢及低合金钢应符合下列要求：a.材料标准规定的屈服强度σ_s≤355MPa；b.材料实测的抗拉强度σ_b≤630MPa；c.材料使用状态应至少为正火+回火、退火、调质状态；d.碳当量限制（当碳当量限制超标时，应加大硬度限制的检测频度）；e.对非焊接件或焊后经回火热处理的材料，硬度限制：a）低碳钢，HV（10）≤220（单个值）；b）低合金钢，HV（10）≤245（单个值）；f.壳体用钢板厚度＞20mm时，其检测应按NB/T47013.3《承压设备无损检测 第3部分：超声检测》进行，符合Ⅱ级要求。

（3）制造要求 冷变形控制：

1）冷变形量≤2%时，不需处理。

2）冷变形量＞2%～5%时，需消除应力热处理。

3）冷变形量＞5%时，需正火或回火。

（4）焊接

1）所有焊缝均应经焊接工艺评定，包括对焊、补焊、管子与管板焊接、堆焊、角焊等。(www.xing528.com)

2）在满足强度要求的前提下，尽可能采用低强度焊接材料。

3）焊接接头（包括焊缝、热影响区及母材）的硬度限制在规定要求范围内。

4）焊缝处的起弧、打弧点（包括临时焊缝处）均应在焊后热处理前打磨0.3mm以上，并做磁粉或着色检查。

（5）焊后热处理

1）原则上应进行焊后消除应力热处理，焊后热处理温度应按标准要求尽可能取上限，以保证焊接接头的硬度达到上述要求。

2）热处理尽量在炉内进行，当有困难时，应将含有接管等部件的筒节（或壳板）在炉内进行热处理。其余无法进行热处理的焊接接头也应采用保证硬度不大于185HBW的焊接工艺施焊。

3.湿H₂S严重腐蚀环境（常规容器）

按照HG/T 20581—2011，容器工作条件符合下列各工况时，即为湿H₂S严重腐蚀环境。

1）工作压力＞1.6MPa。

2）H₂S-HCN共存，且〔HCN〕＞50×10^-5。

3）pH≤9。

4）当容器处于H₂S严重腐蚀环境时，除满足常规要求外，还应符合下列要求：a.材料化学成分（质量分数）w（S）≤0.003%；w（P）≤0.025%；b.板厚方向断面收缩率，ψ≥35%（3个试样平均）；ψ≥25%（单个试样最低值）。c.所有焊接接头必须经焊后热处理。