1前言
HG2432-2001《搪玻璃設(shè)備技術(shù)條件》(以下簡稱“新標(biāo)準(zhǔn)”)已于2001年7月1日正式實(shí)施,它是在GB150-1998《鋼制壓力容器》(以下簡稱“GB150”)和99版《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(以下簡稱“容規(guī)”)相繼頒布實(shí)施后,對HG2432-93《搪玻璃設(shè)備技術(shù)條件》(以下簡稱“舊標(biāo)準(zhǔn)”)的修訂再版。
在GB150-89中就曾包含搪玻璃設(shè)備,且新標(biāo)準(zhǔn)中也有條文注明“按GB150規(guī)定執(zhí)行”;然而,新標(biāo)準(zhǔn)中卻也有諸多關(guān)鍵處與GB150中所作規(guī)定不一致。于是在新標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行過程中,搪玻璃設(shè)備的設(shè)計者對新標(biāo)準(zhǔn)和GB150的取舍常常無所適從。
事實(shí)上,新標(biāo)準(zhǔn)作為特殊行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與GB150中的規(guī)定有所不同也是很正常的,況且,GB150中已明文規(guī)定搪玻璃設(shè)備不屬于其管轄范圍,可見,除非新標(biāo)準(zhǔn)中指明按GB150,其余則可不必按GB150執(zhí)行。因此,為避免此類問題的發(fā)生,筆者認(rèn)為,把相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)在易引起誤解的方面作透徹的比較是很必要的。
2強(qiáng)度計算
由于搪玻璃設(shè)備是一種特殊的化工設(shè)備,因此,在強(qiáng)度計算方面也相應(yīng)有其特殊性,它與G150所規(guī)定的鋼制壓力容器有明顯區(qū)別。具體不同風(fēng)表1:
由于搪玻璃設(shè)備是經(jīng)幾次在930℃左右的高溫下保持30~50分鐘燒制而成,在該高溫下低碳鋼或普通低合金鋼的剛度很低,很易發(fā)生變形,事實(shí)上,搪玻璃設(shè)備在制造加工過程中的變形主要就是在此時發(fā)生的。對于較小的變形可以在工件出爐冷卻過程中作適當(dāng)?shù)某C正而保證形狀公差,對于較大的變形則無法矯正。所以搪玻璃設(shè)備不僅要考慮設(shè)備在正常工作條件下的強(qiáng)度和剛度,還應(yīng)考慮在搪燒過程中的高溫剛度,且在大多數(shù)情況下,后者為控制因素。為了保證在搪燒爐內(nèi)不發(fā)生過大的熱變形,則必須提高設(shè)備基體的高溫剛度,在其材料已定的情況下,只能以增加壁厚的方式來提高其高溫剛度,這就意味著在同等設(shè)計參數(shù)下,搪玻璃設(shè)備壁厚需要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通鋼制壓力容器壁厚。事實(shí)上,長期以來,國內(nèi)外搪玻璃行業(yè)一直采用據(jù)搪燒經(jīng)驗(yàn)確定搪玻璃設(shè)備基體壁厚的經(jīng)驗(yàn)公式。由于舊標(biāo)準(zhǔn)中未給出經(jīng)驗(yàn)公式,而在新標(biāo)準(zhǔn)中就增添了該經(jīng)驗(yàn)公式,這在一方面為搪玻璃設(shè)備的設(shè)計、檢驗(yàn)和選用提供了依據(jù),帶來了方便,另一方面也更健全了HG2432標(biāo)準(zhǔn)。此外,筆者設(shè)想:若HG2432標(biāo)準(zhǔn)能如JB/T4735-樣,把所有的強(qiáng)度剛度計算的方法和公式都作單獨(dú)規(guī)定,而非隸屬于GB150,則HG2432標(biāo)準(zhǔn)就更具獨(dú)特性和權(quán)威性了。
3材料
3.1新增材料牌號
在材料方面,新、舊標(biāo)準(zhǔn)及GB150間有一些異同:新標(biāo)準(zhǔn)比舊標(biāo)準(zhǔn)增加了三個材料版號20R、20g、16MnR,它們在GB150的所有版本中均被列入;而新、舊標(biāo)準(zhǔn)中都規(guī)定可直接選用的某些低碳鋼,在GB150中卻未被列入;另外,GB150號修改單取消了Q235-A-F和Q235-A,而新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定Q235-A-F和Q235-A是可以用在搪玻璃壓力容器上的。具體見表2。
3.2材料的適用范圍
新標(biāo)準(zhǔn)對Q23s系列板材用于殼體時的適用范圍作了以下幾個方面的改動,具體內(nèi)容見表3。
1)調(diào)整和明確了適用溫度范圍和補(bǔ)做沖擊功的溫度值;
2)調(diào)整了鋼板需作UT的厚度值,對Q235-A、B的厚度放寬了2mm;對Q235-C則由32mm改為30mm;20及16MnR則仍與GB150-致;
3)新標(biāo)準(zhǔn)將舊標(biāo)準(zhǔn)的“受壓元件”改為“壓力容器殼體”,與GB150和“容規(guī)”保持了一致,從而更趨合理。
4產(chǎn)品試板
新標(biāo)準(zhǔn)在產(chǎn)品樣板方面對舊標(biāo)準(zhǔn)作了很大改動。結(jié)合舊標(biāo)準(zhǔn)與容規(guī),只規(guī)定了兩個要做產(chǎn)品試板的要求,但對低合金鋼如何操作則沒有規(guī)定。筆者認(rèn)為,當(dāng)采用低合金鋼作為搪玻璃設(shè)備基體時,其產(chǎn)品試板要求應(yīng)該按容規(guī)執(zhí)行,即:按有關(guān)規(guī)定可以批代臺。具體要求見表4。
5無損檢測
新標(biāo)準(zhǔn)在無損檢測方面除保留了舊標(biāo)準(zhǔn)的部分條款外,關(guān)鍵部分(檢測比例)則要求按GB150。具體見表5。
通過對上表的分析可知:
1)新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定搪玻璃容器也要按介質(zhì)危害程度不同進(jìn)行不同比例的射線探傷。即:當(dāng)搪玻璃設(shè)備盛裝很度或高度危害的介質(zhì)時,A、B類焊接接頭必須按GB150進(jìn)行100%射線探傷。而對于搪玻璃設(shè)備這種以產(chǎn)定銷的定型產(chǎn)品來說,無疑是增加了很大的麻煩,使得供需雙方的矛盾增大。為此,筆者建議,全國搪玻璃標(biāo)委會制訂“搪玻璃設(shè)備采購技術(shù)條件”等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),以保證搪玻璃設(shè)備的供需和制造的規(guī)范化。
2)對于嵌入式接管焊接接頭,GB150規(guī)定要做100%射線或很聲檢測,搪玻璃設(shè)備應(yīng)按新標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定,即:對其中公稱直徑小于250mm的此類焊接接頭則可免作射線探傷。至于是否要采用其它檢測手段,在新標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確規(guī)定,筆者根據(jù)多年的設(shè)計制造經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為,可免做無損檢測。
3)對于公稱直徑小于250mm的管口對接焊接接頭的無損檢測,新、舊標(biāo)準(zhǔn)中均無規(guī)定。其無損檢測應(yīng)按容規(guī)執(zhí)行,即:免做無損檢測。
4)GB150對不做無損檢測的較后一道環(huán)焊縫的工藝要求有具體規(guī)定,新標(biāo)準(zhǔn)則沒有具體規(guī)定。若按新標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,則較后一道環(huán)焊縫的質(zhì)量難以得到控制,為此,筆者建議,在HG2432的修訂中能體現(xiàn)此要求。
6壓力試驗(yàn)
新標(biāo)準(zhǔn)對壓力試驗(yàn)作了較為詳細(xì)與合理的規(guī)定。具體見表6。注:以批代臺即:設(shè)備在提供連續(xù)30臺水壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)合格后,經(jīng)制造單位技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)可以批代臺。每15臺為1批。如不合格則恢復(fù)每臺水壓試驗(yàn),至連續(xù)30臺合格后再執(zhí)行以批代臺。舊標(biāo)準(zhǔn)每批抽2臺,容規(guī)各新標(biāo)準(zhǔn)均為每批抽1臺。
從表6中可見:新標(biāo)準(zhǔn)對壓力試驗(yàn)的要求較容規(guī)和舊標(biāo)準(zhǔn)都高。在全部的12種情況中:只有1種情況可免做壓力試驗(yàn),3種情況可以批代臺,8種情況要求每臺做水壓試驗(yàn)。筆者認(rèn)為這樣規(guī)定非常合理,特別是對設(shè)計壓力大于0.6MPa的搪玻璃設(shè)備,國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)每年的生產(chǎn)量都較少,在這方面的設(shè)計、制造與使用經(jīng)驗(yàn)均不算豐富,所以,在壓力試驗(yàn)上嚴(yán)加控制就顯得尤為重要。
7結(jié)束語
由以上幾個方面的比較分析可知,新標(biāo)準(zhǔn)HG2432-2001《搪玻璃設(shè)備技術(shù)條件》與GB150及容規(guī)在表述方式、質(zhì)量控制等方面已盡可能地保持了一致,但仍不免有些差異。筆者認(rèn)為,在執(zhí)行HG2432-2001《搪玻璃設(shè)備技術(shù)條件》時應(yīng)著重注意以下幾點(diǎn):
1)在選材方面,不必拘泥于023s系列,對于鋼制壓力容器常用的低碳鋼和低合金鋼如:20R、20g和16MnR也可列人選用范圍之列。
2)在產(chǎn)品試板方面,要因設(shè)備所選材質(zhì)的不同而提相應(yīng)的要求,不能受慣用的舊標(biāo)準(zhǔn)影響而忽略了非低碳鋼設(shè)備應(yīng)做產(chǎn)品試板的要求。比如:以16MnR作搪玻璃設(shè)備殼體時,就應(yīng)按規(guī)定做產(chǎn)品試板。
3)在無損檢測方面,按新標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合GB150執(zhí)行。比如:對公稱直徑小于250mm的嵌入式接管的焊縫進(jìn)行的無損檢測,就應(yīng)按新標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,即免做無損檢測。
4)壓力試驗(yàn)應(yīng)完全按新標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
四、結(jié)論
本次C02壓縮機(jī)組高壓缸改造是對小流量,大壓比壓縮機(jī)改造的一種新的挑戰(zhàn)。改造的關(guān)鍵所在是查出原因,分析出原機(jī)的缺陷,優(yōu)選出一種較好的解決辦法。以較小的投資,獲取較大的效益。走出我們自己的改造創(chuàng)新之路。