1、 1南 京 宝 色 钛 业 有 限 公 司 企 业 标 准Q/3201 BST0012000钛 制 焊 接 压 力 容 器 代替 Q/3201 NT001-1997Titanium welded prssure vessels1 范围本标准规定了钛制压力容器的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输等。本标准适用于设计压力不大于 10MPa，设计温度为：工业纯钛不应高于 230；钛合金不应高于 300；钛钢复合板不应高于 350的钛制焊接压力容器（以下简称容器） 。本标准不适用于下列各种容器：a) 直接火焰加热的容器；b) 受辐射作用的容器；c) 经常搬运的容器；d) 要求作疲劳分析的容
2、器。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨，使用下列最新版本的可能性。GB1501998 钢制压力容器GB1511989 钢制管壳式换热器GB2281987 金属拉力试验方法GB2321999 金属弯曲试验方法GB/T18041992 一般公差 线性尺寸的未注公差GB/T36211994 钛及钛合金板材GB36231998 钛及钛合金丝GB/T36241995 钛及钛合金无缝管 GB/T36251995 热交换器及冷凝器用钛及钛合金管GB85461987 钛- 不锈钢复合板GB85471
3、987 钛-钢复合板JB25361980 压力容器油漆、包装和运输JB47301994 压力容器无损检测压力容器安全技术监察规程（99 版）3 要求3.1 材料3.1.1 用于容器主体（指筒体、封头、换热器的管板及换热管等受压元件）的钛材或钛钢复合材料，2南京宝色钛业有限公司 2000-06-29批准 2000-06-29 实施Q/3201 BST0012000以及钛焊接材料应具有质量证明书，主要受压元件所使用的材料，应按容规的规定进行复验。质量证明书或复验结果应符合相应标准的规定。3.1.2 用于制造容器壳体的钛材应在退火状态下使用。3.1.3 被确认合格的材料应采用记号笔书写或张贴标签做好
4、标记。容器的主要受压元件在制造过程中应及时进行材料标记移植。3.2 冷热加工成形3.2.1 根据制造工艺确定加工裕量，以确保凸形封头和热卷筒节成形后的厚度，不小于该部件的名义厚度减去板材负偏差。冷卷筒节投料的材料厚度 S 不得小于其名义厚度减去板材负偏差。3.2.2 划线、下料及边缘加工3.2.2.1 材料划线时不应损伤表面质量。可采用铅笔或记号笔划线，若在以后的加工中能够消除的划线允许打样冲眼。钛钢复合板划线应在基层板上进行。3.2.2.2 钛材和钛钢复合板可用火焰、等离子切割、冲剪或机械加工方法下料。火焰切割的表面必须留出热影响区 10mm 至 15mm 的余量，同时须将熔渣清理干净。当采
5、用火焰或等离子切割时，不允许火花飞溅在钛材表面，切割边缘必须用打磨或机械加工方法去除污染层。钛钢复合板采用机械方法切割时，基层应朝下。3.2.2.3 钛制容器焊接接头的坡口应采用机械方法加工，坡口表面不得有裂纹、分层和夹渣等缺陷。3.3 封头3.3.1 容器封头的型式和技术要求应按 GB150 的有关规定执行。3.3.2 封头成形可采用热成形或冷成形后热校形。冷成形时，应防止产生裂纹。热成形时，封头表面及加热炉应采取防氧化和防污染的措施。3.3.3 对已成形的钛钢复合板封头，应作超声波探伤检测，其钛钢复合状态不得存在超过 GB8546或 GB8547 以及设计图样规定的缺陷。3.3.4 冲压成
6、形后的封头，其最小厚度不得小于名义厚度 n 减去板材厚度的负偏差 C1。3.3.5 封头直边部分的纵向皱折深度不大于 1.5mm。3.4 圆筒与壳体3.4.1 卷筒前，卷板机上、下辊表面应清理干净。上辊与钛板之间应衬有隔离垫，以保护钛板表面不受污染。3.4.2 卷制曲率半径较小的钛钢复合板圆筒，为预防复层剥离，一次下压量不应过大，同时在滚圆时，不允许停留在未复合部位，以免引起松动面积扩大。3.4.3 用作容器壳体钛钢复合板，其复合状态应符合 GB8546 或 GB8547 的规定。3.4.4 钛及钛合金板 A、B 类焊接接头对口错边量 b（见图 1）应符合表 1 的规定。钛钢复合板对口错边量
7、b（见图 2）不大于钛复层厚度的 50%，且不大于 2mm。bb3图 1 A、B 类焊接接头对口错边量 图 2 钛钢复合板对口错边量Q/3201 BST0012000 表 1 A、B 类焊接接头对口错边量 mm按焊接接头类别划分的对口错边量 b对口处的名义厚度 sA B6 0.2s 0.2s620 3.0 5.0注：与圆筒连接的环向接头以及嵌入式接管与圆筒或封头对接连接的 A 类接头，按 B 类焊接接头的对口错边量要求。3.4.5 在焊接接头环向形成的棱角 E（见图 3） ，用弦长等于 1/6 内径 Di，且不小于 300mm 的内样板或外样板检查，其正值不得大于（s/10+2）mm，且不大于
8、 4mm。在焊接接头轴向形成的棱角E（见图 4） ，用长度不小于 300mm 的直尺检查，其正值不得大于（s/10+2 ）mm ，且不大于4mm。3.4.6 B 类焊接接头以及圆筒与球形封头相连的 A 类焊接接头，当两板不等时，单面或双面削薄厚板边缘的要求按 GB150 规定进行。图 3 环向棱角度 E 图 4 轴向棱角度 E3.4.7 除图样另有规定外，壳体直线允差L 应符合表 2 的规定。表 2 壳体直线度允差壳体长度 H m 圆筒直线度允差L mm20 2H/1000，且202025 0-3.0 0-4注：焊缝深度，对单面焊为母材厚度，对双面焊为坡口直边部分中点至母材表面的深度，两侧分别
9、计算。7表 4 管板钻孔后的孔桥宽度 mm允许孔宽度 B（ 96%的孔桥宽度须下列数值管 板 厚 度管 子外 径孔心距管 孔最大直径孔桥名义宽度20 40 60 80 100 120允许最小孔桥宽度B min14 18.0 14.55 3.45 2.83 2.71 2.59 2.48 2.36 2.25 1.7219 25.0 19.60 5.40 4.55 4.47 4.38 4.30 4.21 4.12 2.7025 32.0 25.60 6.40 5.57 5.51 5.44 5.38 5.31 5.25 3.1532 40.0 32.80 7.20 6.39 6.34 6.29 6.2
10、3 6.18 6.13 3.6038 48.0 38.80 9.20 8.40 8.35 8.31 8.27 8.22 8.18 4.6045 57.0 45.90 11.10 10.30 10.27 10.23 10.19 10.16 10.12 5.5557 70.0 58.10 11.90 11.11 11.08 11.05 11.02 11.00 10.97 5.95表 5 折流板、支持板外径及允差 mm筒体公称直径 159 273 325 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800固定管板换
11、热器的折流板名义外径 Dmin-2 Dg-3 Dg-4 Dg-5 Dg-6 Dg-7浮头式和 U 形管换热器的折流板名义外径 Dmin-2 Dg-4 Dg-5 Dg-6 Dg-7 Dg-8冷凝器支持板名义外径 Dmin-2 Dg-4 Dg-5 Dg-6 Dg-7 Dg-8 Dg-9折流板、支持板外径允差 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 -1.0 -1.1 -1.1 -1.2 -1.3 -1.5注：Dmin 筒体内径实测的最小尺寸。8Q/3201 BST0012000 3.9.3.2 C、D 类接头焊脚形状尺寸要求应符合GB150 的有关规定。3.9.4 焊缝外观质量要求 3.
12、9.4.1 焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和咬边等缺陷；3.9.4.2 经修磨的焊缝厚度应不小于设计厚度，超出此要求时焊缝允许补焊，焊缝修磨范围内的斜度为 31。3.9.4.3 应对所有焊缝和热影响区的表面颜色进行检验，并按表 6 的规定判断是否合格与进行处理。表 6 焊缝和热影响区表面颜色判定焊缝与热影响区表面颜色 氩气保护情况 合格判断 处理方法银白色 良好 合格 不用其它处理金黄色（致密） 尚好 可以使用 不用其它处理蓝色 一般 只可用于非重要部位 去除蓝色紫色 稍差 只可用于常压容器 去除紫色灰色 差 不合格 返修暗灰色 差 不合格 返修灰白色 很差 不合格 返修黄色粉状物 极差 不合
13、格 返修3.9.5 焊缝返修3.9.5.1 当焊缝出现不允许的缺陷需要的返修时，应分析缺陷产生原因，制订详细的返修工艺，指定返修焊工，要有返修工艺制订人和批准人的签字。返修时应详细记录坡口型式、尺寸、工艺参数和施焊者及其钢印等。3.9.5.2 同一部位的返修次数不宜超过两次。对经过两次返修仍不合格的焊缝，如再进行返修，应经技术总负责人批准，且返修次数、部位和无损检测结果和技术总负责人批准字样，必须记入压力容器质量证明书中。3.9.6 钛钢复合板的焊接3.9.6.1 钛钢复合板对接焊时，应采用机械切削方法去除坡口边缘的钛复层。基层连接焊缝应为全熔透型式，其焊接及热处理要求按 GB150 进行。3
14、.10 热处理3.10.1 工业纯钛及钛合金容器或部件焊后不需进行热处理，有特殊要求时，按图样规定进行。3.10.2 钛钢复合板爆炸后，应作消除应力退火处理。3.10.3 容器进行热处理时，应有经评定合格的热处理工艺，并且有温度与时间自动记录曲线。3.10.4 热处理结果应记入产品质量证明书。4 试验方法和检验规则4.1 试板与试样4.1.1 容器应按容规 、GB150 的有关规定，制备产品焊接试板。4.1.2 容器焊接试板焊接接头力学性能检验，按附录 B 进行。4.1.3 钛钢复合板容器焊接试板焊接接头力学性能检验按 GB150 附录 E 进行。e 1e图 5A、 B类 接 头 焊 缝 余
15、高94.2 无损检测4.2.1 容器的壳体、封头及其主要受压元件的焊接接头，按 3.9.3 和 3.9.4 规定外观检查合格后，再Q/3201 BST0012000 进行无损检测。4.2.2 下列压力容器的 A、 B 类焊缝，应进行 100%射线检测。a）第三类压力容器；b）使用后无法进行内、外部检验或耐压试验的压力容器c）介质为易燃或毒性程度为极度、高度、中度危害的；d）采用气压试验的；e）设计压力大于等于 1.6Mpa 的；f) 设计图样要求的。4.2.3 除 4.2.2 条规定以外的容器，允许对 A 类及 B 类焊接接头进行局部射线检测，检测长度不得少于各条焊接接头长度的 20%，且不小
16、于 250mm。焊缝交叉部位及以下部位应全部检测，其检测长度可计入局部检测长度之内。a) 先拼板后成形凸形封头上的所有拼接接头；b) 凡被补强圈、支座、垫板、内件等所覆盖的焊接接头；c) 以开孔中心为圆心，1 .5 倍开孔直径为半径的圆中所包容的焊接接头；d) 嵌入式接管与圆筒或封头对接连接的焊接接头；e) 公称直径不小于 250 mm 的接管与长颈法兰、接管与接管对接连接的焊接接头。4.2.4 对于拼焊的管板、补强圈、封头成型后的焊缝应进行 100%射线检测，合格标准与筒体相同。如果拼焊封头的焊缝成型前已经 100%射线检测，则成型后应对园弧过渡处的焊缝进行重新射线检测。4.2.5 以下焊缝
17、应进行渗透探伤检测：a） 接管、法兰、补强圈与壳体或封头相接的 C、D 类焊缝；b） 钛钢复合板的复层拼缝及镶条盖板与复合板复层的搭接焊缝；c） 换热容器管板与换热管连接焊缝。4.2.6 容器的射线、渗透检测结果，按 JB4730 评定。符合 4.2.2 条的级合格，符合 4.2.3 条级合格，符合 4.2.5 条的级合格。4.2.7 经无损检测后的焊缝，若发现有不允许的缺陷，应按 3.9.5 要求返修，并对返修部位重新检测，直至合格。4.2.8 容器的无损检测原始记录、底片（包括原返修片）和资料应妥善保管，保存期不应少于 7年。4.3 水压试验与气密性试验4.3.1 制造完工的容器应按图样规
18、定进行水压试验。4.3.1.1 水压试验必须使用两个量程相同并经过校验的压力表。压力表的量程为试验压力 1.5 3.0倍，压力表的校验周期不超过六个月。4.3.1.2 容器的开孔补强圈或钛钢复层镶条应在水压试验之前通 0.4 0.5MPa 的压缩空气检查焊缝质量。4.3.1.3 钛及钛合金和以碳素钢、16MnR 材料为基层的钛钢复合板容器，试验时水温应不低于 5；其它钢材为基层的钛钢复合板容器，试验时水温应不低于 15。4.3.1.4 水压试验方法按 GB150 规定。104.3.1.5 水压试验后，符合下列情况即认为合格。a) 无渗透；b) 无可见的变形；c) 试验过程中无异常响声。4.3.
19、1.6 换热容器水压试验程序按 GB151 规定。Q/3201 BST0012000 4.3.2 介质毒性程度为极度、高度危害或设计上不允许有微量泄漏的容器，必须进行气密性试验。4.3.2.1 气密性试验应在水压试验合格后进行。4.3.2.2 气密性试验所用气体，应为干燥、洁净的空气、氮气或其它惰性气体。4.3.2.3 气密性试验用气体的温度应不低于 5。4.3.2.4 气密性试验时，安全附件应安装齐全。4.3.2.5 经检查无泄漏即为合格。4.4 铁污染试验及表面清理4.4.1 图样要求做铁污染检验的容器应在水压试验和气密性试验合格后，在所有接触腐蚀介质的钛表面，用铁氰化钾溶液涂刷，发现溶液
20、变色，则表明钛表面被污染，应进行洁净处理，直至无铁污染为止。4.4.2 图样对容器内表面有酸洗要求时，应用酸洗液在 15下进行酸洗，再用清洁水冲洗，最后 用压缩空气吹下。4.4.3 在即将装箱运输前，如果钛表面有污染或其他外来杂质，应用酒精或丙酮清洗，直至干净为止。5 包装、油漆、包装、运输5.1 容器铭牌应固定于图样规定或明显部位。铭牌的内容应包括：公司名称及商标、制造许可证编号、容器类别、制造年月、容器名称、产品编号、设计压力、设计温度、试验压力、容器净重、监检标记。5.2 容器的出厂技术文件应包括：产品合格证、产品质量证明书及产品铭牌的拓印件、产品竣工图、压力容器产品安全质量监督检验证书。5.3 容器的油漆、包装、运输要求按 JB2536 的规定进行。
