(2011-08-03 16:38:00)
一、簡介
1.鉻鉬鋼的主要特性：耐熱性、抗氫性、回火脆性。
（1）耐熱性。要求鋼材在中、高溫條件下金相組織要穩定，否則可能產生石墨化現象，導致材料脆性急劇增大；還要求鋼材具有較高的高溫持久強度極限和蠕變極限。鉻鉬鋼能達到以上要求。
（2）抗氫腐蝕。
①在高溫高壓條件下，侵入鋼中的氫氣與鋼中的滲碳體（fe3c）和不穩定碳化物析出的碳起化學反應，生成甲烷，導致鋼材破裂的現象，稱為氫腐蝕。
②影響氫腐蝕敏感性最關鍵因素是鋼材的化學成分、操作溫度、暴露期間的氫分壓和應力水平。
③鋼材氫腐蝕的速度隨壓強和溫度的公升高而加快，這是因為壓強增加，有利於氫氣在鋼材中溶解；而溫度的公升高則增加氫氣在鋼中的擴散速度及脫碳反應速度。
（3）回火脆性。
①發生在370-595℃溫度範圍內。接近這個溫度範圍的上限時，脆化速度高，接近下限時，脆化發展緩慢。
②脆化材料和非脆化材料的差別，僅表現在缺口衝擊韌性和韌脆轉變溫度的不同，而拉伸效能無明顯差別。回火脆化的程度一般是靠韌脆轉變溫度的公升高來表明的。
③常用的cr-mo鋼種中，含cr量為2%-3%的cr-mo鋼（2.25cr-1mo、2.25cr-1mo-0.
3v、3cr-1mo、3cr-1mo-0.25v等）回火脆化傾向最嚴重。
④脆化敏感性的程度，按金相組織馬氏體、貝氏體、珠光體的順序依次降低。降低方法是盡可能降低雜質元素（p、sb、sn、as）的含量。
⑤防止措施：a.控制鋼材中的si、mn含量和有害元素含量是防止產生揮霍催化的基本措施；b.控制鋼材和焊縫金屬的韌脆轉變溫度。
2.臨氫壓力容器常用的鉻鉬鋼有1cr-0.5mo、1.
25cr-0.5mo-si、2.25cr-1mo、2.
25cr-1mo-0.3v、3cr-1mo、3cr-1mo-0.25v等。
3.在普通碳素鋼基礎上新增阻止滲碳體分解和強碳化物形成元素cr、mo、v等，便可達到減小和防止鋼中甲烷的生成，從而避免發生氫腐蝕。
4. 部分鉻鉬鋼（如2.25cr-1mo、2.
25cr-1mo-0.3v、3cr-1mo、3cr-1mo-0.25v等）長期在370-595℃的溫度範圍內操作會產生衝擊韌性下降、韌脆轉變溫度公升高的現象，這就是回火脆化。
鉻鉬鋼強度高，淬硬傾向大，易產生氫致裂紋（延遲裂紋）。
二、材料要求
1.用於壓力容器的鉻鉬鋼鋼材須經過正火（淬火）加回火熱處理，使鋼材晶粒細化、組織均勻穩定、強度和塑性配合適宜，綜合性能優異。（sh/t3075-2009 d.3.1）
2.用於殼體的cr-mo鋼板，使用溫度低於0℃時，應注意低溫衝擊試驗。（gb150 4.2.7a）
3.用於殼體的厚度大於25mm的cr-mo鋼板，應逐張進行超聲檢測，合格級別不低於iii級。（gb150 4.2.9b）
4.cr-mo鋼可作為設計溫度小於550℃的耐熱鋼或大於200℃的抗氫用鋼。（sh/t3075-2009 5.1.8）
5.用於殼體的材料為q370r、13mnnimor、18mnmonbr和cr-mo鋼，且厚度大於25mm的鋼板應逐張進行超聲檢測，合格級別不低於ii級。（sh/t3075-2009 6.
1.2）
6.工作溫度大於200℃的臨氫壓力容器用鋼鍛件，應符合iii級或iii級以上要求。（sh/t3075-2009 6.2.2.2）
7. 目前很多任務程公司對2.25cr-1mo鋼採用下列控制指標：（壓力容器設計工程師培訓教程）
鋼材回火脆化敏感性係數j=(si+mn)(p+sn)x104≤120；
焊縫金屬回火脆化敏感性係數x=(10p+5sb+4sn+as)/100≤15ppm；
抗回火脆性指標vtr54+2.5δvtr54≤10℃；
限制硫含量小於0.010%；
限制磷含量小於0.012%。
8. 壓力容器iii級、iv級鍛件應進行超聲檢測；凡rm＞540mpa的鍛件、cr-mo鋼鍛件應進行磁粉或滲透檢測。
三、結構設計（壓力容器設計工程師培訓教程）
鉻鉬鋼具有淬硬傾向大、焊後易出現冷裂紋、長期在高溫下使用時在應力集中處可能會產生蠕變脆化，在設計鉻鉬鋼製壓力容器時，應注意以下問題：
1.開口與接管
採用接管補強，對於壓力較高、器壁較厚或開孔直徑較大時，通常採用鍛製厚壁管加工出翻邊並與器壁對接焊接結構。不用補強板。
2.附件連線
所有與器壁相焊的附件（受壓件與非受壓件），均希望採用雙面全焊透結構，並要求焊完一面後，從另一面清除焊根，經磁粉檢測合格後再完成另一面焊接，並對焊縫進行超聲和/或磁粉檢測。不貼墊板。
3.裙座（支座）與器壁的連線
當立式容器直徑小、高度低、質量輕時常採用支耳支承結構，選用無墊板的支耳。筋板與器壁的焊接應採用開坡口全焊透結構。當選用裙座時，聯接處的一段裙座材質應與殼體相同，且長度不能小於500mm，也同樣不能選用與器壁角接或搭接連線結構，而應採用對接結構。
四、製造、檢驗與驗收
1.標準抗拉強度rm＞540mpa的鋼材及cr-mo低合金鋼材經火焰切割的坡口表面，應進行磁粉或滲透檢測（檢測範圍為坡口及其兩側各20mm），當無法進行磁粉或滲透檢測時，應由切割工藝保證坡口質量。（gb150 10.
2.2b）
火焰切割相當於表面淬火。
2.用rm＞540mpa的鋼材及cr-mo低合金鋼和不鏽鋼材製造的壓力容器以及焊接接頭係數φ=1.0的容器，其焊縫表面不得有咬邊。（gb150 10.3.3.4）
咬邊削弱了焊縫承載面積，由於區域性結構不連續而引起應力集中容易引起開裂。高強鋼缺口敏感性強，缺陷易擴充套件；φ=1.0時咬邊會削弱母材強度；奧氏體不鏽鋼咬邊對抗腐蝕不利。
3.容器及受壓元件符合下列條件之一時，應進行焊後熱處理：（gb150 10.4.4.1）
①任意厚度的18mnmonbr、13mnnimonbr、15crmor、14cr1mor、12cr2mo1r、20mnmo、20mnmonb、15crmo、12cr1mov、12cr2mo1和1cr5mo鋼。
厚板比薄板容易產生焊接裂紋，應盡可能焊前預熱、焊後熱處理。
4.cr-mo低合金鋼制壓力容器的a類的圓筒縱向焊接接頭，應按每台容器製備產品焊接試板：（gb150 10.5.1.1）
5.鋼材厚度δs大於16mm的12crmo、15crmor、15crmo；其他任意厚度的cr-mo低合金鋼制的容器及受壓元件，對其a、b類焊接接頭進行100%射線檢測或者超聲檢測，合格級別不低於rt-ii或者ut-i：（gb150 10.
8.2.1）
6.凡符合下列條件之一的焊接接頭，應對其表面進行磁粉或滲透檢測，合格級別不低於i級：（gb150 10.8.3）
①上面5容器上的c、d類焊縫；
②復合鋼板的復合層焊接接頭；
③rm＞540mpa的材料及cr-mo低合金鋼材經火焰切割的坡口表面，以及該容器的缺陷修磨和補焊處得表面，卡具和拉肋等拆除處得焊痕表面。
7. 鉻鉬鋼焊後熱處理對焊縫硬度的要求：（《化工壓力容器設計技術問答》）
8.對鉻鉬鋼和rm大於540mpa的鋼製壓力容器，在熱處理前應對a類和b類焊縫及dn≥250、厚度≥29mm的接管進行射線檢測，熱處理後進行超聲檢測，以保證最終產品質量。（《化工壓力容器設計技術問答》）
9.鉻鉬鋼焊縫背面挑焊根應進行磁粉或滲透檢測。當第一道焊接時，工件處於冷態，在起弧及焊接過程中易在根部產生未焊透、焊渣、咬邊、微裂紋等缺陷，為了保證下一道焊接的質量，應在根部挑焊根，除去缺陷，並應進行磁粉或滲透檢測。
（《化工壓力容器設計技術問答》）
10.有延遲裂紋傾向的材料如rm＞540mpa和cr-mo鋼容器，應在焊完後至少24小時後才能進行無損檢測。（《化工壓力容器設計技術問答》）
11.鉻鉬鋼製壓力容器製造過程中，一般除嚴格控制焊前預熱溫度外，還要保持焊接過程中的層間溫度，焊後尚應採取焊後保溫的消氫熱處理或中間消除應力熱處理和最終焊後熱處理等多種形式的熱處理，方能保證焊接接頭具有優良的綜合性能。
12.當設計溫度低於425℃，且因現場施工條件限制難以進行焊後熱處理時，經設計單位或建設單位同意，鉻鉬耐熱鋼的焊接可採用高鉻鎳（35%cr-13ni%及以上）奧氏體焊接材料進行焊接，焊後可不做熱處理。（sht3520-2004 4.
2.2）
13.鉻鉬耐熱鋼與奧氏體鋼組成的異種鋼焊接接頭，當設計溫度低於425℃時，宜選用35%cr-13ni%及以上的奧氏體焊接材料；當設計溫度高於或等於425℃時，應選用鎳基焊接材料。（sht3520-2004 4.
2.3）
14.焊接接頭在焊後、熱處理和水壓試驗後，均要進行表面檢測（優先採用磁粉檢測），確保無裂紋之類缺陷存在。
五、鉻鉬鋼製壓力容器使用注意事項
1.鉻鉬鋼長期在370-595℃條件下操作時，會產生不同程度的回火脆化，即韌性變壞、韌脆轉變溫度公升高。當鉻鉬鋼製壓力容器的使用溫度低於或接近韌脆轉變溫度，應力達到一定水平時，鉻鉬鋼就可能會發生脆性破壞，當容器壁中實際應力低於鉻鉬鋼屈服強度的1/5時，這種形式的破壞幾乎可以避免。
2.對鉻鉬鋼製壓力容器，如加氫精製和加氫裂化反應器，開工時採取先公升溫後公升壓，停工時先降壓後降溫的方法來防止脆性破壞的發生。
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壓力容器耐壓試驗要求與注意事項
1.一般要求 1 試驗前，容器須經單項檢查和 檢查合格，並將內部的殘留物清除乾淨，特別是與水接觸後能引起容器壁腐蝕的物質必須徹底除淨。外部有保溫層或其它覆蓋層的容器，為了不影響對容器壁滲漏情況的檢查，最好將這些遮蓋層拆除。有襯裡的容器，經檢查後確認襯裡良好無損 無腐蝕或開裂現象，可不拆除襯裡。2 試...
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