钛制焊接压力容器

南宝色业有公司业标钛制焊接压力容器Titaniumprssure

Q/3201BST001—代Q/3201

范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℃；钛合金不应高于℃；钛钢复合板不应高于℃的钛制焊接压力容器（以下简称器本标准不适用于下列各种容器：a)直火焰加热的容器；b)受辐作用的容器；c)经常运的容器；d)要求疲劳分析的容器。

引标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。————GB/T1804GB/T3621GB3623—GB/T3624GB/T3625GB8546—GB8547——1980—

钢制压力容器钢制管壳式换热器金属拉力试验方法金属弯曲试验方法一般公差线性尺寸的未注公差钛及钛合金板材钛及钛合金丝钛及钛合金无缝管热交换器及冷凝器用钛及钛合金管钛-不锈钢复合板钛-钢复合板压力容器油漆、包装和运输压力容器无损检测压力容器安全技术监察规程（99版

要3.1材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）钛材或钛钢复合材料，南宝钛有公批准实施1

nnQ/32012000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。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被认合格的材料应采用记号笔书写或张贴标签做好标记。容器的主受压元件在制造过程中应及时进行材料标记移植。3.2冷加工成形3.2.1根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，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δ不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材划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钛和钢复合板可用火焰、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10mm15mm的余量，同时须将熔渣清理净。当采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钛容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3.3.1容器封头的型式和技术要求应按的关规定执行。3.3.2封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，其钛钢复合状态得存在超过或以设计图样规定的缺陷。3.3.4

冲压成形后的封头，其最小厚度不得小于名义厚度δ减板材厚度的负偏差C1。3.3.5封直边部分的纵向皱折深度不大于1.5mm3.4圆与壳体3.4.1卷前，卷板机上、下辊表面应清理干净。上辊与钛板之间应衬有隔垫，以保护钛板表面不受污染。3.4.2卷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用容器壳体钛钢复合板，其复合状态应符合GB8546或的定。3.4.4钛钛合金板A、B类接接头对口错边量（见图1应符合表规定。钛钢复合板对口错边量（见图）不大于钛复层厚度，且不大于2mm。

b

b

图1A、焊接接头对口错边量

bb图2钛复合板对口错边量2

样板样板对口处的名义厚度δ

Q/3201—2000表A、B类接接头对口错边量mm按焊接接头类别划分的对口错边量AB≤6≤0.26<δ≤12≤0.25δ

≤0.2δ≤0.25δs12<δ≤20≤3.0≤0.25δ>20≤3.0≤5.0注与圆筒连接的环向接头以及入式接管与圆筒或封头对接连接的A类头类接接头的对口错边量要求。3.4.5在接接头环向形成的棱E（见图弦长等于1/6内Di，不小于的样板或外样板检查其正值不得大δs/10+2不大于在焊接接头轴向形的棱角（见图长不小于300mm的尺检查其正值不得大于（），不大于4mm。3.4.6B类接接头以及圆筒与球形封头相连的A类接接头，当两板不等时，单面或双面削薄厚板边缘的要求按GB150定进行。且小3

且小3EEDi

样板Di图环棱度E

EE图4轴棱角度E

3.4.7除图样另有规定外，壳体直线允差eq\o\ac(△,L)eq\o\ac(△,)应符合表2的定。表2壳体直线度允差壳体长度Hm

圆筒直线度允eq\o\ac(△,差)Lmm≤20≤2H/1000，≤2020<H≤30≤H/1000注：壳体直线度检查是在通过中心线的水平和垂直面，即沿圆周0、180°四个部位，拉0.5mm细丝测量测量的位置离A类焊缝（不含球形封头与圆筒连接以及嵌入式接管与壳体对接连接的A类缝）的距离不小于100mm当壳体厚度不同时，计算直线度时应减去厚度差。3.4.8筒长度应不小于。组装时，相邻筒节A类接头焊缝中心线间外圆弧以及封头A类接头焊缝中心线与相邻筒节A类头焊缝中心线间外圆弧长应大于板材厚度的倍且不小100mm。3.4.9容器内件和壳体焊接的焊缝边缘应避开圆筒相焊及圆筒与封头相焊的缝。3.4.10容器上凡被补强圈、支座、垫板等覆盖的焊缝，均应打磨至材齐平。3

+0.20+0.20Q/320120003.4.11接管法兰组装技术要求按规。3.4.12塔器的地脚螺栓通孔组装要求按GB150规。3.4.13承受内压或承受外压及真空容器组装后，壳体圆度要求按GB150有规进行。3.4.14制造中应避免钛材表面的机械损伤如有局部伤痕刻等响耐蚀性能的缺陷应予以修磨，并使修磨范围内的斜度至少为3：。磨深度不应超过板厚度（钛钢复合板指复层厚度）的负偏差，超出以上要求时允许采用焊补并修平。3.4.15钛容器表面打磨，应采用橡胶或尼龙掺合氧化铝的砂轮。3.5弯和翻边3.5.1钛可在冷态或热态（加热温度不超过350）弯制。管子弯曲处的圆度偏差不应超过管子内径的管外圆弧处的壁厚减薄量不应超过的名义壁厚管表面不允许有裂纹和超过壁厚公差的划伤、凹痕和其他缺陷U型管弯曲处应进行通球检查。3.5.2工纯钛和钛合金管经加热翻边后，其表面不允许有裂纹等危害性缺。3.6法、平盖、螺栓、螺柱和螺母容器的法兰、平盖、螺栓、螺柱和螺母应符合GB150的定。3.7管及管与管板的连接3.7.1管、折流板和支持板上管孔直径及偏差应符合表3的定。表管板、流板、支持板管孔直径及偏差

管孔

折流板、支持板管子直径

焊接结构胀接结构管孔直径允差管直径允差

管孔直径

允差+0.1500

19.20

+0.2025.2532.25+0.3038.3045.35+0.4057.40

+0.20+0.25+0.25+0.30+0.30

+0.45+0.503.7.2管钻孔后的孔桥宽度应符合表4的规定。3.7.3折板、支持板的名义外径和下偏差应符合表5的规定，上偏差以不妨碍管束顺利安装与抽出为限。3.7.4钛复合钢板，坯料应作超声波检测，其复合状态应符合GB8546或GB8547以图样的定，且布管区域内不开孔的部分不得有分层。3.7.5管、折流板和支持板钻孔后应去掉管孔周边的毛刺。3.7.6管表面粗糙度要求应符合GB151的定。3.7.7胀连接时，管孔表面不得有影响胀接密封性的缺陷，如贯通的纵向螺旋状刻痕等。3.7.8管与管板的连接4

Q/320120003.7.8.1管与板的连接通常采用强度焊或胀焊并用，其结构型式及尺寸应符合规定。3.7.8.2管与板的连接要求按GB151的规定。3.7.8.3管与板的焊接接头应按图样要求进行渗透探伤检测。3.8机加表面和非机械加工表面未注公差的极限偏差应符合G规的级JS16精度。3.9焊3.9.1焊前准备及施焊环境3.9.1.1焊接的坡口面应采用机械方法加工，在焊接前，坡口及其两侧必须进行严格的清洁处理。3.9.1.2焊的洁要求与母材相同，每次施焊前必须切除端部被氧化部分。3.9.1.3承焊接头组对的操作人员，必须戴洁净的手套，不得摸触坡口及其两侧附近区域，严禁用铁器敲打钛材表面及坡口。3.9.1.4应据接接头型式选择气体保护罩，其大小足以使焊缝及热影响区部位均处于惰性气体的保护之下。3.9.1.5焊用气和氦气的纯度应不低于，露点应不高于50℃。3.9.1.6钛的接场地应为独立区域，焊接应在空气洁净的环境中进行，并应远离通风口或敞开的门窗。3.9.2焊接工艺及施焊3.9.2.1钛容的焊接工艺评定应按附录A进。施焊前应根据焊接工艺评定和图样的要求，制订焊接工艺卡。3.9.2.2焊钛压力容器的焊工，必须按《锅炉压力容器焊工考试规则》要求进行考试，取得焊工合格证后，才能在有效期内担任合格项目范围内的焊接工作。焊工应按焊接工艺卡施焊。3.9.2.3焊过中，若遇钨极碰触焊缝金属，则应停止施焊，并修正钨极，恢复焊接前对污染区应加以清除。3.9.2.4若焊表面被污染，在进行下一道焊接之前，应进行机械清理和脱脂，严禁在被污染的中间焊道（未经处理）上焊上一层保护良好的焊道。3.9.2.5容主受压元件焊缝的焊工代号，应用简图记载，并列入产品质量证明书，提供给用户。3.9.3焊缝表面的形状尺寸要求3.9.3.1AB类头焊缝表面应尽量与母材表面齐平。若有余高（见5其外形应均匀，且高度应符合表定。表A、B类头缝余高焊缝深度d(d1)

焊缝余高(e)手工焊

自动焊≤55<S≤1212<S≤25>25

0-1.01-1.50-2.50-3.0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，两侧分别计算。5

管子外径

孔心距

管孔最大直径

孔桥名义宽度

管板钻孔后的孔桥宽度表4允许孔宽度B（96%孔桥宽度须≥下列数值管板厚度401003.452.832.712.482.365.404.554.474.304.216.405.575.515.385.317.206.396.346.236.189.208.408.358.278.2210.3010.2710.1910.1211.1111.0511.0210.97表5

折流板、支持板外径及允差筒体公称直径固定管板换热器的折流板名义外径浮头式和U形管换热器的折流板名义外径冷凝器支持板名义外径折流板、支持板外径

159273400500700800900100011001200130014001500Dg-4Dg-5Dg-6Dg-5Dg-6Dg-7Dg-4Dg-5Dg-7Dg-8允差

-0.5-0.6-0.8-1.1-1.1-1.2-1.注：筒体内径实测的最小尺寸。6

ee3.9.3.2C、类头焊脚形状尺寸要求应符合的关规定。

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e3.9.4焊缝外观质量要求

图5A、B类接头焊缝余高3.9.4.1焊表不得有裂纹、气孔、弧坑和咬边等缺陷；3.9.4.2经磨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∶。3.9.4.3应所焊缝和热影响区的表面颜色进行检验，并按表的定判断是否合格与进行处理。表6焊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）蓝色紫色

尚好可使用一般只用于非重要位稍差只用于常压容器

不用其它处理去除蓝色去除紫色灰色暗灰色灰白色黄色粉状物

差差很差极差

不合格不合格不合格不合格

返修返修返修返修3.9.5焊缝返修3.9.5.1当缝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、工艺数和施焊者及其钢印等。3.9.5.2同部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钛复板对接焊时，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。热理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。

试方和验则4.1试与试样4.1.1容应按《容规GB150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E进。4.2无检测4.2.1容的壳体、封头及其主要受压元件的焊接接头，按和规外观检查合格后，再7

Q/32012000进行无损检测。4.2.2下压力容器的A、类焊缝，应进行100%射线检测。）第三类压力容；）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、高度、中度危害的；）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除条定以外的容器，允许对A类类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%，且不小于250mm。焊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；凡补强圈、支座、垫板、内件等所覆盖的焊接接头；c)以孔中心为圆心，1倍开孔直径为半径的圆中所包容的焊接头；嵌式接管与圆筒或封头对接连接的焊接接头；e)公直径不小于250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对拼焊的管板、补强圈、封头成型后的焊缝应进100%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射检测，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以焊缝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D类缝；）钛复合板的复拼缝及镶条盖板与复合板复层的搭接焊缝；c）换热器管板与换热管连接缝。4.2.6容的射线、渗透检测结果，按JB4730评。符合条Ⅱ级合格，符合条级合格，符合4.2.5条的Ⅰ级合格。4.2.7经损检测后的焊缝，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容的无损检测原始记录底包括原返修片和资料应妥善保管存期不应少于7。4.3水试验与气密性试验4.3.1制完工的容器应按图样规定进行水压试验。4.3.1.1水试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3.0倍，压力表的校验周期不超过六个月。4.3.1.2容的孔补强圈或钛钢复层镶条应在水压试验之前通.4—0.5MPa的缩空气检查焊缝质量。4.3.1.3钛钛金和以碳素钢16MnR料为基层的钛钢复合板容器验时水温应不低于℃；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水试方法按规。4.3.1.5水试后，符合下列情况即认为合格。a)无渗透；无可见的变形；c)试验过程中无异常响声。4.3.1.6换容水压试验程序按GB151规定。8

Q/320120004.3.2介毒性程度为极度、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气性验应在水压试验合格后进行。4.3.2.2气性验所用气体，应为干燥、洁净的空气、氮气或其它惰性气体。4.3.2.3气性验用气体的温度应不低于℃。4.3.2.4气性验时，安全附件应安装齐全。4.3.2.5经查泄漏即为合格。4.4铁染试验及表面清理4.4.1图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有接触腐蚀介质的钛表面，用铁氰化钾溶液涂刷，发现溶液变色，则表明钛表面被污染，应进行洁净处理，直至无铁染为止。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，应用酒精或丙清洗，直至干净为止。

包、漆包、输5.1容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容的出厂技术文件应包括品合格证品量证明书及产品铭牌拓印件品竣工图、压力容器产品安全质量监督检验证书。5.3容的油漆、包装、运输要求按JB2536的定进行。9

Q标准Q/3201—钛制接力容器weldedvessels2000-06-29布

2000-06-29实施南京宝色钛业有限公司10

发布

Q/3201—2000

前

言本标准对NT01-1997进了修订，并将编号改为Q/3201BST001-2000。本标准依据99版压力容器安全技术监察规程，并参照GB150-1998《制压力容器》和GB151-1989《钢制管壳式换热器的标准。对附录A中表A9对附录A中条款A4.4.3、对附B中条款B5.7、附录B中的表B3进行修改。本标准的编制格式和规则，依照GB/T1.1-93GB/T1.3-87的基本规定，对国家的有关强制性标准进行了贯彻。本标准在修订时，总结了钛及钛钢复合材料制造压力容器的实践经验。在钛制压力容器国家标准尚未颁布之前，