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TSG 21大容規(guī)對“焊縫力學性能”要求的解讀

時間:2020-09-30 來源:盧梭說壓力容器 瀏覽:
本文主要依據參考文獻(見文末)整理。
TSG 21-2016的2.2.6(1)規(guī)定:
TSG R0004-2009的相關規(guī)定見下面的截圖。
大容規(guī)TSG 21與舊版固容規(guī)TSG R0004相比,條文由“焊縫金屬的力學性能高于或等于母材規(guī)定的限值”,修改為“拉伸性能滿足母材標準規(guī)定的下限值,沖擊吸收能量滿足本規(guī)程表2-1的規(guī)定”。
即,TSG 21不再籠統(tǒng)地要求“焊縫金屬力學性能”,而是將其細化要求保證焊縫金屬拉伸性能、沖擊吸收功,對沖擊功的要求與GB/T 150.2-2011的3.8.1及表1一致。力學性能的指標有很多,包括:彈性、硬度、強度、塑性、韌性、疲勞性能、斷裂韌度等,顯然TSG R0004的規(guī)定過于寬泛,可操作性不強。
需要指出的是,除焊接材料外,焊縫金屬沖擊韌性的影響因素,還包括母材的性能、冷熱加工、焊接、熱處理、安裝、使用(操作工況)、維修及改造等,即在設備的防脆斷設計中,應考慮設備的原材料到服役全過程。
焊接接頭包括焊縫區(qū)、熔合區(qū)和熱影響區(qū)。焊縫區(qū)主要由焊接材料和少量母材熔合而成。TSG 21表2-1(或GB/T150.2表1,見下面的截圖)成為承壓設備用焊接材料熔敷金屬沖擊韌性合格指標的基本依據。(如NB47016等)
不過,所有鋼材焊接后都存在熱影響區(qū),而其中的過熱區(qū)材料有所弱化、脆化,晶粒粗化,其沖擊韌性較母材大大降低。但目前,我國所有鋼材出廠文件都只保證鋼材的沖擊韌性,沒有任何一張鋼材質量保證書中有熱影響區(qū)的沖擊韌性保證值。ASME核電設備建造規(guī)范各分篇都要求對熱影響區(qū)沖擊韌性進行確認和補償。因此,在遵守TSG21表2-1(或GB/T 150.2表1)的規(guī)定時,可適當提高鋼材沖擊功合格指標,以保證熱影響區(qū)沖擊功也能符合要求。
例如,我國壓力容器低溫鋼材料標準,將材料的沖擊吸收能量指標大幅度提高,目的是為焊接接頭特別是熱影響區(qū)的沖擊韌性指標留有余量,符合設計要求。

參考文獻:

[1] 房務農, 等. 修訂《承壓設備用焊接材料訂貨技術條件》的思考[J]. 壓力容器, 2016, 33(4).

[2] 俞揚. TSG 21-2016《固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》部分修訂內容介紹[J]. 化工機械, 2017, 44(6).

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