ASME低温冲击试验及金属降低温度计算

                                                                                                   

压力容器在进行低温操作时可能会发生低温脆裂现象，低温脆裂的发生并不是因为材料上产生的应力超过了许用应力导致的，而是由于材料机械性能而导致的。为了避免这种情况的发生，在制造过程中如果是使用在低温环境下的容器就需要做低温冲击试验。  1989年前根据使用经验定义统一划定-30℃为低温容器，凡不低于-30℃时，满足材料标准所规定夏比V冲击功后由实际经验证实不致发生低温脆断，可不作为低温容器，否则，应作为低温容器而由容器制造厂另加在MDMT下的冲击试验并满足其评定要求。  经验发也并不是完全合理的，夏比V冲击功只说明断裂后断口是脆断还是延性断裂，未和元件所受应力水平以及低温脆断相联系，未计及元件可能存在的缺陷及其大小，和压力容器元件通常所承受的静载应力有区别。  对于现在的ASME标准来说，弥补了之前的不足，对于不同的材料和不同的厚度，ASME标准中加入了判别图，来计算材料的MDMT。   首先如果满足UG-20(f)节内容可以免除冲击试验，但是如果不满足此节内容，也不一定要进行冲击试验，那就需要用判别图进行判别才可以确定。在ASME标准中，把一些常用的材料分为了四组（A、B、C、D）如图：  那么根据材料的组别及其厚度就可以对照出其MDMT的值，这个值就是材料可以操作的最低温度。如果运行温度低于此值，材料就应做冲击试验，如果高于此值，可以免除冲击试验。但是动静载荷对低强度刚来说影响较大，使用时载荷为慢加载，而却用快加载的方式试验，导致不能体现慢加载所表现的较好抗脆断性能。为了补偿，可以将冲击试验温度的调高(表UG-84.4)。  金属降低温度：可以在对照出的MDMT的基础上继续降低冲击试验温度。UCS-66.1中介绍了金属降低温度的计算方法。根据公式trE/（tn-c）计算出比值，此值有两个可能性，大于1或者小于1。大于1说明金属温度不可降低，必须进行冲击试验。小于1又分为两种情况，大于0.35和小于等于0.35。见图：

  对于大于0.35的比值来说可以根据上图查出可以降低多少温度，这个温度可以叠加到由UCS-66图中查得的MDMT值，但是和不能低于-48℃，否则无效，必须冲击试验。对于比值小于0.35情况下，只要材料使用的温度高于-105℃，就可以不用做冲击试验。

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