壓力容器是具有爆炸危險的特種設備，所以壓力容器內部會設置一些受壓元件。所謂受壓元件就是在滿足部件的強度設計中因內壓或外壓作用而承受應力的容器部件。壓力容器的主要受壓元件有哪些？例如殼體、封頭、接管、法蘭、螺栓和管板等。壓力容器材料選用有什么基本要求？下面來了解下。
一、壓力容器的主要受壓元件有哪些
受壓元件是指壓力容器（包括承壓鍋爐）中按幾何形狀劃分的基本承壓單元。壓力容器的主要受壓部件包括筒體、封頭（端蓋）、人孔蓋、人孔法蘭、人孔接管、膨脹節、開孔補強圈、管板、球罐的球殼板、換熱器的管板和換熱管、設備法蘭、M36以上的設備主螺栓及公稱直徑大于等于250mm的接管和管法蘭等。
該類元件的強度直接關系到壓力容器的安全性，一旦破壞或失效會造成很大危害，所以對它們的材料選用、設計、制造和檢驗等均有嚴格的要求，必須依據國家有關部門頒發的規范、標準進行。
二、壓力容器材料選用的基本要求
1、壓力容器用材料的質量及規格應符合TSG21-2016《固定式壓力容器安全技術監察規程》材料的規定材料生產單位應按相應標準的規定向用戶提供質量證明書（原件），并在材料上的明顯部位做出清晰、牢固的鋼印標志或其他標志，至少包括材料制造標準代號、材料牌號及規格、爐（批）號、國家安全監察機構認可標志、材料生產單位名稱及檢驗印鑒標志。
2、壓力容器選材除應考慮力學性能和彎曲性能外，還應考慮與介質的相容性。壓力容器專用鋼材磷的質量分數（熔煉分析，下同）不應大于0.030%，硫的質量分數不應大于0.020%。如選用碳素鋼沸騰鋼板和碳素鋼鎮靜鋼板制造壓力容器（搪玻璃壓力容器除外），應符合GB150.2-2011《壓力容器第2部分：材料》的規定。碳素鋼沸騰鋼板和Q235A鋼板不得用于制造直接受火焰加熱的壓力容器。
3、用于焊接結構壓力容器主要受壓元件的碳素鋼和低合金鋼，其碳的質量分數不應大于0.25%。
4、鋼制壓力容器用材料（鋼板、鍛件、鋼管、螺柱等）的力學性能、彎曲性能和沖擊試驗要求，應符合國家的有關規定。
5、用于制造壓力容器殼體的碳素鋼和低合金鋼鋼板，按照TSG21-2016中《固定式壓力容器安全技術監察規程》，2.2.1.4鋼板超聲檢測的要求執行。凡符合下列條件之一的，應逐張進行超聲檢測：a.盛裝介質毒性程度為極度、高度危害的壓力容器；b.盛裝介質為液化石油氣且硫化氫含量大于100mg/L的壓力容器；c.最高工作壓力大于等于10MPa的壓力容器；d.對GB151-2014《熱換熱器》、GB12337-2014《鋼制球形儲罐》及其他國家標準和行業標準中規定應逐張進行超聲檢測的鋼板。
6、移動式壓力容器。鋼板的超聲檢測應按NB/T47013.3-2015《承壓設備無損檢測第3部分：超聲檢測》的規定進行。按照TSGR0005-2011《移動式壓力容器安全監察規程》，對移動式壓力容器罐體應每批抽2張鋼板進行夏比（V型缺口）低溫沖擊試驗，試驗溫度為-20℃或按圖樣規定，試件取樣方向為橫向。低溫沖擊吸收能量指標應符合有關規定。
7、壓力容器用鑄鐵的要求。必須在相應的國家標準范圍內選用，并應在產品質量證明書中注明鑄造選用的材料牌號。設計壓力和設計溫度應符合下列規定：a.灰鑄鐵制壓力容器的設計壓力不得大于0.8MPa，設計溫度為0～250℃；b.可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵制壓力容器的設計壓力不得大于1.6MPa，設計溫度為零下10～350℃。
8、壓力容器受壓元件用鑄鋼材料應按照TSG21-2016選用，并應在產品質量證明書中注明鑄造選用的材料牌號。壓力容器筒體、封頭不宜選用鑄鋼材料（壓力容器制造單位已有使用經驗并經省級或國家安全監察機構批準的除外）。
9、對壓力容器用有色金屬（指鋁、鈦、銅、鎳及其合金）的要求如下：用于制造壓力容器的有色金屬，應按照TSG21-2016選用，對有色金屬有特殊要求時，應在設計圖樣或相應的技術條件上注明。制造單位必須建立嚴格的材料保管制度，并設專門場所存放。有色金屬制壓力容器用材料的沖擊試驗要求，應符合相應標準的規定。有色金屬制壓力容器焊接接頭的坡口應采用機械方法加工，其表面不得有裂紋、分層和夾渣等缺陷。
10、按照TSG21-2016的規定，鋁和鋁合金用于壓力容器受壓元件應符合下列要求：設計壓力不應大于8MPa，設計溫度范圍為-269～200℃。設計溫度大于65℃時，一般不選用鎂的質量分數大于等于3%的鋁合金。
11、按照TSG21-2016的規定，銅及銅合金用于壓力容器受壓元件時，一般應為退火狀態。
12、按照TSG21-2016的規定，鈦材（指工業純鈦、鈦合金及其復合材料，下同）制造壓力容器受壓元件，應符合下列要求：a.設計溫度。工業純鈦不應高于230℃，鈦合金不應高于300℃，鈦復合板不應高于350℃；b.用于制造壓力容器殼體的鈦材應在退火狀態下使用；c.鈦材壓力容器封頭成形應采用熱成形或冷成形后熱矯形，對成形的鈦鋼復合板封頭，應做超聲檢測；d.鈦材壓力容器一般不要求進行熱處理，對在應力腐蝕環境中使用的鈦容器或使用中厚板制造的鈦容器，焊后或熱加工后應進行去應力退火；鈦鋼復合板爆炸復合后，應做去應力退火處理；e.鈦材壓力容器的焊縫應進行滲透檢測。
13、按照TSG21-2016的規定，使用鎳材（指鎳和鎳基合金及其復合材料，下同）制造壓力容器受壓元件，應符合下列要求：a.設計溫度。退火狀態的純鎳材料不應高于650℃，鎳-銅合金不應高于480℃，鎳-鉻-鐵合金不應高于650℃，鎳-鐵-鉻合金不應高于900℃；b.用于制造壓力容器主要受壓元件的鎳材應在退火狀態下使用，換熱器用純鎳管應在去應力退火狀態下使用；c.鎳材壓力容器封頭采用熱成形時應嚴格控制加熱溫度；對成形的鎳鋼復合板封頭，應做超聲檢測；d.鎳材熱成形的加熱溫度及加熱爐氣氛應嚴格控制，防止硫脆污染；e.鎳材壓力容器一般不要求進行焊后熱處理，如有特殊要求，應在圖樣上規定進行焊后熱處理；鎳鋼復合板爆炸復合后，應做去應力退火處理；f.鎳材壓力容器的焊縫應進行磁粉或滲透檢測。
14、按照TSG21-2016的規定，壓力容器受壓元件采用國外材料應符合下列要求：a.應選用國外壓力容器規范允許使用且國外已有使用實例的材料，其使用范圍應符合材料生產國相應規范和標準的規定，并有該材料的質量證明書；b.制造單位首次使用前，應進行焊接工藝評定和焊工考試，并對化學成分、力學性能進行復驗，滿足使用要求后，才能投料制造；c.技術要求一般不得低于國內相應材料的技術指標；d.國內首次使用且標準中抗拉強度規定值下限大于等于540MPa的材料，應按規定辦理批準手續。
15、按照TSG21-2016的規定，壓力容器主要受壓元件采用新研制的材料（包括國內外沒有應用實例的進口材料）或未列入GB150-2011《壓力容器》等標準的材料試制壓力容器，材料的研制生產單位應將試驗驗證資料和第三方的檢測報告提交全國壓力容器標準化技術委員會進行技術評審并獲得該委員會出具的準許試用的證明文件（應注明使用條件），并按規定辦理批準手續。
16、按照TSG21-2016的規定，用于制造壓力容器受壓元件的焊接材料，應按相應標準制造、檢驗和選用。焊接材料必須有質量證明書和清晰、牢固的標志。
17、按照TSG21-2016的規定，制造壓力容器的材料主要根據容器的工藝條件（壓力、溫度、介質特性）和容器制造方法來選用，總的要求是塑性好、韌性好和適當的強度極限，焊接容器要求材料焊接性好，其腐蝕性介質容器要求材料耐蝕性強。Q235AF沸騰鋼碳的質量分數約為0.14%～0.22%，有良好的塑性，常溫下抗拉強度大于380MPa，屈服強度大于240MPa，伸長率大于25%，但因為沸騰脫氧不完全，鋼中夾帶有氧化鐵或氣泡，因此組織疏松、質量較差。特別是焊后經一定時間可能出現自行脆裂，一般不宜用于制造焊接壓力容器。
