– леговані – позначають комплексом цифр та літер, причому перші дві цифри вказують вміст вуглецю в сотих частках відсотка (відсутність цифр означає, що середній вміст вуглецю складає близько 0,01 %), потім послідовно йдуть літери, що означають наявність у сталі того чи іншого легуючого елемента. За кожною з літер однією або двома цифрами вказується приблизний вміст даного елемента у відсотках (відсутність цифр означає, що вміст даного елемента не перевищує 1,5 %).
Літерні позначення в марках сталі: А – азот (наприкінці позначення не ставиться), Б – ніобій, В – вольфрам, Г – марганець, Д – мідь, Е – селен, К – кобальт, Н – нікель, М – молібден, П – фосфор, Р – бор, С – силіцій, Т – титан, Ф – ванадій, Х – хром, Ц – цирконій, Ч – рідкісноземельні метали, Ю – алюміній. Основна маса легованих конструкційних сталей виплавляється якісними (Р ≤ 0,035 % і S ≤ 0,035 %). Високоякісні сталі містять менше шкідливих домішок (Р ≤ 0,025 % і S ≤ 0,025 %) і позначаються літерою “А”, яка поміщається наприкінці позначення марки сталі.
З листової сталі виготовляють обичайки, днища, фланці, трубні решітки, тарілки масообмінних апаратів, деталі внутрішніх та зовнішніх пристроїв апаратів.
Для виготовлення хімічної апаратури застосовують сталі, стійкі в агресивних середовищах. Проте корозійностійкі сталі є дефіцитні та мають високу вартість. Для зниження вартості апаратів у ряді випадків доцільно застосовувати біметал – двошаровий лист, що складається з основного та плакувального (корозійностійкого) шарів. При цьому основний шар, який виготовляється з вуглецевих або низьколегованих сталей, сприймає навантаження. Плакувальний шар захищає основний шар від корозійної дії середовища.
Марки сталей, які рекомендуються для виготовлення зварних посудин, що працюють під тиском, залежно від робочих параметрів з урахуванням безпечної експлуатації наведені в стандарті [28] і Правилах [7]. Границі застосування листової сталі марок, що найчастіше використовуються, наведені у додатку А.
Сортову сталь у вигляді штаб, кругів, квадратів та фасонних профілів (кутники, швелери та ін.) застосовують для виготовлення фланців, різних внутрішніх пристроїв, опорних балок та інших деталей апаратів. Рекомендовані марки, технічні вимоги, механічні властивості і види випробувань сортової сталі залежно від робочих умов наведені в стандарті [28] і Правилах [7].
Для виготовлення апаратів застосовують сортову гарячекатану сталь, що поставляється у вигляді штаб (ГОСТ 103-76) шириною 11200 мм і товщиною 4-60 мм; кругів (ГОСТ 2590-71) діаметром 5-250 мм; квадратів (ГОСТ 2591-71) розміром 5-200 мм; кутників рівнобоких (ГОСТ 8509-86) з номерами профілю 2-25; кутників нерівнобоких (ГОСТ 8510-86) з номерами профілю 2,5/1,6-25/16; швелерів (ГОСТ 824-72) з уклоном внутрішніх граней і з паралельними гранями полиць з номерами профілю 5-40; двотаврів (ГОСТ 8239-72) з номерами профілю 10-60.
Штаби, круги і квадрати виготовляють з наступних сталей: вуглецевої звичайної якості за ДСТУ 2651-94 (ГОСТ 380-94); вуглецевої якісної за ГОСТ 1050-88; низьколегованої за ГОСТ 19281-73; теплостійкої за ГОСТ 20072-74; корозійностійкої, жаростійкої і жароміцної за ГОСТ 5632-72.
Кутники, швелери і двотаври виготовляють з наступних сталей:
вуглецевої звичайної якості за ДСТУ 2651-94 (ГОСТ 380-94) і низьколегованої за ГОСТ 19281-73
Границі застосування сортової сталі наведені у додатку А.
Сталеві труби застосовують для виготовлення корпусів, трубних пучків, змійовиків, штуцерів, патрубків та інших деталей апаратів. Рекомендовані марки, технічні вимоги, механічні властивості та види випробувань сталевих труб залежно від робочих умов з урахуванням безпечної експлуатації апаратів наведені в стандарті [28] і Правилах [7].
Для виготовлення апаратів застосовують наступні види труб:
– труби водогазопровідні зміцнені (ГОСТ 3262-75) з вуглецевих сталей звичайної якості;
– труби електрозварні прямошовні (ГОСТ 10704-76) з вуглецевих сталей звичайної якості та низьколегованих сталей;
– труби безшовні гарячедеформовані (ГОСТ 8732-78) з якісних вуглецевих та легованих сталей;
– труби безшовні холоднодеформовані (ГОСТ 8734-75) з якісних вуглецевих та легованих сталей;
– труби безшовні холодно-, тепло- та гарячедеформовані для нафтопереробної та нафтохімічної промисловості (ГОСТ 550-75) з якісних вуглецевих та легованих сталей;
– труби безшовні гарячедеформовані (ГОСТ 9940-81) з корозійностійких сталей;
– труби безшовні холодно- та теплодеформовані (ГОСТ 9941-81) з корозійностійких сталей.
Границі застосування сталевих труб наведені у додатку А.
З поковок виготовляють фланці, трубні решітки та інші деталі апаратів і трубопроводів, якщо їх неможливо виконати з листового або сортового прокату, а також корпусні деталі апаратів високого тиску. Рекомендовані марки сталей, технічні вимоги, механічні властивості та види випробувань поковок залежно від робочих умов наведені в стандарті [28] і Правилах [7].
За формою та розмірами поковки повинні відповідати готовому виробу з припусками на механічну обробку, технологічними припусками і допусками на точність виготовлення відповідно до ГОСТ 7062-79, ГОСТ 7829-70 і ГОСТ 7505-74.
Границі застосування сталевих поковок наведені у додатку А.
Якість поковок, допустимі дефекти та методи їхніх усунень повинні відповідати вимогам ГОСТ 8479-70 і ГОСТ 25054-81.
Поковки і штамповки з корозійностійких сталей мають бути випробувані на схильність до міжкристалічної корозії за ГОСТ 6032-84.
Поковки і штамповки з вуглецевих, низько- та середньолегованих сталей, призначені для виготовлення деталей апаратів, які працюють під надлишковим тиском понад 6,3 МПа і мають габаритний розмір понад 200 мм або товщину понад 50 мм, підлягають контролю на відсутність у них внутрішніх дефектів ультразвуковим або іншим рівноцінним методом. Дефектоскопії піддають не менше 50 % об’єму поковки.
Границі застосування сталевих поковок наведені у додатку А.
Виливки порівняно рідко застосовуються для виготовлення посудин та апаратів. З них виготовляють фланці, кришки та інші деталі апаратів, головним чином тоді, у випадку потрібності досить великої кількості цих деталей, і тому литво економічно доцільніше.
Сталеві виливки повинні застосовуватися в термообробленому стані з перевіркою механічних властивостей після термообробки. Вид і режим термообробки встановлює підприємство-постачальник виливок. Рекомендовані марки сталей, технічні умови, механічні властивості і види випробувань виливок залежно від робочих умов з урахуванням безпечної експлуатації апаратів наведені в стандарті [28] і Правилах [7].
Сталь для виливок повинна виплавлятися в мартенівських або електричних пічах, спосіб виплавки вказується в сертифікаті.
Виливки з корозійностійких сталей не повинні мати схильності до міжкристалічної корозії.
Кожна порожниста виливка, що працює під тиском понад 0,07 МПа, повинна піддаватися гідравлічному випробуванню пробним тиском за ГОСТ 9493-80.
Границі застосування найчастіше використовуваних матеріалів для виливок наведені у додатку А.
Кріпильні деталі у вигляді болтів, шпильок, гвинтів, гайок та інших деталей застосовують у фланцевих з’єднаннях апаратів для кріплення різних внутрішніх і зовнішніх пристроїв. Рекомендовані марки сталей для кріпильних деталей, технічні вимоги залежно від робочих умов з урахуванням безпечної експлуатації апаратів наведені в стандарті [28] і Правилах [7].
При виборі марок сталей для кріпильних деталей стандартних фланцевих з’єднань необхідно керуватися технічними вимогами стандартів на фланці [16, 24].
Гайки та шпильки (болти) повинні виготовлятися зі сталей різних марок, а при виготовленні їх зі сталей однієї марки – з різною твердістю. При цьому твердість гайки повинна бути нижче твердості шпильки (болта) не менше ніж на 10-15 НВ. Допускається застосовувати гайки з перлітної сталі на шпильках (болтах) з аустенітної сталі. Матеріал заготовок або готові кріпильні вироби повинні бути термооброблені. Кріпильні деталі з вуглецевої та легованої сталей можуть виготовлятися з захисними покриттями.
Коефіцієнти лінійного розширення матеріалів кріпильних деталей та з’єднуваних деталей (фланців) не повинні значно відрізнятися один від одного. Різниця в значеннях коефіцієнта лінійного розширення не повинна перевищувати 10 %. Застосування матеріалів з коефіцієнтами лінійного розширення, що відрізняються один від одного більш ніж на 10 %, допускається при обґрунтуванні відповідним розрахунком на міцність.
При з’єднанні різних деталей апаратів за допомогою зварювання застосовують зварювальні матеріали, які залежать від виду зварення, з’єднуваних матеріалів та робочих умов.
Зварювальні матеріали повинні забезпечувати механічні властивості металу зварного шва або наплавленого металу не нижче властивостей зварюваних матеріалів.
Зварювальні матеріали для з’єднань із різнорідних сталей повинні прийматися за відповідною нормативною документацією, а призначені для роботи в середовищах, що викликають міжкристалічну корозію, повинні бути випробувані на схильність до міжкристалічної корозії за стандартом [28].
Зварювальні матеріали, котрі рекомендуються для застосування різних видів зварювання вуглецевих, низьколегованих та високолегованих сталей з урахуванням безпечної експлуатації апаратів, наведені в галузевому стандарті [28].
Матеріали для прокладок, що застосовуються для ущільнення фланцевих з’єднань, повинні мати достатню пружність і міцність для сприймання внутрішнього надлишкового або зовнішнього тиску і температурних деформацій, бути хімічно стійкими в агресивних середовищах, теплостійкими тощо.