HG/T 2370-2017.Specification condition of impervious graphite chemical process equipment.
1范围
1.1HG/T 2370规定了不透性石墨制化工设备的术语和定义、要求、材料、设计、制造、检验和验收、设备出厂要求。
HG/T 2370适用于不透性石墨制化工设备(以下简称石墨设备)及零部件。不透性炭制化工设备和透性石墨制化工设备也可以参照使用。
1.2 本标准适用于下列石墨设备:
a) 设计压力应不大于2.4 MPa;
b) 石墨零部件壁温为一60℃~400℃
1.3 本标准不适用于下列石墨设备:
a) 直接用火焰加热的石墨设备;
b) 核能装置中的石墨设备;
c) 浇铸类石墨设备;
d) 由金属外壳衬石墨砖板设备。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 150.2压力容器第2部分:材料
GB 150.3压力容器第3部分:设计
GB 150.4 压力容器第4部分:制造、检验和验收
GB/T 151热交换器
GB/T 1431炭 素材料耐压强度测定方法
GB/T 1804一般公差未注公差 的线性和角度尺寸的公差
GB/T 6155炭素材料真密 度和真气孔率测定方法
GB/T 8721炭素材料抗拉强 度测定方法
GB/T 9439灰铸铁件
GB/T 13465.1不透性石墨材料试验方法第1部分:力学性能试验方法总则
GB/T 13465.2不透性石墨材料试验方法第2部分:抗弯强度

ICS71.120
备案号：60590—2018
中华人民共和国化工行业标准
HG/T2370—2017
代替HG/T2370—2005
不透性石墨制化工设备技术条件Specification condition of impervious graphite chemical process equipment2017-11-07发布
2018-04-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前言
规范性引用文件
术语和定义
检验和验收
设备出厂要求
附录A（资料性附录）
附录B（规范性附录）
附录C（规范性附录）
相关标准·
粘接工艺评定
浸渍工艺评定·
HG/T2370—2017
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。HG/T2370—2017
本标准代替HG/T2370一2005《石墨制化工设备技术条件》。与HG/T2370一2005相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：-规范性引用文件中增加了GB/T26961《不透性石墨设备水压试验方法》标准的引用；一在原标准的基础上，增加了工作压力，、设计压力，试验压力等术语的定义将浸渍石墨间粘接抗拉强度指标由11MPa调到13MPa；一制造中对石墨件的拼接与粘接和石墨件的浸渍做出了规定：一增加了石墨材料粘接工艺评定和浸渍工艺评定。本标准由中国石油和化学工业联合会提出。本标准由全国非金属化工设备标准化技术委员会（SAC/TC162）归口。本标准起草单位：天华化工机械及自动化研究设计院有限公司，南通星球石墨设备有限公司，南通京通石墨设备有限公司、南通山剑石墨设备有限公司、南通晨光石墨设备有限公司、南通华耐特石墨设备有限公司、南通三鑫碳素石墨设备有限公司、南通贝思特石墨设备有限公司、南通扬子江石墨设备有限公司、深州天承石墨制品有限公司、青岛博奥石墨设备有限公司、杭州超帆防腐设备有限公司、南通三圣石墨设备科技有限公司、南通远东化工设备有限公司、大同宇林德石墨设备有限公司、山东赫达股份有限公司。
本标准主要起草人：周杰、夏斌、刘仍礼、陈汉明、姚松年、黄健、仇建国、钱尉兵、葛勇林、杨晓坚、李占省、周伟、陆建法、冯圣君、曹丽娟、陈红林、杨丙生。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：HG5-1319—1980；HG2370—1992；HG/T2370—2005。m
1范围
不透性石墨制化工设备技术条件HG/T2370—2017
1.1本标准规定了不透性石墨制化工设备的术语和定义、要求、材料、设计、制造、检验和验收、设备出厂要求。
本标准适用于不透性石墨制化工设备（以下简称石墨设备）及零部件。不透性炭制化工设备和透性石墨制化工设备也可以参照使用。1.2本标准适用于下列石墨设备：a）设计压力应不大于2.4MPa：
b）石墨零部件壁温为-60℃～400℃。1.3本标准不适用于下列石墨设备：a）直接用火焰加热的石墨设备；b）核能装置中的石墨设备；
浇铸类石墨设备：
由金属外壳衬石墨砖板设备。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB150.2
GB/T151
压力容器第2部分：材料
第3部分：设计
压力容器
压力容器第4部分：制造、检验和验收热交换器
GB/T1431
GB/T1804
GB/T6155
GB/T8721
GB/T9439
炭素材料耐压强度测定方法
一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差炭素材料真密度和真气孔率测定方法炭素材料抗拉强度测定方法
灰铸铁件
GB/T13465.1
GB/T13465.2
GB/T13465.3
GB/T13465.5
GB/T13465.7
GB/T13465.8
GB/T13465.9
GB/T21432
GB/T21921
不透性石墨材料试验方法
第1部分：力学性能试验方法总则不透性石墨材料试验方法第2部分：抗弯强度不透性石墨材料试验方法第3部分：抗压强度不透性石墨酚醛粘接剂收缩率试验方法不透性石墨增重率和填孔率试验方法不透性石墨粘接剂粘接剪切强度试验方法不透性石墨粘接剂粘接抗拉强度试验方法石墨制压力容器
不透性石墨材料抗拉强度试验方法1
HG/T2370—2017
GB/T24528
炭素材料体积密度测定方法
GB/T26961
HG/T2059
HG/T2181
不透性石墨设备水压试验方法
不透性石墨管技术条件
耐酸碱橡胶密封件材料
钢制低温压力容器技术规定
HG/T20585
JB/T4711
压力容器涂敷与运输包装
NB/T47003.1
钢制焊接常压容器
术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
工作压力
hoperating pressure
在正常工作情况下设备项部可能达到的最高压力，单位为兆帕（MPa）。3.2
design pressure
设计压力
设定的设备的顶部的最高压力，其值不低于工作压力，单位为兆帕（MPa）。与相应的设计温度一起作为设计载荷条件。
试验压力
test pressure
进行耐压试验或泄漏试验时设备顶部的压力，单位为兆帕（MPa）。3.4
设计温度
design temperature
设备在正常工作情况下设定的元件温度（对石墨材料指最高或最低壁温），单位为摄氏度（℃）。设计温度与设计压力一起作为设计载荷。3.5bzxZ.net
wall temperature
工作情况下石墨零部件壁面所能达到的温度。3.6
+graphite material
石墨材料
由焦炭或石墨粉及颗粒与沥青经混合、挤压、模压或振动成型后，在高温下形成的，以石墨晶粒为主的、具有优良的耐腐蚀性与热导率的非金属材料。因原料及最终成型温度的不同区分为石墨化材料（2500℃左右形成）和半石墨化材料。3.7
半石墨化材料
fhalf-graphite material
由石墨粉、粒与沥青混合、挤压或模压（包括振动成型）后，在1000℃～1100℃焙烧形成的石墨材料，其中的沥青仅转化成炭而非石墨。2
不透性石墨imperviousgraphiteHG/T2370—2017
现行工业应用层面上（即在不高的压力、温度条件下）不渗透液体和气体的石墨材料。包括浸渍石墨、压型（包括挤压和模压）石墨和浇铸石墨。3.9
浸渍石墨impregnatedgraphite
采用浸渍工艺过程将有机或无机液体材料（浸渍剂）压人透性石墨材料的孔隙中并使之固化填塞孔隙形成的石墨材料。因所用浸渍剂的不同形成不同品种。应用最广的是采用酚醛树脂浸渍的酚醛浸渍石墨，其次还有呋喃浸渍石墨、聚四氟乙烯浸渍石墨、水玻璃浸渍石墨等。3.10
压型不透性石墨profilingimperviousgraphite将石墨粉与粘接剂混合后在一定压力下成型（模压或挤压、包括等静压）并经固化形成的石墨材料。3.11
石墨粘接剂graphitecement
以树脂为胶接剂、炭或石墨粉为填料的混合物。3.12
浸渍剂impregnationagent
用于浸透炭或石墨材料以使其达到不透性的有机或无机液体材料。3.13
石墨设备graphiteequipment
以石墨材料作为主体材料制成的设备。4要求
4.1基本要求
4.1.1石墨设备的设计、制造，检验和验收除应符合本标准的规定外，还应遵守国家颁布的有关法律、法规和安全技术规范、规程。4.1.2石墨设备的设计、制造单位应建立健全的质量管理体系并有效运行。4.2职责
4.2.1设计单位的职责
4.2.1.1设计单位应对设计文件的正确性和完整性负责。4.2.1.2石墨设备设计文件应包括强度计算书、设计图样，必要时还应包括安装与使用维护说明。4.2.1.3设计和制造单位应在石墨设备使用年限内保存全部石墨制化工设备设计文件。4.2.2制造单位的职责
制造单位应按照设计文件的要求进行制造。如需要对原设计进行修改，应取得原设计单位4.2.2.1
HG/T2370—2017
同意修改的书面文件，并且对改动部位做出详细记载。4.2.2.2制造单位应在石墨设备制造前完善质量管理文件，其内容至少应包括石墨设备或零部件的制造工艺（粘接、浸渍、热固化、组装等）控制点、检验项目和合格指标。4.2.2.3制造单位的检查部门在设备制造过程中和完工后，应按本标准、图样规定和质量管理文件的规定对石墨设备进行各项检验和试验，出具相应报告，并对报告的正确性和完整性负责。4.2.2.4制造单位在设备检验合格后，出具产品质量合格证。4.2.2.5制造单位对其制造的每台设备应在设备设计使用年限内至少保存下列文件备查制造工艺图或制造工艺卡；
b）产品质量证明文件；
石墨设备的粘接工艺和浸渍工艺；e
设备制造过程中及完工后的检查、检验、试验记录；d)
设备的原设计图和竣工图。
5材料
石墨设备的主要材料包括石墨材料、金属材料、石墨粘接剂、浸渍剂和密封材料等，其中石墨材料主要是浸渍不透性石墨和挤（模）压不透性石墨。5.1石墨材料、金属材料及密封材料5.1.1石墨设备用材的质量应符合本章、相关国家标准及行业标准的规定。材料生产单位应按标准规定向用户提供质量证明书（原件），质量证明书中应至少包括标准号、规格、炉（批）号、必检项目数据、生产单位名称及检验印鉴。5.1.2石墨设备制造从非材料生产单位获得用材时，应取得材料质量证明书原件或加盖材料经营单位公章和经办负责人签章的有效复印件，用材单位对所获材质证明书的真实性与一致性负责。如无质量证明书时，用材单位应按相应材料标准进行检验，检验合格方可使用5.1.3石墨设备所用的金属材料质量应符合相应的国家标准或行业标准的规定。5.1.4浸渍石墨材料中的基体材料包括石墨化材料、半石墨化材料，经浸渍后称为浸渍石墨化材料和浸渍半石墨化材料。
5.1.5酚醛树脂浸渍不透性石墨块材的物理力学性能应符合表1的要求。真密度
体积密度
抗拉强度
抗压强度
抗弯强度
线膨胀系数
热导率
酚醛树脂浸渍不透性石墨块材的物理力学性能单位
W/(m.℃)
HG/T2370—2017
≥2.03×103
≥1.80×103
≤5.7×10-6（130℃)
≥100(25℃)
为适应石墨设备使用（或设计）压力和温度的不同要求，将使用酚醛树脂作为浸渍剂的石墨材料按强度的大小分为A、B两级并确定不同的安全系数n。酚醛树脂浸渍石墨材料强度分级见表2。表2酚醛树脂浸渍石墨材料强度分级级别
抗拉强度/MPa
抗压强度/MPa
制造石墨换热块用的石墨化石墨原材料的电阻率应不大于11μQ·m。5.1.6
不透性石墨管的原料和物理力学性能应符合HG/T2059的规定。石墨设备用铸铁件应符合GB/T9439的规定。5.1.8
密封材料应符合HG/T2181的规定。5.1.9
石墨粘接剂
抗弯强度/MPa
5.2.1石墨用酚醛粘接剂的物理力学性能应符合表3的要求。使用其他粘接剂时，其相应物理力学性能应符合表3的要求，如达不到要求时应由工艺评定测试进行确定表3石墨用酚醛粘接剂的物理力学性能项
浸渍石墨间粘接剪切强度
浸渍石墨间粘接抗拉强度
浇铸件抗拉强度
浇铸件抗压强度
热固化收缩率
线膨胀系数
≤0.37(130℃)
≤2.7×10-5
5.2.2石墨用酚醛粘接剂等用材应符合5.1.2的规定。自行配制的石墨粘接剂，制造单位应将配制的有关主要原材料、使用部位及结果以及必要的试样测试资料等如实记录、签字归档。5
HG/T2370—2017
5.3浸渍剂
5.3.1石墨材料浸渍剂宜选用酚醛树脂，选用其他浸渍剂时其性能可参照表1～表3的规定。具体物理力学性能指标由用户与制造单位协商确定。5.3.2外购酚醛树脂浸渍剂时应符合5.1.2的规定。自行制造的酚醛树脂浸渍剂，制造单位应将制造工艺及制作工序过程如实记录、签字归档。5.3.3酚醛树脂浸渍剂应无纤维、无固体颗粒及其他杂质，酚醛树脂浸渍剂质量应满足制造工艺要求。
5.4零部件
5.4.1石墨零部件除应符合图样要求外，还应符合本标准的要求。5.4.2在国内现有石墨材料规格范围内不能满足采用整体材料而采用材料拼接制成主要零件，且又不能确保粘接缝强度高于母材强度时，采用拼接方法制造零件应得到设计单位和使用单位的同意。拼接应符合7.2的要求。
5.4.3除不透性石墨换热管外，用于制造换热元件的浸渍石墨材料应选用浸渍石墨化材料，不应使用浸渍半石墨化材料。
5.4.4所用钢制零部件中属于受压元件的应符合GB150.2和GB/T151的规定；属于非受压元件的应符合NB/T47003.1的规定。
6设计
6.1石墨设备设计单位的职责应符合4.2.1的要求。6.2石墨设备用钢制承压元件设计应按GB150.3的规定进行，石墨设备用非承压钢制件设计应按NB/T47003.1的规定进行。
6.3作为压力容器使用的石墨设备，其设计应按GB/T21432的规定进行。6.4当石墨设备为低温压力容器时，其设计还应按HG/T20585的规定进行。6.5设计单位的设计图纸经审核应符合石墨设备制造工艺要求后方可用于生产。石墨设备设计应优先参照附录A中的标准进行。
7制造
7.1一般要求
7.1.1石墨设备属于压力容器时，其制造应符合GB/T21432和GB150.4的规定7.1.2当石墨设备为低温压力容器时，其制造应符合HG/T20585的规定。7.1.3石墨设备用材应有确认的标记。在下料及加工前做好标记移植和记录。7.2石墨件的拼接与粘接
7.2.1拼接及粘接应采用经过粘接工艺评定确认的成熟工艺。粘接工艺评定应在粘接工序前完成，6
粘接工艺评定应按附录B的规定进行。7.2.2石墨件的拼接与粘接应由粘接熟练的人员进行操作，符合粘接工艺要求。HG/T2370—2017
7.2.3作为重要部件的石墨筒体拼接时，应采用阶梯式或槽式：对于石墨封头、石墨管板、石墨换热块需多层拼接时，单层间拼缝可对接，相邻两层间拼缝必须错开。7.2.4石墨件拼接后其粘接缝应密实饱满，其缝宽应不大于1mm。7.2.5石墨件粘接后应进行热固化处理。对于酚醛石墨粘接剂，热固化处理温度应不低于100℃。热固化处理的控制按粘接工艺文件的规定进行。7.2.6当采用苯磺酰氯作为固化剂，环境温度低于14℃或环境相对湿度大于90%时，在无可靠保证措施时不应进行粘接操作。
7.3石墨件的漫渍
7.3.1石墨件的浸渍包括浸渍与热固化（或塑化），因此浸渍工艺也包括此二过程（热固化温度不得低于设计温度），应采用经过浸渍工艺评定确认后的成熟工艺。浸渍工艺评定应在浸渍工序前完成浸渍工艺评定应按附录C的规定进行，其中采用酚醛树脂浸渍时热固化处理温度应不低于130℃。7.3.2石墨件的浸渍应由浸渍熟练的人员进行操作，符合浸渍工艺要求。7.4石墨件的加工
7.4.1加工后的石墨件外观应材质均匀，不应有裂纹等影响力学性能的缺陷。密封面不应有影响密封性能的缺陷。
7.4.2石墨件的机械加工表面的未注尺寸公差的极限偏差应符合GB/T1804规定的m级要求，石墨件的非机械加工表面的未注公差尺寸的极限偏差应符合GB/T1804规定的c级要求。7.4.3石墨孔应通过（D一1）mm的检验棒检验；当石墨件需要堵孔时（包括块孔式和列管式），堵孔率应不天于1%。
7.5产品的组装
产品组装前后应保证对所有成型时的粘接缝（如管束与管板间及石墨封头与其接管间的粘接缝）进行热固化处理，热固化处理温度应不低于100℃。8检验和验收
8.1材料检验
8.1.1制造单位外购材料时，应同时取得材料质量证明书原件或加盖材料经营单位公章和经办负责人签章的有效复印件，并对所用材料与材质证明书的真实性与一致性负责；当缺乏相应材料质量证明书时或材料自制时，用材单位应按相应材料标准进行检测，其中石墨块材以30t为一批，少于30t则按实际数量组批进行检验，取样按GB/T13465.1的规定，检验项目见表4，检验结果应符合表1～表3的规定。
HG/T2370—2017
浸渍石墨
不透性石墨管
粘接剂
抗拉强度
表4材料按批检验项目
抗压强度
抗弯强度
线膨胀系数
粘接抗拉强度
8.1.2当设计图样要求复验或用户要求复验时，制造单位应对相应材料进行复验。8.1.3石墨材料取样应按GB/T13465.1的规定进行。粘接剪切强度
8.1.4石墨材料抗压强度、真密度、抗拉强度、体积密度的测定方法，应分别按GB/T1431、GB/T6155、GB/T8721、GB/T24528的规定进行。8.1.5不透性石墨材料（包括不透性石墨管）的力学性能试验方法，抗弯强度、抗压强度、抗拉强度的测定方法，应分别按GB/T13465.1、GB/T13465.2、GB/T13465.3、GB/T21921的规定进行。
8.1.6石墨粘接剂粘接抗拉强度和粘接剪切强度、酚醛粘接剂收缩率、石墨增重率和填孔率等的测定方法，应分别按GB/T13465.9、GB/T13465.8、GB/T13465.5、GB/T13465.7的规定进行。8.2零部件检验
零部件检验应按图样要求逐件进行检测。零部件外观、几何尺寸应符合图样的规定，其力学性能应满足设计要求。
8.3产品检验
8.3.1耐压试验
产品组装完成后应对整机进行水压试验，试验压力应符合GB/T26961的规定，水压试验方法应按GB/T26961进行。
8.3.2气密性试验
8.3.2.1当设计文件规定或用户有要求气密性试验时，应在产品耐压试验合格后再进行气密性试验。试验压力应按公式（1）确定，试验介质为干燥、洁净的空气、氮气或其他情性气体。式中：
耐压试验温度下的试验压力的数值，单位为兆帕（MPa）；设计压力的数值，单位为兆帕（MPa）；[a]
耐压试验温度下材料的许用应力的数值，单位为兆帕（MPa）；设计温度下材料的许用应力的数值，单位为兆帕（MPa）。[a
8.3.2.2试验时应先缓慢升压至规定试验压力的10%，保压5min，并且对所有密封连接及粘接部位进行初次检查；确认无泄漏后，继续升压至规定试验压力的50%；如无异常现象，其后按规定试验压力的10%逐级升压，直到试验压力，在试验压力下保压30min后，进行检查，无泄漏为合格，检查期间压力应保持不变。
8.3.3产品的总体检验
HG/T2370—2017
应按设计文件要求对产品的各检验项目进行确认，并对产品的外形尺寸，管口和支座方位及连接尺寸进行检测，以便提出竣工图。8.4判定原则
石墨块材力学性能（抗拉强度、抗压强度、抗弯强度）、石墨管材力学性能（抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、水压爆破强度）和石墨粘接剂力学性能（粘接抗拉强度、粘接剪切强度）中有一项不合格时，则判定该批产品不合格。产品的耐压试验和（或）气密性试验不合格时，则该台产品不合格。8.5型式检验
8.5.1正常生产时每年应至少进行1次型式检验。此外，有下列情况之一时需加做型式检验：a）新产品的试制；
b）原材料、制造工艺、结构等有重大改变c）产品长期停产后恢复生产。
8.5.2型式检验项目：
a）石墨块材的物理力学性能按表1所列项目；b）石墨粘接剂的物理力学性能按表3所列项目；c
不透性石墨管物理力学性能按HG/T2059中所规定的项自：d）产品的外形尺寸、管口方位、安装尺寸、耐压试验（需要时加气密性试验）等；e)
设备总装图及标准中规定应对整机进行检验的项目8.5.3进行型式检验的产品每种系列应不少于1台，检验样品从材料检验开始至产品的总体检验应具可道踪性。
8.5.4型式检验中，如发现石墨块材、酚醛树脂及粘接剂和不透性石墨管的物理力学性能中任何一项不合格，则应加倍抽样检验，如复检仍不合格则判定型式检验不合格。8.5.5型式检验项目中d）、e）中任何一项不合格时，可返修一次；返修后仍达不到要求则判定型式检验不合格。
9设备出厂要求
9.1出厂文件资料
9.1.1石墨设备出厂时，制造单位应向采购方提供下列文件资料，对石墨设备使用有特殊要求时还应提供产品使用说明书：
a）产品合格证（含数据表）；
b）设备峻工总图；
c）产品质量证明文件（含石墨材料及钢制件材质证明书、材料清单、外购件质量证明文件、石墨材料物理力学性能、粘接剂粘接力学性能、耐压试验报告）；d）产品铭牌的拓印件或复印件；附件及备品备件清单。
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