焊接结构学课程设计不锈钢压力容器

1、液僦储罐设计说明书i液飙储4s设计说明书学院 专业 班级 姓名山西大同大学工学院 材料成型及控制工程 ii材料一班王佳楠指导教师：魏雷液僦储罐设计说明书目录绪论 4第一章设计参数的选择 51.1 设计题目 51.2 设计数据 51.3 设计压力 51.4 设计温度 51.5 主要元件材料的选择 5第二章设备的结构设计 62.1 圆筒厚度的设计 62.2 封头厚度的设计 62.3 筒体和封头的结构设计 62.4 鞍座选型和结构设计 72.5 接管、法兰的选择 82.6 容器保冷层设计 11第三章开孔补强设计 113.1 补强设计方法判别 123.2 有效补强范围 123.3 有效补强面积 123

2、.4 补强面积 13第四章 强度计算 134.1 水压试验应力校核 134.2 圆筒轴向弯矩计算 134.3 圆筒轴向应力计算并校核 154.4 切向剪应力的计算及校核 164.5 圆筒周向应力的计算和校核 184.6 鞍座应力计算并校核 19第五章液氮储罐的焊接 225.1 坡口加工 225.2 焊接顺序 225.3 筒体纵焊缝 225.4 筒体环焊缝 235.5 接管与筒体焊接 235.6 人口及补偿圈焊接 235.7 接管与法兰处焊接（排空口、液位计、温度计、压力表） 245.8 接管与法兰焊接处（进料口、出料口、排污口、安全阀） 245.9 鞍座底板与肋板和腹板的焊接 245.10 焊

3、缝坡口尺寸25第六章备料加工工艺 286.1 原材料的储备 286.2 板材的预处理 286.3 下料、边缘加工及夹具的选择 286.4 装配的焊接次序 296.5 焊后热处理 30第七章焊缝的无损检验与耐压气密性检验 30参考文献 3133绪论随着我国化学工业的蓬勃发展，各地建立了大量的液化气储配站。对于储存量小于 500m3或单罐容积小于150m3时。一般选用卧式圆筒形储罐。液化气储罐是储存易燃易爆 介质.直接关系到人民生命财产安全的重要设备。因此属于设计、制造要求高、检验要求 严的三类压力容器。本次设计的为 100m3液化石油气储罐设计即为此种情况。工业生产中具有特定的工艺功能并承受一定

4、压力的设备，称压力容器。设计温度为-20 c以下的压力容器被称为低温压力容器， 对于低温压力容器首先要选用合适的材料， 材 料在使用温度下应具有良好的韧性。经细化晶粒处理的低合金钢可用到 -45 c, 2.5 %锲钢 可用到-60 c, 3.5 %锲钢可用到-104 c,9 %锲钢可用到-196 c。低于-196 c时可选用奥氏 体不锈钢等。因此鉴于本次课题低温液氮储罐为单层绝热储罐。内胆材质采用奥氏体不锈钢 (0cu8ni10ti),外层保冷材料为泡沫玻璃。同时采用了双组分快速固化液体涂料。由筒 体、封头、法兰和密封元件、开孔和接管、支座、绝热保冷层六大部组成。筒体是圆筒形压力容器的主要承压

5、元件，它构成了完成化学反应或储存物所需的最大 空间。筒体一般是由钢板卷制或压制成型后组装焊接而成。当筒体直径较小是，可采用无 缝钢管制作。对于即轴向尺寸较大的筒体，采用环焊缝将几个筒节拼焊制成。根据筒体的 承载要求和钢板厚度，具纵焊缝和环向焊缝可采用开坡口或不坡口的对接接头。对于承受 高压的厚壁容器筒体，除了采用单层厚钢板制作外，也可以采用层板包扎、热套、绕带或 绕板等工艺制作多层筒体结构。封头即是容器的端盖。根据形状的不同，分为球形封头、 椭圆形封头、蝶形封头和平板封头等结构形式。为了避免在低温压力容器上产生过高的局部应力，在设计容器时应避免有过高的应力 集中和附加应力；在制造容器时严格检验

6、，以防止容器中存在危险的缺陷。对于因焊接而 引起的过大残余应力，在焊后应进行消除焊接残余应力处理。为保证压力容器的安全使用，在制造严格按照有关标准、规范，对压力容器的原材料 和加工制造过程进行严格的质量检验，因此，对投入运行的压力容器也需要进行定期检验。压力容器的检验内容主要有：对材料的化学成分和力学性能的常规理化检验；对焊接接头 的各种性能检验；对压力容器各部分存在的各类缺陷的无损检测；用高于操作压力的液体 对容器进行耐压试验等。质量检验在压力容器制造过程中占重要的地位。在有些反应堆压力容器的生产周期中，有一半的时间都是用于质量检验第一章设计参数的选择1.1 设计题目液氮储罐结构设计（12

7、m3）1.2 设计数据如下表1 ：表1 ：设计数据序 号项目数值单位备注1名称液氮储罐（6n3）2最大工作压力1.2mpa3工作温度20c4公称直径1600mm5容积63 m6单位容积充装量0.423t/ m7装量系数0.98其他要求100%损检测1.3 设计压力设计压力取最大工作压力的1.1倍，即pc=1.1 x 1.2=1.321.4 设计温度设计温度为室温，即20co1.5 主要元件材料的选择1 .筒体材料的选择：根据gb150-1998表4-1 ,选用筒体材料为不锈钢1cu8ni9ti （钢材标准为gb13296二t =137mpa l jo2 .鞍座材料的选择：根据jb/t4731，

8、鞍座选用材料为1cu8ni9ti ,其许用应力crt =137mpa 03 .地脚螺栓的材料选择：由于工作温度为超低温，地脚螺栓选用 1cu8ni8ti ,其许用应力mt =137mpa第二章设备的结构设计2.1 圆筒厚度的设计该容器需100琳伤，所以取其次i接系数为*=1.00圆筒的厚度在616mme围内，查gb150-1998中表4-1 ,可得：温度在20c下，许用应力二t =137mpa利用中径公式，计算厚度：6=pd/ (2虫(rt-pc) =7.74mm查标准hg20580-1998钢制化工容器设计基础规定表7-1知，钢板厚度负偏差0.8mm查标准hg20580-1998钢制化工容器

9、设计基础规定表 7-5知，不锈钢在无特殊腐蚀情况下，腐蚀裕量c2取0。本例取c2=0。则筒体的设计厚度 6 n= 6 +g+g=7.74+0.8+0=8.54圆整后，取名义厚度6 n=9。筒体的有效厚度 “3- c1682.2 封头厚度的设计查标准jb/t4746-2002钢制压力容器用封头中表1,得公称直径dn = di =1600mm。选用标准椭圆形封头，型号代号为eha则2hi 算中式7-1计算：6=pd / (2 4-pc) =7.74mm同上，取 c1=0.8mm, c2=0。,根据gb150-1998中椭圆形封头计di =2圆整后，取名义厚度6 n=9。封头型记做 eha1600

10、石脑油，水压试验充满水，故取介质密度为0水=1000kg/m , m3 = p水 v.一. _2. 一 . .,_2_ 3v=v筒2v封=di lo封=1.624.4 20.5864 = 10.02m344v=6.67则 m3 = p水v = 1000 父 10.02kg =10020kgm3=6670kg皿一附件质量：人孔质量为153kg,其他接管总和为200kg,即m4 =353kg综上所述m = m1 2m2 m3 m4 =1041 2 133.4 10020 353 = 11680.8kgm=m+2m+m+m=1000+2x 133.4+6670+353=8289.8则每个鞍座承受的质

11、量为4144.9kg,重量为41.5kn查jb4712.1-20079表1,优先选择轻型支座。查9中表2,得出鞍座尺寸如表3-6:表3-6 鞍座尺寸表公称直径dn1600腹板28垫板b4390允许 载荷q kn275筋板l 3225648鞍座 高度h250b2170e70底板h1120b3240螺栓间 距l2440bi20028鞍座质 量kg116丁12垫板弧长1870增加100mm增加的 高度kg122 .鞍座位置的确定因为当外伸长度a=0.207l时，双支座跨距中间截面的最大弯矩和支座截面处的弯矩绝 对值相等，从而使上述两截面上保持等强度，考虑到支座截面处除弯矩以外的其他载荷， 面且支座截

12、面处应力较为复杂，故常取支座处圆筒的弯矩略小于跨距中间圆筒的弯矩，鞍 座中心与封头切线的距离a满足am0.2l （l为两封头切线间的距离），最后使 a-0.5rmrm = ri （2为圆筒的平均半径）。故 am0.2l,0.5rm=121q403 =403mm,取 a = 400mm。2.5接管、法兰的选择液氮储罐应设置出液口，进液口，人孔，液位计口，排空口，安全阀，温度计，压力表。1 .小直径接管和法兰查hg/t 20592-2009钢制管法兰中表 8.2 3-1 pn10带颈对焊钢制管法兰，选取各 管口公称直径，查得各法兰的尺寸。查hg/t 20592-2009钢制管法兰中附录 d中表d-

13、3,得各法兰的质量。查hg/t 20592-2009钢制管法兰中表3.2.2 ,法兰的密封面均采用 mfm（凹凸面密整体钢制法兰尺寸表mm序号名称公称直 径dn钢管外径 法兰焊端 外径钢管 厚度s法兰 外径 d螺栓孔 中心圆 直径k螺栓 孔直 径l螺栓孔教 量口（个）螺栓 th法兰 厚度 c法兰皴法兰 高度h兰t 法质ns:ra出械 80b9b42001601s8m16201053.2106504b进液 8089b4200160168ml 6201053.210d504cl-2液位计口3238b3.5 140100184m1218.402.364407d温度计口2025b310575144ml

14、 218402.364401e压力表口2025b310575144m12is402 364401f安全阀口1001o8b4220180188m16201313.6128524.5s排空 5057b3.5 165125184ml 6is742.98452 4注以上除人孔以外各孔均为外接管，垫圈和螺栓不做选择.人孔法兰设计mmdn400b150h1230dwx s426火10l200h2107d580b32d24d1525b127a320b2323.法兰标记法兰标准标记包括法兰名称及代号、密封面形式代号、公称直径、公称压力、法兰厚 度、法兰总高度、标准编号。当法兰厚度、法兰高度采用标准值时在标记中

15、可省略。例如，公称压力1.6mp3公称直径80mmi勺带颈对焊法兰，法兰材料1cu8ni10ti ,其 标记为：法兰 c-t 80-1.60 hg 20575-97 。2.6容器保冷层设计根据设计温度，选择可以在-190常条件下正常使用的材料一一泡沫玻璃板。泡沫玻璃板具体参数如下：使用温度-191 c,容积密度150kg/m3,平均温度-86 c ,热导率0.0515 , 抗压强度0.5mpa,吸水率0.15%。优点：机械强度好，用于较宽的温度范围，吸水性差， 透湿率低，防水抗碱抗酸。不易腐蚀，不易燃，是比较理想的保冷材料，特别市对于火灾 危险性较大的化工厂选用此种材料更为好。缺点：在温度突然

16、变化时易碎，价格高，需要 安排膨胀节、伸缩节。厚度计算：按照gb 50264-97工业设备及管道绝热工程设计规范规范，保冷厚度应采用最 大允许冷损失量进行计算。并用经济厚度调整。4nl*_ 22储-切_ 1-圆形容器保冷厚度计算公式：虑刈四q a：d。绝热层内壁直径，1624mm&绝热层外壁直径，待定a8.141w/( nf . c )q-绝热层外壳单位面积的最大允许冷损失量当心时，依卜一4一5仪=一3645丁t0介质温度，-191 cta绝热层外环境温度，取常温 20 cdx 出 2x 0.0515(19120)1 i故 l624 1,6241,624 36 45s.141 j求得d=213

17、2mm,保温层厚度 6 =254mm第三章开孔补强设计根据gb150中8.3,当设计压力小于或等于2.5mpa时，在壳体上开孔，两相邻开孔中 心的间距大于两孔直径之和的两倍，且接管公称外径不大于 89mnw,接管厚度满足要求, 不另行补强，故该储罐中只有 dn=500mm)人孔需要补强。3.1 补强设计方法判别1600800mm2,故可以采用按hg/t 21518-2005,选用回转盖带颈对焊法兰人孔。d d开孔直径 d =di + 2ct =500+2父 1.35 = 502.7mm2等面积法进行开孔补强计算。接管材料选用与筒体材料相同的 0cr18ni10ti不锈钢，其许用应力 卜1=13

18、7mpa。根据gb150-1998中式8-1 , a = d28et(1 - fr )。壳体开孔处的计算厚度1 hofmm ,接管的有效厚度% =5讨-ct =12-1.8=10.2mm,强度削弱系数fr =13所以开孔所需补强面积a=d 2戌1一 fr =502.7 10.3=518mm3.2 有效补强范围1 .有效宽度b的确定按 gb150 中式 8-7，得 b1=2d=1o05.4mmb2 =d+2sn+26nt =5447mmb = max b1, b2 = 1005.4mm fo2 .有效高度的确定(1 )外侧有效高度h的确定 根据 gb150中式 88 ,得:h1 vdnt -67

19、.3mm, h1 =接官外伸图度=hi=250mmh = min h1,h1 = 67.3mm o(2)内侧有效高度h2的确定根据 gb150-1998中式 8-9,得：h2 nt=67.3mm, h2=0,儿/口伍由2)二03.3 有效补强面积1 .筒体多余面积a = b -d e 二)-2 锐、e -1 - fr = 1005.4-502.711.2-10.3 = 452.4mm32 .接管的多余面积pcdit = t = 3.22mm接管计算厚度：2 - 1 -0.5pc2a2 =2hi、戌一、t fr 2h2 et-ct fr = 599.0mm 3.焊缝金属截面积.122a3 =10

20、2 = 100mm焊角取10.0mm23.4 补强面积.52599.1*01324mm2 ,因为ae q所以在有效补强范围。选择c型坡口，补强圈内径di =d0+2孰+(35)=511553mm,取=55卅九补强圈厚度:a44045.4d2 -d1 - 840 -551=14mm圆整取名义厚度c =14mm第四章强度计算4.1、 水压试验应力校核 :170pt=1.25p0；=1.25 2.21.65mpaptpc|f170试验压力圆筒的薄膜应力pt di e二 t 二t2二 e2.75 1600 82 8=165.825mpa0.9瓯八八=0.9*1*550=495mpa即0.9羯% ,所以

21、水压试验合格。4.2、 圆筒轴向弯矩计算圆筒的平均半径16008 -f-22=804 m mf =mg =58404 n鞍座反力 2剪力图根据 jb/t 4731-2005 中式 7-2,得:4 i+4.h3 l4a58404 36504l 28042-42002)3650_一 4 4001 + 3 36504 40036508= 2.65 10 n * mm4.2.2鞍座平面上的轴向弯矩根据 jb/t 4731-2005 中式 7-3,得:m 2 -fa221a + ra 1l 2al1+4h3l一 -58404 40011-400 804 -40036502 400 3650,4 4001

22、 -3 36506=-2.15 10 n *mm4.3、圆筒轴向应力计算并校核根据jb/t 4731-2005中式7-4式7-7计算4.3.1圆筒中间截面上由压力及轴向弯矩引起的轴向应力最高点处:.pcram11 _ c_22、e 3.14ra、.61.32 10 8042 88 2.65l0 = 50.01mpa3.14 0.804 8最低点处:一prm2 e3.14ra e1.32 10 8042.65 100 10 =66.493mpa2 83.14 804 84.3.2由压力及轴向弯矩引起的轴向应力计算并校核鞍座平面上，由压力及轴向弯矩引起的轴向应力，按下式计算:a).当圆筒在鞍座平面

23、上或靠近鞍座处有加强圈或被封头加强(即amr/2)时，轴向应力飞位于横截面最高点处.取鞍座包角 8=120；查表 7-1 (jb/t4731-2005)得，k1 =1。(二1.0 .则6二 pr _mj32 10 804232 e3.14k1ra e 2 86- 2.1510 2: 66.46mpa 3.14父1父0.804 父8b).在横截面最低点处的轴向应力&二4t2 e 3.14k2ra e661.32 10 804-2.15 10二22m83.14父1父0 804 父8=66.462mpa4.3.3.圆筒轴向应力校核a 0.0940.0944a9.35 10ra/ e 804/85-2

24、_2 .b = - ea = 2.0查过程设备设计中图4-8得，e =2.00x10,则5410 9.35 10 =124.67mpal lax = j,二 2,二3，二 4max=66.493mpa二占 1 = b ac满足条件ac max4.4、 切向剪应力的计算及校核4.4.1 圆筒切向剪应力的计算 根据jb/t 4731-2005中式7-9计算查 jb/t 4731-2005 中表 7-2 ,得:k3 =0.880k4 =0.401k3f 0.880 584047.99mpara e804 84.4.2 圆筒被封头加强（awr/2）时，其最大剪应力根据jb/t4731-2005中式7-

25、10,计算得:k4f 0.401 58404h = k43.64mpah ra e 804 84.4.3 切向剪应力的校核圆筒的切向剪应力不应超过设计温度下材料许用应力的0.8倍，即三0.8口1封头的切向剪应力，应满足w -1.25卜ah后. =7.99mpa 0.8 tt =0.8 170 =136mpa即-0.84 故圆筒满足强度要求。2k=61 1600112m 400 jk pc di 1 1.32 1600c i =132mpah 2、2 8he= 4.06mpa m1.25 l t-二 h =1.25 170 -132 =80.5mpa故封头满足强度要求。4.5、 圆筒周向应力的计

26、算和校核b4 = 430mmb 1.56, ran- = b2 = 190mm所以 b4 b 1.56., ra三n所以鞍座垫片作为加强用的鞍座4.5.1 在横截面的最低点处_kaf-5 二一 （、e 、re）b2其中k=0.1（容器焊在支座上）查 jb/t4731 -2005，表 7-3 知，& =0.760f =58404 n、e=8mm、. 4=10mm b2=190mm0.1 0.760 5840410 8 190=1.30mpa4.5.2 在鞍座边角处l/ ra =3650/804=4.54 二 8一f12 k 6 f ra6 ,一 .224、e f4 b2 l e 、. 4a/ra

27、 =0.4/0.804 = 0.498 0.5查 jb/t4731 2005，表 7-3 知，k6 =0.01358404 6 一 一4 8 10 19012 0.013 58404 804223650 8 10=-16.506mpa4.5.3鞍座垫板边缘处圆筒中的周向应力当 l / ra =3650/804 = 4.54 8f 12k6fra/_24 eb2l -584044 8 190= 40.964mpa12 0.013 58404 80423650 84.5.4周向应力校核根据jb/t 4731-2005中7.3.4.3 进行校核由于二t =170mpa所以二 5 kt仃6 1.25f

28、r 】 仃6 w1.25h 故均满足强度要求4.6、鞍座应力计算并校核4.6.1腹板水平分力及强度校核fs = k9f鞍座包角10 =120：查表jb/t4731-2005中表7-5相应20.2040.204 58404 =11914.416n则f s当垫板起加强作用时：_ _ f s；-9 二h sb0 br、 4苴中、4= 10mm b0=10mm b=b2= 190mmra 804ra =268mmh =h -、4 =200-10 = 190mmhs则,一 ra=min h ,=240mm,311914.416；- 93.135mpa-9 190 10 190 10查 jb/t 4731

29、-2005 中表 5-1 ,得：l =147mpa2 1二 9 - - k l满足要求 3 sa即其强度合格。4.6.2鞍座压缩应力及强度校核查jb/t4731-2005表7-6,因大同地震发生几率小，取%=0.08贝ifev - 1mg =0.08 116808 9.81 =91670.9784n钢底板对水泥基础f = 0.4显然 f mgf所以压力按下式计算:二 saf fevhfevhvasa2zrasa l-2ah v = r y h = 1600 8 200 = 1004mm筋板面积a1 =b2 3 =190 8 = 1520mm2腹板面积a2 = l1 -50、2 = 1420-5

30、0 10= 13700mm22asa =6a a2 =6 1520 13700 = 22820mm2l1420x =-10 -15-：3 -l3 =-10-15 -8-330 -347mm22r38乙=x = 347 一 = 351mm22z2 =乙 l3 =351 330 681mm形心vc 二6a b22 /2 6 1520 190 10 /2-= =33.96mm22820asab2 、2200yc = - - yc = -33.96 = 66.04mm3b2 - 3_ 2_ 2至 a z2z23q-20)i 十12=2 3190 831232210 1420 -50+ 1520(351

31、2 +6812 ) +-12= 3927207287 mm3b23、.3、23 l1 -2016m ib2- +axyc 十上7十12112a2vc01903 86|t 121031420 -50+1520 父 347 父 66.04 +13700 父 33.96123237008244 mm腹板与筋板组合截面断面系数:maxz maxb .c 220=-10 = -10 = 100mm22l11420二一 -10 =-10 = 700mm22zryi yzmax39272072872=5610296mm700zrzizzmax23700824422370082.44mm100zr =minz

32、ryzz ；=2370082mm2。sa saf_ 2fevhv代入公式二一五一 asa l-2afevhf evhv _ 58404 22425 25022425 1257.5saasa 2zrasal2a 一 一 22820 2 2370082 22820 3650-2 500=-6.95mpa由温度变化引起圆筒体伸缩时产生的支座腹板与筋板组合截面的压应力为saf ffhasaz58404 - 58404 0.4 200 ;-4.53mpa228202370082ko =1.2k i;- i -1.2 147=176.4 0 sa根据jb/t 4731-2005中式7-32进行校核满足式忖

33、sa w ko卜sa和式仃sa -a,即满足强速要求第五章液瀛储罐的焊接5.1 坡口加工焊接接头坡口形状和几何尺寸的设计，应遵循以下原则：（1）保证焊接质量（2）坡口加工简易 （3）便于焊接加工 （4）节省焊接材料5.2 焊接顺序焊接顺序：单个筒节的焊接一一筒节间的对接一一筒体与封头的对接一一接管、支座 等相关构件的焊接。5.3 筒体纵焊缝筒体的厚度为b=9mme体的纵焊缝的焊接采用i形坡口的接头设计。留有一定间隙且 背面采用某种形式的衬垫。采用埋弧焊，焊丝型号为 h0cr21ni10 焊剂对应牌号hj260焊剂一一铜垫单面焊双面成形的埋弧焊工艺参数钢板厚度/mm装配间隙/mm焊丝直径/mm焊

34、接电流/a电弧电压/v焊接速度 /m.h-19344720780363827.55.4 筒体环焊缝压力容器筒体环焊缝坡口形式，取决于其壁厚及所选用的焊接工艺方法。对于薄壁容器，壳体环焊缝多采用 v形坡口；对于厚壁壳体环焊缝，为减少焊缝横截面，通常采用u形坡口。对于此次设计的容器，属于薄壁形，具环焊缝包括筒节对接焊缝和筒体与封头的对接焊缝，都采用相同的坡口形式。即采用 v形坡口。采用焊条电弧焊，焊条型号为 e347-16板厚/mm焊脚l/mm焊接 位置焊接 层数坡口尺寸焊接 电流 /a焊接速度/mm*min-1焊条 直径 /mm备注间隙 c/mm钝边 f/mm92立焊2020380 10040

35、803.25.5 接管与筒体焊接采用焊条电弧焊，焊条型号为 e347-16板厚/mm焊脚l/mm焊接 位置焊接 层数坡口尺寸焊 接电 流/a焊接速度 /mm.min-1焊条 直径 /mm备注间隙 c/mm钝边 f/mm92立焊2020380 10040 803.25.6 人口及补偿圈焊接采用焊条电弧焊，焊条型号为 e347-16板厚/mm焊脚l/mm焊接 位置焊接 层数坡口尺寸焊接电流/a焊接速度 /mm.min-1焊条直径/mm备注间隙 c/mm专屯边 f/mm92立焊020380 10040 803.25.7 接管与法兰处焊接（排空口、液位计、温度计、压力表）采用焊条电弧焊，焊条型号为 e

36、347-16焊缝空 间位置焊件厚 度（mm第一层焊缝第二层焊缝封底焊缝焊条直 径（mrm焊接电流（mrm焊条直 径（mrm焊接电流（mrm焊条直 径（mrm焊接电流（mrm横对接 焊缝6.53.2901203.2901203.2901205.8接管与法兰焊接处（进料口、出料口、排污口、安全阀）采用焊条电弧焊，焊条型号为 e347-16焊缝空焊件厚第一层焊缝第二层焊缝封底焊缝间位置度（mm焊条直 径（mrm焊接电流（mrm焊条直 径（mrm焊接电流（mrm焊条直 径（mrm焊接电流（mrm横对接 焊缝7.53.290120414016041201605.9 鞍座底板与肋板和腹板的焊接采用焊条电弧

37、焊，焊条型号为 e347-16板厚 (mrm焊脚l(mm)焊接位置焊 接 层 数厕隙c (mrm钝边f(mrm焊接 电流 （a）焊接速度 (mm.min-1)焊条 直径 （mrm82全211801140803. 21全20位置5.10焊缝坡口尺寸褰勘就请购机利酎l喘处接头噂或1:1内第 x 柏接管与法朗跳装对式好鞭圭秘孤就第六章备料加工工艺6.1 原材料的储备根据压力容器的结构，购进材质为1cu8ni9ti的不锈钢钢板和焊接材料。入库前对母 材及焊接材料进行化学成分和技术性能的检验，检验合格的原材料入库，并对材料分类标 记、合理存放和保管，防止混杂、受潮、生锈、损伤。钢板厚度：15mm 数量：

38、2钢板尺寸:4396 x 1800 4396 x 15006.2 板材的预处理6.2.1 板材的矫正：钢材的矫正主要有以下方法：机械矫正：利用各种矫正的机械设备对钢材进行矫正的方法，使钢材的纤维发生变形，达到矫正的目的。火焰矫正：利用气焊和气割的焊，割炬或专用的火焰矫正加热枪，加热被矫正钢材或 工件的变形部位。手工矫正：用锤击钢材的变形有关区域，使短纤维部分伸长，从而进行矫正。对于板厚为15mm勺钢板，由于厚度较大，采用火焰矫正，火焰矫正方法简单，灵活， 快速，效率高，效果好，适用于单件及小批量结构件的二次矫正。1中国机械工程学会焊接学会编著.焊接手册 第2版第3卷.机械工业出版社.2001.

39、p8796.2.2 钢材的表面清理：清理方法主要有两类：机械法：包括喷砂和喷丸，手工风砂轮或钢丝刷，砂布打磨，刮光或抛光等。化学法：即用溶液进行清理，此法效率高，质量均匀而且稳定，但成本高，对环境 也造成污染。常用酸洗方法是将钢板质量分数为2%4的硫酸槽内一定时间后，取出后置于质量分数为1%2%.石灰液槽内，经石灰液中和钢板上的酸，取出干燥，板上留有一层 薄石灰粉，以防止金属再氧化，在切割前和焊前可将其擦去。1cr18ni9ti是不锈钢，比较适合化学法进行表面清理。6.2.3 放样，划线与号料在制造金属结构之前，按照设计图样，在放样平台上用1:1的比例尺寸，划出结构的图形和平面展开尺寸，并制作

40、样板，在根据样板来划线。6.3 下料，边缘加工以及夹具的选择制造焊接结构的金属材料在划线与号料的基础上，进行机械切割，热切割下料。切割 的边缘，特别是装配焊接边缘，通常要进行边缘加工（破口加工）。6.3.1 切割机选择：机械切割包括使用剪床，圆盘剪床，冲床，联合冲剪机和锯床等。热切割包括气割，等离子弧切割，电弧切割和激光切割等。对于1cu8ni9ti不锈钢的切割，一般采用等离子弧切割下料，切口较窄，比较光洁， 变形和热影响区也较小。选择 omnimat列切割机下料，轨距2500mm切割宽度1900mm 整机宽度3000mm.1中国机械工程学会焊接学会编著.焊接手册 第2版第3卷.机械工业出版社

41、.2001.p921 表 21-136.3.2 卷板机选择选择对称式三辗卷板机 cdw仔一（对称上调式）16x 2000a型，最大卷板宽度2000mm 最小卷板厚度16,电动机功率15kw,外形尺寸长x宽x高4.5x1.56x1.86.3.3 坡口加工机选择：坡口加工常用的方法有机械切削和热切割两类，机械切削加工坡口，常采用刨边机， 坡口加工机和铳床，刨床，车床等各种通用机床。在此选用型号为hp-10,技术数据为被加工钢板的抗拉强度 390750mpa坡口最大宽度127mm工件最大厚度 30mm坡口角度 调整范围3045、最小钝边高1mm加工坡口速度 2.63.4m/min。1中国机械工程学会

42、焊接学会编著.焊接手册 第2版第3卷.机械工业出版社.2001.p942 表 21-456.3.4 焊接工装夹具的选择：焊接工装夹具是将焊件准确定位并夹紧，用于装配和焊接的工艺装备。选择手动加紧 机构中的手动螺旋撑圆器，其主要作用是用于筒形工件的对接，矫正其不圆柱度，防止变 形消除局部变形。1中国机械工程学会焊接学会编著.焊接手册 第2版 第3卷.机械工业出版社.2001.p948 表 21-486.3.5 弯曲成形选择对称式三辗卷板机 cdw仔一（对称上调式）16x 2000a型，最大卷板宽度2000mm 最小卷板厚度16,电动机功率15kw,外形尺寸长x宽x高4.5x1.56x1.81中国

43、机械工程学会焊接学会编著.焊接手册 第2版第3卷.机械工业出版社.2001. p934 表 21-326.4 装配的焊接次序选择随装随焊，立式储气罐的装配是先将板材加工成 5024x3000的圆筒，用定位焊给 予定位。再将封头与筒体进行定位焊。筒体的纵向焊缝用手工电弧焊进行焊接，封头和筒体的焊缝用埋弧焊进行焊接。筒体 的装配焊接：清理焊口，在焊剂垫上埋弧自动焊接底板内环缝，尔后焊外环缝；在纵向焊 剂垫上埋弧自动焊接罐筒内纵缝，尔后焊外纵缝；装配焊接大小筋板，气切罐筒上各孔（如 排油孔，空气包处人孔等），并进行质量检验，装配端板，手工焊接端板内环缝，外部清 根；埋弧自动焊接两条外环缝。焊成罐体将

44、装配焊接好且检验合格的罐筒装配焊接罐体托、排油阀和空气包，以及 内外梯、走抬架，经水压试验，合格的罐体。6.5 焊后热处理焊后应该对工件进行热处理，以减小在焊接过程中产生的局部应力，很应变，从而 达到焊件抗压以及各方面力学性能的提高。消除热应变的有效措施是焊后退火处理，经 600c左右消除应力，退火后，材料的韧性基本能恢复到原来水平。最后对焊道修光，按照 标准进行验收。第七章焊缝的无损检验与耐压气密性检验容器在制造和运行过程中需要对壳板及焊缝进行严格的无损检测，这是确保容器质量，防止事故发生的重要手段之一。容器的无损检验包括对原材料、制造安装、最终成品 及运行中检验等。目前容器常用无损检测方法

45、有：射线探伤，超声波探伤，磁粉探伤，液 体渗透探伤，有条件的地方采用声发射技术。对焊缝热影响区和破口等区域的表面，一般 还要进行100%b粉探伤或100喊体渗透探伤。我的在焊接过成中可能出现如下的缺陷： 裂 纹、气孔、夹渣、未熔合、未容透等现象希望在用手弧焊加工时，给予重视。i, r类焊 缝进行射线照透检测，检测长度为每条焊缝长的20%且不小于250mm相交焊缝必须检测， 合格标准均按jb4730-94中三级。检测方法：检测对象铁素体钢焊缝内部缺陷采用射线探伤、超声波探伤表面缺陷采用磁粉探伤、渗透探伤射线探伤：有利于检出夹渣、气孔等体积形的缺陷超声波探伤：有利于检出裂纹类面积形缺陷磁粉探伤：可检表面与近面缺陷渗透探伤：光洁与清洁工件表面形缺陷另外容器的压力试验和气密性试验是热处理之后进行，常采用水压试验。设备制造完毕后应在4mpaft进行水压实验10分钟无渗漏，冒汗现象，检查检查容器是否达到设计要 求，验证其是否能保证在没计压力下安全运行所必须的承压能力，同时也可以通过局部渗 透现象发现其潜在的局部缺陷。参考文献1方洪渊.焊接结构学m.北京：机械工业出版社，2008.2方书起.化工设