压力容器制造基础知识

1、压力容器制造基础知识 WORD文档使用说明：压力容器制造基础知识 来源于PDFWORDPDF转换成WROD 本WOED文件是采用在线转换功能下载而来，因此在排版和显示效果方面可能不能满足您的应用需求。如果需要查看原版WOED文件，请访问这里压力容器制造基础知识 文件原版地址: 压力容器制造基础知识|PDF转换成WROD_PDF阅读器下载压力容器制造基本知识一、压力容器的特点 1.概念： 1.概念 概念： 容器按所承受的压力大小分为常压容器 和压力容器两大类。 和压力容器两大类。压力容器一般泛指最高 工作压力P,用于完成反应 换热、 用于完成反应、 工作压力P,用于完成反应、换热、 吸收、萃取、

2、分离和储存等工艺过程， 吸收、萃取、分离和储存等工艺过程，并能 承受一定压力的密闭容器。 承受一定压力的密闭容器。2.压力容器分类： 2.压力容器分类 压力容器分类： 按制造方法分：焊接、铆接、铸造、锻造、热套等。 按制造方法分：焊接、铆接、铸造、锻造、热套等。 按承压方式分：内压、外压。 按承压方式分：内压、外压。 按设计压力分：低压、中压、高压、超高压。 按设计压力分：低压、中压、高压、超高压。 按容器的使用方式分：固定、移动。 按容器的使用方式分：固定、移动。 按压力、介质、材质分： 三类。 按压力、介质、材质分：一、二、三类。 按容器在工艺过程中的作用原理分：反应器（ 按容器在工艺过程

3、中的作用原理分：反应器（R）、 换热器（ ）、分离器 分离器（ ）、储存容器 储存容器（ 换热器（E）、分离器（S）、储存容器（C，其中 球型容器为B 球型容器为B）。3.制造要求： 3.制造要求： 制造要求 (1)制造企业必须具备一定的生产实力和条件， (1)制造企业必须具备一定的生产实力和条件 制造企业必须具备一定的生产实力和条件， 同时需取得压力容器制造许可证。 同时需取得压力容器制造许可证。 (2)在制造过程中须严格遵守各项法规和标准。 (2)在制造过程中须严格遵守各项法规和标准 在制造过程中须严格遵守各项法规和标准。 (3)要具备完善的压力质量法律体系。 (3)要具备完善的压力质量法

4、律体系 要具备完善的压力质量法律体系。 (4) 要有一定的制造能力、实力和基本条件。 要有一定的制造能力、实力和基本条件。4.压力容器的发展： 压力容器的发展： 压力容器的发展 我国压力容器大规模制造开始于20世纪 年代， 世纪60年代 我国压力容器大规模制造开始于 世纪 年代，80 年代实行了制造许可证制度。 年代实行了制造许可证制度。 产品类型只要有：炼油、石化、工业、核电设备； 产品类型只要有：炼油、石化、工业、核电设备； 压力容器的用材也从单一的普通碳素钢发展到低合 金钢、耐热钢、低温钢、高强度钢和特殊合金钢等。 金钢、耐热钢、低温钢、高强度钢和特殊合金钢等。 品种越来越多。 品种越来

5、越多。 制造工艺技术、设备方面也有了很大的提高。 制造工艺技术、设备方面也有了很大的提高。二、压力容器制造工艺 1、基本概念 工艺：工艺是使各种原材料、 工艺：工艺是使各种原材料、半成品成为产 品的方法和过程。 品的方法和过程。 工艺文件：工艺文件是指导工人操作和用于 工艺文件： 生产、工艺管理的技术文件。 生产、工艺管理的技术文件。2、工艺文件的作用 编制生产计划的依据 工艺文件事先规定了产品生产的工艺过程， 工艺文件事先规定了产品生产的工艺过程，生 产管理人员即可依据工艺文件来制定生产作业计 组织生产，保证生产秩序的正常进行。 划，组织生产，保证生产秩序的正常进行。 生产准备的依据 工艺文

6、件规定了产品生产所需原材料、半成品、 工艺文件规定了产品生产所需原材料、半成品、 外购件等。所要使用的机器设备、工具、 外购件等。所要使用的机器设备、工具、工装以 及所需人员的素质等要求。 及所需人员的素质等要求。 指导工人进行生产 工艺文件规定了工艺过程中各工序的工艺规范， 工艺文件规定了工艺过程中各工序的工艺规范， 对各工序起到了指导作用，有利于保证产品质量、 对各工序起到了指导作用，有利于保证产品质量、 提高效率。 提高效率。3、编制工艺文件应具备的条件 具有本专业基础理论知识和一定的生产经验 了解企业的生产条件 不同的企业生产条件不同， 不同的企业生产条件不同，对于同样产品的生产 制造

7、，其工艺往往有很大的差异， 制造，其工艺往往有很大的差异，企业生产条件对 编制工艺影响较大的因素有： 编制工艺影响较大的因素有： 基本生产条件； 基本生产条件； 设备能力； 设备能力； 工人技术水平。 工人技术水平。 掌握公司有关的工艺规定 熟悉有关的技术标准和规范4、制定工艺文件的原则 制定工艺文件的原则是在一定的生产 条件下，能以最快的速度、最少的劳动量、 条件下，能以最快的速度、最少的劳动量、 最低的生产费用，安全、 最低的生产费用，安全、可靠地生产出符 合要求的产品。主要应注意以下方面： 合要求的产品。主要应注意以下方面： 技术的先进性。 技术的先进性。 经济的合理性。 经济的合理性。

8、 有良好的劳动条件。 有良好的劳动条件。三、压力容器制造的主要工序 1. 材料的检验 2. 备料 3. 成型 4. 机加工 5. 装配 6. 焊接 7. 无损检测 8. 热处理 9. 压力试验和致密性试验 10. 表面处理、油漆、包装。 表面处理、油漆、包装。四、压力容器制造、检验和验收 压力容器制造、 1、 容器主要受压部分的焊接接头分为A、B、 容器主要受压部分的焊接接头分为A C、D 四类，如图 四类，2、圆筒与壳体错边量 A、B类焊接接头对口错边量b（见图10-4） 应符合表10-1的规定。锻焊容器B类焊接接头 对口错边量b应不大于对口处钢材厚度S的 1/8，且不大于5mm。表 10-

9、1对口处钢材厚度 对口处钢材厚度s A 12 1220 2040 4050 50 1/4s 3 3 3 1/16s，且10 ， 按焊接接头类型划分对口错边量 b B 1/4s 1/4s 5 1/8s 1/8s，且20 ，类接头， 注：球形封头与圆筒连接的环向接头以及嵌入式接管与圆筒或封头对接连接的 A 类接头，按 B 类焊接接头 对口错边量要求。 对口错边量要求。复合钢板的对口错边量b（见图10-5）不大于 钢板复层厚度的50%，且不大于2mm。B类焊接接头以及圆筒与球形封头相连的A类焊接接 头，当两侧钢材厚度不等时，若薄板厚度不大于 10mm，两板厚度差超过3mm;若薄板厚度大于 10mm，

10、两板厚度差大于薄板厚度的30%，或超过 5mm时，均应按图10-8的要求单面或双面削薄厚板 边缘，或按同样要求采用堆焊方法将薄板边缘焊成 斜面。 当两板厚度差小于上列数值时，则对口错边量b按 表10-1要求，且对口错边量b以较薄板厚度为基准 确定。在测量对口错边量b时，不应计入两板厚度 的差值。3、 冷热加工成形 根据制造工艺确定加工裕量，以确保凸形封头 和热卷筒节成形后的厚度不小于该部件的名义厚度 减去钢板负偏差。冷卷筒节投料的钢材厚度S不得 小于其名义厚度减钢板负偏差。 制造中应避免钢板表面的机械损伤。对于尖锐伤 痕以及不锈钢容器防腐蚀表面的局部伤痕、刻槽等 缺陷应予修磨，修磨范围的斜度至

11、少为1：3。修磨 的深度应不大于该部位钢材厚度S的5%，且不大 于2mm，否则应予焊补。 对于复合板的成形件，其修磨深度不得大于复 层厚度的3%，且不大于1mm，否则应予焊补。4、 坡口表面要求 a)坡口表面不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷。 b)标准抗拉强度下限值b >540MPa的钢材及CrMo低合金钢材经火焰切割的坡口表面，应进行磁粉 或渗透检测。当无法进行磁粉或渗透检测时，应由 切割工艺保证坡口质量。 c)施焊前，应清除坡口及其母材两侧表面20mm范 围内（以离坡口边缘的距离计）的氧化物、油污、 溶渣及其他有害杂质。5、 封头 封头各种不相交的拼焊焊缝中心线间距离 至少应为封头钢材厚

12、度S的3倍，且不小于 100mm。封头由成形的瓣片和顶圆板拼接制 成时，焊缝方向只允许是径向和环向的，如 图10-2所示。 先拼板后成形的封头拼接焊缝，在成形前 应打磨与母材齐平。用弦长等于封头内径3/4Di的内样板检查椭 圆形、碟形、球形封头内表面的形状偏差 （见图10-3），其最大间隙不得大于封头内 径Di的%。检查时应使样板垂直于待测 表面。对图10-2所示的先成形后拼接制成的 封头，允许样板避开焊缝进行测量。碟形及折边锥形封头，其过渡区转角半径 不得小于图样的规定值。 封头直边部分的纵向皱折深度应不大于 。 球形封头分瓣冲压的瓣片尺寸允差应符合 GB12337的有关规定。5、 除图样另

13、有规定外，壳体直线度允差应 不大于壳体长度的1。当直立容器的壳体长 度超过30m时，其壳体直线度允差应符合 JB4710的规定。6、 筒节长度应不小于300mm。当45时， 筒节最小宽度应大于800mm。组装时，相邻 筒节A类接头焊缝中心线间外圆弧长以及封头 A类接头焊缝中心线与相邻筒节A类接头焊缝 中心线间外圆弧长应大于钢材厚度S的3倍， 且不小于100mm。7、 法兰面应垂直于接农牧民或圆筒的主轴 中心线。接管法兰应保证法兰面的水平或垂 直（有特殊要求的应按图样规定），其偏差 均不得超过法兰外径的1%（法兰外径小于 100mm时，按100mm计算），且不大于 3mm。 法兰的螺栓通孔应与壳

14、体 主轴线或铅垂线跨中布置 （见图10-9）。有特殊要 求时，应在图样上注明。8、 直立容器的底座圈、底板上地脚螺栓通 孔应跨中均布，中心圆直径允差、相邻两孔 弦长允差和任意两孔弦长允差均不大于2mm。9、容器内件和壳体焊接的焊缝应尽量避开 筒节间相焊及圆筒与封头相焊的焊缝。 10、 容器上凡被补强圈、支座、垫板等覆盖 的焊缝，均应打磨至与母材齐平。10、焊缝表面的形状尺寸及外观要求 A、B类接头焊缝的余高e1、e2，按表10-3 和图10-12的规定。 C、D类接头的焊脚，在图样无规定时，取 焊件中较薄者之厚度。补强圈的焊脚，当补 强圈的厚度不小于8mm时，其焊脚等于补强 圈厚度的70%，且

15、不小于8mm。 焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和飞溅物。用标准抗拉强度下限值b >540MPa的钢材 及Cr-Mo低合金钢材和不锈钢制造的容器以 及焊接接头系数取为1的容器，其焊缝表面 不得有咬边。其他容器焊缝表面的咬边深度 不得大于，咬边连续长度不得大于 100mm，焊缝两侧咬边的总长不得超过该焊 缝长度的10%。 C、D类接头焊缝与母材呈圆滑过渡。12、热处理 、 容器及其受压元件符合下列条件之一者， 容器及其受压元件符合下列条件之一者，应进行焊后热 处理。 处理。 1 钢材厚度 符合以下条件者： 钢材厚度S符合以下条件者 符合以下条件者： a) 碳素钢、07MnCrMoVR厚度大于

16、 碳素钢、 厚度大于32mm（如焊前预热 厚度大于 （ 100以上时，厚度大于38mm）； 以上时，厚度大于 ）； b) 16MnR及16Mn厚度大于 厚度大于30mm（如焊前预热 及 厚度大于 （如焊前预热100以上 厚度大于34mm）； 时，厚度大于 ）； c) 15MnVR及15MnV厚度大于 厚度大于28mm（如焊前预热 及 厚度大于 （如焊前预热100以 上时，厚度大于32mm）； 上时，厚度大于 ）； d) 任意厚度的 任意厚度的15MnVNR、18MnMoNbR、13MnNiMoNbR、 、 、 、 15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、20MnMo、 、 、 、

17、 、 20MnMoNb、15CrMo、12Cr1MoV、12Cr2Mo1和 、 、 、 和 1Cr5Mo钢； 钢 e) 对于钢材厚度 不同的焊接接头，上述厚度按薄者考虑； 对于钢材厚度S不同的焊接接头 上述厚度按薄者考虑； 不同的焊接接头， 对于异种钢材相焊的焊接接头，按热处理严者确定； 对于异种钢材相焊的焊接接头，按热处理严者确定； f)除图样另有规定，奥氏体不锈钢的焊接接头可不进行热处 除图样另有规定， 除图样另有规定 理。2 图样注明有应力腐蚀的容器，如盛装液化石油气、 图样注明有应力腐蚀的容器，如盛装液化石油气、 液氨等的容器。 液氨等的容器。 3 图样注明盛装毒性为极度或高度危害介质

18、的容器。 图样注明盛装毒性为极度或高度危害介质的容器。 4 冷成形或中温成形的受压元件，凡符合下列条件 冷成形或中温成形的受压元件， 之一者应于成形后进行热处理。 之一者应于成形后进行热处理。 圆筒钢材厚度S符合以下条件者： 圆筒钢材厚度 符合以下条件者： 符合以下条件者 碳素钢、 的厚度不小于圆筒内径Di的 ； 碳素钢、16MnR的厚度不小于圆筒内径 的3%； 的厚度不小于圆筒内径 其他低合金钢的厚度不小于圆筒内径Di的 其他低合金钢的厚度不小于圆筒内径 的%。 。 冷成形封头应进行热处理。当制造单位确保冷 冷成形封头应进行热处理。 成形后的材料性能符合设计、使用要求时， 成形后的材料性能符

19、合设计、使用要求时，不受此 限。 除图样另有规定，冷成形的奥氏体不锈钢封头 除图样另有规定， 可不进行热处理。 可不进行热处理。5. 需要焊后进行消氢处理的容器，如焊后随 即进行焊后热处理时，则可免做消氢处理。 6. 改善材料力学性能的热处理，应根据图样 要求所制订的热处理工艺进行。母材的热处 理试板与容器（或受压元件）同炉热处理。 当材料供货与使用的热处理状态一致时，则 在整个制造过程中不得破坏供货时的热处理 状态，否则应重新进行热处理。五、变 形 1、受热变形的原因 、 胀缩应力 焊接时，焊缝及热影响区受热膨胀， 焊接时，焊缝及热影响区受热膨胀，但由于 受到周围金属的阻碍而不能自由膨胀，

20、受到周围金属的阻碍而不能自由膨胀，此时产生 压应力；冷却时，焊缝及热影响区要收缩， 压应力；冷却时，焊缝及热影响区要收缩，但又 受到周围金属钢性的牵扯而不能自由收缩， 受到周围金属钢性的牵扯而不能自由收缩，而产 生拉应力。 生拉应力。由于以上所述两种应力的存在使焊件 产生了变形。 产生了变形。 金相组织的转变 焊接后，焊缝及热影响区的金属， 焊接后，焊缝及热影响区的金属，由珠光体 转变为奥氏体，在连续冷却时， 转变为奥氏体，在连续冷却时，奥氏体是在一温 度范围内进行转变，因此往往得到混合式组织， 度范围内进行转变，因此往往得到混合式组织， 如珠光体加索氏体、索氏体加屈氏体、 如珠光体加索氏体、索氏体加屈氏体、屈氏体加 马氏体等。随着温度的降低， 马氏体等。随着温度的降低，转变产物的硬度随 之提高，延伸率和断面收缩率也随之增大， 之提高，延伸率和断面收缩率也随之增大，因此 产生了收缩，焊件发生变形。 产生了收缩，焊件发生变形。2、防变形措施 、 反变形法 将焊件向将要变形的反方向摆放或变形， 将焊件向将要变形的反方向摆放或变形， 焊接后与预先的反变形相抵消， 焊接后与预先的反变形相抵消，而使焊件 达到设计的平整度 对称受热法 任何形式的钢结构， 任何形式的钢结构，焊接时要对称受热 才能改善防变形效果。 才能改善防变形效果。加大断面法 厚板变形小，薄板变形大，