Kaiyun 开云Kaiyun 开云《压力容器的简单介绍.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《压力容器的简单介绍.doc（18页珍藏版）》请在点石文库上搜索。
1、 摘要近年来，国内外压力容器的焊接技术取得了引人注目的新发展。随着压力容器工作参数的大幅度提高及应用领域的不断扩展，对焊接技术提出了愈来愈高的要求。所选用的焊接方法、焊接工艺、焊接材料和焊接设备首先应保证焊接接头的高质量，同时必须满足高效、低耗、低污染的要求。因此，在这一领域内，焊接工作者始终面临复杂而艰巨的技术难题，要求不断寻求最佳的解决方案。通过不懈的努力已在许多关键技术上取得重大突破，并在实际生产中得到成功的应用，取得了可观的经济效益，使压力容器焊接技术达到了新的发展水平关键词 ：压力容器 特殊 高压 易爆 腐蚀 必须 要求 不（低于、高于）前言 2007年，民用、工业用气瓶已经超过1亿
2、多只，压力管道近百万公里，压力容器不仅是工业生产中常用的设备，同时也是一种比较容易发生施事故的特殊设备。它与其他生产装置不同，压力容器一旦发生事故，不仅使容器本身遭到破坏，而且还往往诱发一连串的恶性事故，如破坏其他的设备和建筑设施，危及人员的生命和健康，污染环境，给国民经济造成重大的损失，其结果可能是灾难性的。所以，必须严格控制压力容器的设计、制造、安装、选材、检验和使用监督。1压力容器的基础知识凡承受液体介质压力的密封设备称为压力容器。压力容器一般泛指在石油化工和其他工业生产中用于完成反应、传热、传质、分离和贮运等生产工艺过程，并具有特定功能的承受一定压力的设备。它主要用于石油化工、能源工业
3、、科研和军事工业等方面；同时在民用工业领域也得到了广泛的应用，如煤气或液化石油气罐、各种蓄能器、换热器、分离器以及大型管道工程等。11 压力容器的定义根据压力容器安全技术监察规程，压力容器必须同时具备：最高工作压力0.1MPa,容器的容积25L,工作介质为气体、液化气体和最高的工作温度高于标准沸点（指一个大气压的沸点）的液体这三条规定。否则属于常压容器。12 压力容器的分类压力容器的分类方法很多，按照不同的方法可以有不同的分类。 1.21 制造分类：可分焊接容器、锻造容器、铆接容器、铸造容器和组合容器五种。1.22 按材料分类：有钢制容器、有色金属容器和非金属容器。 1.23 按壁厚分类：可分
4、薄壁容器和厚壁容器两种。1.24 按形状分类：有球形容器、圆筒形容器、圆锥形容器、 1.25 按承压方式分类：有内压容器和外压容器。1.26 按设计压力划分低压容器（代号L） 0.1MPap1.6MPa 中压容器（代号M） 1.6MPap10MPa高压容器（代号H） 10MPap100MPa超高压容器（代号U） p100MPa1.27 按综合因素（如压力容器的高低、容积的大小、介质的危害程度以及在生产过程中的重要作用）划分类容器：指装有非易燃或无毒介质的低压容器，或是装有易燃或有毒介质的低压分离容器和换热容器类容器：指属于下列情况之一的容器1 中压容器2 装有剧毒介质的低压容器3 装有易燃或有
5、毒介质的低压反应容器及贮罐4 内径小于1m的低压废热锅炉类容器：指属于下列情况之一的容器1 高压、超高压容器2 装有易燃或有毒介质的中压反应容器，中压贮罐或槽车3 装有剧毒介质的大型低压容器和中压容器4 中压废热锅炉或内径大于1m的低压废热锅炉1.28 按容器工作温度划分高温容器 200500常温容器 自然环境温度低温容器 -20-2531.29 按压力容器作用划分反应压力容器 主要用于完成介质物理、化学反应的容器。如反应器、发生器、分解锅、蒸煮炉等。换热压力容器 主要用于完成介质热量交换的容器。如废热锅炉、热交换器、冷却器、蒸发器等。分离压力容器 主要用于完成介质的流体压力平衡和气体净化分离
6、等的容器，如分离器，过滤器、集油器。储存压力容器 主要用于盛装生产和生活用的原料气体、液体、液化气体的容器。如个中形式的贮罐、槽车等。13 压力容器特点131 工作条件恶劣。主要表现在载荷、温度和介质三个方面 载荷。出承受静载荷外，还承受低周疲劳载荷 环境温度。在高温下工作，有时还要在低温下工作 介质。有空气、水蒸气、硫化氢、液化石油气、液氨、液氯、各种酸和碱132 容易发生事故 与其他的设备相比，容易超负载运行。容器内压力会因操作失误或反应异常而迅速升高。往往在尚未发现的情况下，容器已经遭到破坏。 局部区域受力情况比较复杂。如在容器开孔周围及其他结构不连续处，常因过高的局部应力和反复的加压、
7、卸压而造成破坏事故。 隐藏难以发现的缺陷。例如制造过程中留下的微小的裂纹没有被发现，在使用过程中裂纹就要扩展，或在合适的条件下（使用温度、工作介质等）突然发生破坏。 使用条件比较苛刻。133 使用广泛并要求连续使用压力容器一般要求连续运行，它不能像其他设备那样可随时停下检修。如果突然停止运行，酒会给一条生产线、一个工厂，甚至一个地区的生产和生活造成极大的影响，间接和直接的经济损失也是非常大的。14压力容器的构成压力容器的构成形式很多，最常见的结构为圆柱形、球形和锥形三种。压力容器工作压力越高，筒体的壁就应越厚。现以最常见的圆柱形压力容器为代表做一说明。这类容器主要由筒体、封头、法兰、密封元件、
8、开孔和接管、支座等构成。141筒体 筒体是压力容器主要组成部分之一。储存物料或完成化学反应所需要的压力空间大部分是由它完成的，所以筒体的大小往往是根据工艺要求来确定的。形状有圆筒形、锥形和球形等142封头 根据几何形状的不同，封头可分为球形封头、椭圆形封头、碟形封头和平盖形封头几种形状。在压力容器中，封头与筒体连接时，只能采用球形或椭圆形封头，不允许用平盖形封头143法兰 法兰是容器及管道连接中的重要部件，它的作用是用螺栓连接，并通过拧螺栓使垫片压紧而保证密封 144密封元件 密封元件是放在两个法兰或封头与筒体端部接触面之间，借助于螺栓等连接件压紧，使筒体内的液体或气体介质不致泄漏。根据容器的
9、工作压力、介质、温度等来选择密封元件。密封元件有金属（铜、铝、软钢）密封元件、非金属（石棉、橡胶等）密封元件和组合型密封元件（铁包石棉、钢丝缠绕石棉等）145开孔和接管 由于工艺和检修的需要，在容器的筒体或封头上开设各种或安装接管，如人孔、视镜孔、物料进出口孔，以及安装压力表、液位计流量计、热电偶、安全阀等接管开孔146支座 支座是支撑压力容器并固定基础上的受压元件。支座是根据容器安装形式来决定的。常见的支座形式有鞍式、支撑式、悬挂式、裙座式等，球形容器常采用柱式和裙式两种支座2. 压力容器用钢2.1压力容器用钢的要求焊接压力容器是一种受内压或外压的密封结构。其内部不但承受很高的压力，往往装有
10、易爆、易燃、有毒和有腐蚀的介质。所以，压力容器用钢要比其他焊接金属结构用钢要求高，需满足下面几点要求：2.11具有足够的强度 压力容器是具有爆炸危险的设备，为了安全，必须保证压力容器本身及其部件具有足够的强度。特别是经过热加工和多次热处理的钢材，仍应保证强度性能不能低于标准规定的下限值。因此，不论容器压力高低，抗拉强度的安全系数为3，屈服点的安全系数为1.62.12塑性和韧性好 压力容器用钢必须具有足够的塑性和韧性，是防止脆性断裂的必要条件之一，也是对压力容器各部件，如筒体，封头和接管等冲压、卷制、热压成形等冷、热加工制造工艺的要求。2.13具有相适应的使用温度 各类压力容器工作温度都有很大差
11、异，所以在选用钢材是，除要求具有的强度、塑性、韧性外，还必须保证在不同工作温度下具有足够的力学性能。压力容器用钢的工作温度材料名称碳素钢低合金钢低温钢碳相钢及锰钼铌钢铬钼钢奥氏体 不锈钢工作温 度-19475-40475-90-2052.14焊接性要好 为了确保焊接压力容器的质量，材料应具用良好的焊接性能。焊接结构压力容器用钢的含碳量不能大于0.24。对于大厚度压力容器用钢，其含碳量也应控制在较低值为好。2.15具有较高的耐腐蚀性 在石油、化工行业中，压力容器装有的介质都有一定的腐蚀性，只是腐蚀的程度不同，重者会使容器泄露或破裂。为了长期安全运行。应选择在腐蚀介质中工作
12、开云体育 开云官网压力容器用钢的铬含量不小于1322 压力容器用钢的选用原则压力容器的用途极广，工作条件也千差万别，因此在容器的设计过程中正确地选择材料是一件极为复杂而又特别重要的工作。很多压力容器造成事故的重要原因之一就是选用材料不当。例如，采用焊接性差的钢材焊制压力容器时，就容易在焊接接头中产生裂缝；有些镍铬不锈钢的压力容器，常因钢号或成分选用不当，在使用中发生晶间腐蚀、应力腐蚀等形式的破坏；选用铁素体钢制造低温压力容器时，如钢的转变温度高于容器的工作温度，则容器工作时就容易发生脆性破坏。所以，在选择压力容器用钢时，必须根据容器的工作条件(如壁温、压力、介质腐蚀性、介质对材料的脆化作用及其是否易燃、易爆、有
13、毒等)选择具有合适力学性能、物理性能和耐腐蚀性能的材料，所选用的材料还必须考虑加工工艺的影响(可焊性、是否便于加工)，并考虑其经济合理性及来源等情况。需指出的是，压力容器用的钢材，除极个别的采用铸件外，绝大多数都是经轧制、锻造、成型、焊接和热处理等加工后才投入使用的。221 质量上的选择原则选择压力容器用钢材必须考虑设备的操作条件(如设计压力、设计温度、介质的特性)、材料的焊接性能、冷热加工性能、热处理以及容器的结构等。选择压力容器用钢材必须在满足第条的前提下，考虑经济合理性。一般情况下，下列规定是经济合理的。a所需钢板厚度小于8mm时，在碳素钢与低合金高强度钢之间，应尽量采用碳素钢钢板(多层
14、容器用材除外)。b在刚度或结构设计为主的场合，应尽量选用普通碳素钢。在强度设计为主的场合，应根据压力、温度、介质等使用限制，依次选用Q235A、Q235B、20R(当20R供应有困难时，可采用20g)、16MnR等钢板。c所需不锈钢厚度大于12mm时，应尽量采用衬里、复合、堆焊等结构形式。d不锈钢应尽量不用作设计温度小于等于500的耐热用钢。e珠光体耐热钢应尽量不用作设计温度小于等于350的耐热用钢。在必须使用珠光体耐热钢作耐热或抗氢用途时，应尽量减少、合并钢材的品种、规格。本条所列的各类钢材选用对象是设计的指导准则，通常情况下应予执行。a碳素钢用于介质腐蚀性不强的常压、低压容器，壁厚不大的中
15、压容器，锻件、承压钢管、非受压元件以及其他由刚性或结构因素决定壁厚的场合。b低合金高强度钢用于介质腐蚀性不强、壁厚较大(不小于8mm)的受压容器。c珠光体耐热钢用作抗高温氢或硫化氢腐蚀，或设计温度在350650的压力容器用耐热钢。d不锈钢用于介质腐蚀性较高(电化学腐蚀、化学腐蚀)、防铁离子污染、设计温度大于500或设计温度小于100的耐热或低温用钢。e不含稳定化元素，且含碳量大于003的奥氏体不锈钢需经焊接或400以上热加工时，不应使用于可能引起不锈钢晶间腐蚀的环境。钢材应符合有关标准要求。用作设备法兰、管法兰、管件、人手孔、液面计等化工设备标准零部件的钢材，应符合有关零部件的国家标准、行业标
16、准对钢材的技术要求。222经济上的选用原则 设备成本的很大一部分决定于材料的价格。因此，在选用材料时，应了解它们的价格。在压力容器用钢中，各种钢材的价格差异是较大的。如果将碳素钢板Q235-A的价格定为1，其余的板材相对价格大致有如下关系，16MnR为14、 20R(20g)为18 、铬钢(1Cr13，2Cr13)为51、 高合金钢0Cr18Ni10为141。 当然，采用价廉的材料不一定在经济上就是合理的，因为价贵的材料可能具有较好的性能，用它可以制成器壁较薄而轻的容器，而且使用年限也比较长，经济效果更好。分析材料的经济性不能仅看它们的价格，同时要看国家的资源情况。应多用普通易取的材料，少用昂
17、贵稀缺的材料；多用国产材料，少用或不用进口材料。23 压力容器用钢的选用231碳素钢压力容器用碳素钢一般是含磷、硫杂质少，塑性好，焊接性能优异，抗冷脆性能高，时效倾向小的镇静钢。碳素钢是压力容器常用的材料，供应方便，价格低廉。压力容器用碳素钢包括普通碳素钢和优质碳素钢，常用于制造压力容器的普通碳素钢钢板有Q235-AF、Q235-A、Q235-C、20R、开云体育 开云官网20HP；优质普通碳素钢板有10、20、开云体育 开云官网25、35、45；制造钢管的有10、20；用于锻件的材料有20、25、35、45；碳钢螺栓材料有Q235-A、35。232低合金钢低合金钢具有较好的力学性能，强度高，塑性、韧性好，而且焊接性能及其他工艺
18、性能也较好，由于钢中含有一定量的合金元素，所以耐蚀性远比碳素钢强。由于低合金钢的力学性能好，用它制造的压力容器重量比碳钢制造的轻2030，成本也降低许多。常用的低合金钢钢板有16MnR、15MnVR、15MnVNR等；钢管有16Mn、15MnV、09Mn2V、16Mo等；锻件有16Mn、15MnV、10MnMo等；螺栓有16Mn、40MnB、40MnVB、40Cr等。233高合金钢钢板高合金钢钢板在空气、水、酸、碱及其他化学侵蚀性介质中具有高度的稳定性。常用的高合金钢钢板有0Cr13、0Cr18Ni9、0Crl8Ni10Ti、0Cr17Ni12Mo2、OCr19Ni10等；钢管有0Cr13、0
19、Cr18Ni9、0Cr18Ni12Mo2Ti等；锻件有0Cr13、1Cr18Ni9Ti等；螺栓有2Cr13、1Cr18Ni9Ti、0Crl8Ni12Mo2Ti等。234复合钢板复合钢板是由碳钢或普通低合金钢为基层、不锈钢为复层组成的钢板。一般复层厚度为基层厚度的13110。基层的作用是承受强度，复层则用作防腐层，与介质接触。应用不锈钢复合板，不仅节约了不锈钢，而且其热导率为单一不锈钢的152倍。因此，它特别适用于制造既要耐腐蚀又要传热效率高的设备。235低温容器与高温容器用钢(1)低温容器 我国将设计温度小于或等于20的压力容器定为低温容器。低温容器破坏的主要原因是由于承压部件在低温和应力作用
20、下发生脆性断裂，所以，GB 1501998钢制压力容器中规定“低温容器受压元件用钢必须是镇静钢”。(2)高温容器 用于制造高温承压部件的材料，应具有足够高的强度和持久塑性、良好的组织稳定性、高的松弛稳定性、良好的抗氧化性等性能。目前，高压锅炉和高温压力容器所用的耐热钢一般都是低合金耐热钢，常用的有钼钢Mo、铬钼钢Cr-Mo及铬钼钒钢Cr-Mo-V三大类。它们的合金元素含量少、工艺性能好，广泛用于制造使用温度在600以下的承压部件。常用的高温用钢有16Mo、12CrMo、15CrMo、12Cr1MoV等。一些承压部件工作温度可能更高些，则采用高合金镍铬钢，如0Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti
21、、1Cr18Ni9Ti等。236有色金属(1)铝和铝合金 铝能抵抗浓硝酸、磷酸、醋酸、有机化合物、厂的氯和氯化氢、硫的化合物、硫蒸气等的腐蚀，但不耐碱和盐水的腐蚀。铝及铝合金常用于制造储罐、塔、热交换器、防污染设备及深冷设备。(2)铜和铜合金 铜在碱类水溶液中有很高的耐蚀性；在醋酸和其他有机酸中，铜也是耐腐蚀的；在浓度小于50、温度小于60的硫酸中，铜能耐蚀。但在氨水及铵盐中或有氧化剂存在时，则铜的腐蚀很强烈。铜和铜合金用于压力容器元件时，一般应为退火状态。(3)钛和钛合金 钛和钛合金在中性和碱性溶液中或在氧化性酸、含有氧化剂的非氧化性酸中均具有优良的耐腐蚀性能，如在氯化物、硫酸盐、氯酸盐、湿
22、氯气和有机酸中就完全耐蚀。可用于制造反应器、合成塔衬里、热交换器、蒸发器等压力容器。但应注意，设计温度，纯钛板不应高于230，钛合金不应高于250，钛复合板不应高于350。用于制造压力容器壳体的钛材应在退火状态下使用。24压力容器用钢分类 各类压力容器用钢，对其冶炼方法、合金成分、金相组织和用途均有不同的要求 241冶炼方法：根据冶炼设备的不同，炼出来的钢有平炉钢、电炉钢和转炉钢。压力容器用钢，如果采用低合金钢和高合金钢材要求严格时，必须用电炉钢，电炉操作时，可以倾倒放渣，不断地调整炉渣量，使易氧化的元素，如铬和锰等具有较高的回收率，可以获得硫化物和氧化物夹杂很低的高纯净钢；如果压力容器采用碳
23、钢和低合金钢时，可采用平炉钢和转炉钢，但转炉钢必须采用氧气顶吹法，提高钢材的质量242钢炉炉衬：按炼钢炉炉衬不同，还可分为酸性钢和碱性钢。压力容器用钢主要用碱性平炉钢和碱性电炉钢。由于碱性炉熔炼去磷能力很好，因此厚截面钢板一般都采用这种方法冶炼，使钢中磷含量降至最低。243脱氧程度：按脱氧的程度可将钢材分成沸腾钢、镇静钢和半镇静钢。沸腾钢成材后性能很差，所以不能用于压力容器的受压部件（如筒体、封头等），只能用于非受压元件。244合金成分：按合金成分分类有碳钢、低合金高强度钢、低温钢、中温钢和高合金钢25压力容器用钢的新发展 压力容器用钢发展的主攻方向是提高钢的纯净度，即采用各种先进的冶炼技术，
24、最大限度地降低钢中的有害杂质元素，如硫、磷、氧、氢和氮等的含量。这些冶金技术的革新，不仅明显地提高了钢的冲击韧性，特别是低温冲击韧性，抗应变时效性、抗回火脆性、抗中子幅照脆化性和耐蚀性，而且可大大改善其加工性能，包括焊接性和热加工性能。近期开发了多种性能优异的不锈钢，其中包括超级马氏体不锈钢、超级铁素体不锈钢，铁素体奥氏体双相不锈钢和超级铁素体奥氏体不锈钢。这些新型不锈钢的共同特点是超低碳、超低杂质含量、合金元素的匹配更趋优化，不仅显著提高了其在各种腐蚀介质下的耐蚀性，而且大大改善了焊接性和热加工性能。在一定的厚度范围，超级马氏体不锈钢焊前可不必预热，焊后亦无需作热处理。这对于大型储罐和跨国海
25、底输油输气管线的建设具有重要的经济意义。3压力容器焊接材料31对压力容器焊缝金属性能的基本要求 构成压力容器所有的焊缝成受着与受压壳体相同的各种载荷、温度、工作介质的物理化学反应的作用。所以对焊缝金属提出一下的几点要求： 等强性 等塑性 等耐蚀性32焊接材料的选择原则 焊接材料的选择的目的就是要保证焊接接头的优良性能，所以焊材的选用原则是：焊缝金属的性能应稍高于或等于母材性能。具体选择焊接材料时，还要根据焊接结构材料的化学成分、力学性能、焊接工艺性、产品工作条件（介质、温度等）、接头形式、刚性大小、受力；状况和焊接设备等条件，进行综合考虑后再确定。焊材化学成分是保证焊缝性能的重要因素,正确选择
26、焊接材料（焊条、焊丝、焊剂）时，要注意以下几点：321焊条： 对于碳钢和低合金钢来说，焊缝金属和母材要等强，也就是说，按照母材的强度选择焊条就行了，这里必须指出焊材（母材）的强度等级是按屈服强度分级的，而焊条是按抗拉强度分级的。所以，选择焊条要按钢材的抗拉强度来考虑。所谓等强，就是说焊缝金属强度不能过高，否则，会使塑性、韧性下降。 对于耐热钢、耐腐蚀钢等特殊的钢种，为了保证焊缝金属的特殊性能，要求焊缝金属的主要金属元素与母材相同或相近。 对承受压力或应力载荷的结构，除保证抗拉强度外，还必须满足焊缝金属的饿塑性和韧性要求。所以，要选择抗裂纹性好的碱性焊条 当介质有腐蚀作用是，应根据介质的种类、浓
27、度、温度等情况，正确选择相应的耐腐蚀焊条322焊丝：低碳钢埋弧焊自动焊，其焊丝一般采用H08A。当焊件厚度较厚时，应选用H08MnA和H10Mn2等低硅焊丝323焊剂：焊剂的选择应主要与焊丝的合理配合 焊接低碳钢可选用高锰高硅焊剂配合低碳钢焊丝（如H08A+HJ130），或用低锰、无锰焊剂配合低合金钢焊丝（如H08MnA+HJ130），均可获得满意的焊接接头。因为对于低碳钢和低合金刚来说，焊缝金属的MnSi 比是决定其韧性的主要因素。各种强度等级的焊缝的韧性与MnSi的关系，总的趋势是MnSi越高，焊缝金属的韧性越高。当MnSi小于2时，焊缝金属的韧性就得不到保证 焊接低合金钢时，多选用与母材
28、成分相近的焊丝，因此应选用低锰或中锰中硅焊剂 焊接高合金钢时，主要选用惰性焊剂，配合与母材成分相近的焊丝来进行焊接 4 压力容器的焊接 压力容器的焊接是要求非常高的工作，其安全可靠性相对于保障人身和财产的安全是至关重要的。要求参与压力容器的焊工必须具备叫高的焊接素质。凡从事压力容器制造的工作人员和焊工都必须掌握焊条电弧焊、气焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊、埋弧自动焊等基本知识和操作技能考试合格后，才能准许从事受压元件的焊接工作（在有效期内的合格项目）41 焊接特点： 压力容器焊接与其他的焊接结构的焊接相比，质量要求高 局部结构受力比较复杂（如开孔出的接管补强焊接） 焊接钢材的品种多，焊接性差
29、 新技术、新工艺应用广 对操作工人的技术素质要求高 有关焊接规程、管理制度完备、要求严格42 焊接要求：421 强度 压力容器是带有爆炸危险的设备，为了生产和人身安全，要求容器的每个部件都必须有足够的强度，并且在应力集中处要做适当的补强422 刚性 是指在外力的作用下能够保持原来形状和能力。不会因强度不足而发生破坏和过量的塑性变形，但由于弹性变形过大也会丧失正常的工作能力423 耐久性 指设备使用年限，通常压力容器的使用年限为10年左右，高压容器的使用年限为20年左右424 密封性 密封性对压力容器是至关重要的，一方面是保证焊接质量（焊缝检验合格）合格，另一方面容器制作完成后，一定还要按规定进
30、行水压试验，确保密封性合格43焊接接头形式： 在压力容器中，焊接接头的主要形式有对接接头、角接接头、搭接接头431对接接头：筒体与封头等主要部件的连接。因为这种接头受力均匀，也易做到与母材等强的要求432角接接头：筒体与管连接，有插入式和骑座式两种433搭接接头：主要用于非受压部件与受压壳体的连接，如支座与壳体的连接44焊接接头的分类 压力容器壳体上的焊接接头按其受力的状态及所处的部位可分成A、B、C、D四类A类接头是容器中受力最大的接头，所以要求用双面焊或保证全部焊透的单面焊缝，主要是筒节的拼接纵缝，封头瓣片的拼接缝、半球形封头与筒体的环焊缝等B类接头的工作应力A 类的12，除可采用双面焊的
31、对接接头之外，也可采用带衬垫的单面焊缝。它包括筒节间的环焊缝、椭圆形及碟形封头与接管相接的环焊缝等C类接头受力较小，通常用交焊缝连接。但对高压容器，装有剧毒介质的容器和低温容器应采用全焊透接头。如法兰、管板处的焊缝D类接头是接管与筒体的交叉焊缝、受力条件较差，且存在较高的应力集中。再有焊接是刚性拘束较大，焊接残余应力也大，易产生缺陷，因此在容器中，D类接头也应采用全焊透的焊接接头45焊接工艺评定： 焊接工艺评定是保证压力容器焊接质量的重要措施。焊接工艺评定完成后，焊接工艺指导书或焊接工艺卡发给有关部门和焊工，焊工必须遵照实施，不得任意修改46对压力容器组焊的要求：不宜采用十字焊缝。相邻两筒节间
32、的纵焊缝和封头拼接焊缝与相邻筒节间的纵缝应错开。其焊缝中心线之间的外圆弧长一般应大于筒体厚度的3倍，且不小于100mm（下料时，应特别注意）临时用的吊耳、拉筋板及垫的焊接，应采用与压力容器壳体相同或在力学性能等方面相似的材料，并用相应的焊接材料和工艺进行焊接。临时焊件割除后（打磨平滑），应做渗透或磁粉检测，确保容器表面无裂纹。打磨后，该处厚度不得低于设计厚度不允许进行强力组装若定位焊缝保留成焊缝的一部分时，就必须按受压元件的焊缝要求进行定位焊接47对焊缝返修的要求应分析缺陷产生的原因，提出相应的返修方案返修应编制详细的工艺，经焊接责任工程师批准后才能实施同一部位的返修次数不宜超过2次。如超过2
33、次以上的返修，需经单位技术总负责人的批准。返修次数、部位、检测结果，以及单位技术总负责人批准字样一并载入压力容器质量证明书的产品制造变更报告中施工现场（工厂及工地）焊接记录应详尽。其内容应包括天气情况、返修长度、焊接工艺参数（电流、电压、速度、预热温度、层间温度、后热温度、保温温度、保温时间、焊材牌号、规格及焊接位置等）和施焊者及其钢印等需焊后进行热处理的压力容器应在返修后。否则，焊接返修完，还要做一次热处理。压力试验后需返修的，返修部位必须按原检测方法要求检测合格。由于焊接接头或接管泄漏而进行返修的饿，或返修厚度大于12壁厚的压力容器，还应重新进行压力试验有抗晶间腐蚀要求的奥氏体不锈钢制作的
34、饿压力容器，返修部位仍需保证原有的抗晶间腐蚀性能4. 8 焊接前后的热处理技术近年来，在压力容器等焊接结构制造中，低合金高强钢材料的应用日趋增多，但在提高钢材强度的同时，其焊接裂纹敏感性也增强。因此，焊前预热、焊接后热及焊后热处理等工艺措施就显得至关重要，它们是保证压力容器等焊接结构件质量的关键环节，在国内外日益受到广泛重视，并作为压力容器等焊接结构制造中的专门课题来研究。4. 81 预热预热是在焊接前进行的，其目的是为了降低焊缝熔敷金属和母材的冷却速度，以防止裂纹敏感的淬硬组织和氢的共同作用而出现的裂纹。同时，预热可减少焊接区的温度梯度，降低了焊接接头的内应力，并使之较均匀的分布。预热必须采
35、用适当的方法，将焊接接头及其附近的区域以平缓的温度梯度加热到规定温度，且不能产生有害的过热。对于预热温度的测量，一般采用便携式数显仪、测温蜡笔等。通过适当的预热，可以放宽焊后热处理条件或省略焊后热处理，这在压力容器制造标准(如GB150-1998)中得到体现。 4. 82 后热焊接后紧接着对焊接区进行后热处理的目的，在于排除焊接区内氢等有害气体，在一定程度上降低焊接接头的硬度。后热主要用于焊前不足以防止冷裂纹的产生、焊接性很差的低合金钢或高约束度接头的场合。后热温度越高，保温时间越长，去氢效果愈明显。国内许多大型压力容器生产厂在实际产品制造过程中也经常采用后热消氢处理来代替中间退火处理，并且效
36、果良好。当然，用后热消氢来代替中间退火，必须是在严格按照工艺规范生产的条件下进行，否则会造成严重的不良后果。4. 83 焊后热处理对压力容器等焊接结构进行焊后热处理，是为了提高断裂韧性、降低残余应力水平，以增强抗脆断的能力，软化材料组织和消除应力腐蚀开裂的可能性。焊后热处理按施工方法可分为炉内热处理和炉外热处理，炉外热处理又分为炉外整体热处理和局部热处理。4. 9 质检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
37、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。总结： 1、我国压力容器已进入高参数和超高参数的发展阶段，必须选用各种新型的耐热钢，耐蚀钢，抗氢钢和高强度钢。这些钢种及其相配的焊接材料目前尚未国产化。期望我国钢铁工业和焊材制造行业能在短期内满足压力容器制造行业发展的需要。 2、在我国压力容器制造企业中，已推广使用了多种技术先进的高效焊接法，引进了为数不少的现代化焊接设备，焊接生产的工艺水平已达到较高的水平。为适应压力容器需求量的不断高速增长，应当进一步开发，推广生产效率更高的先进焊接方法和工艺。 3、在高灵敏传感技术，计算机控制技术和精密机械高度发展的今天，焊接过程的全面自动化已从实验室进入工业生产领域，压力容器制造业有望率先实现焊接生产过程的全面自动化。 压力容器产业是我国机械制造业的一个缩影。根据专家预测：中国有可能成为21世纪的“世界工厂”。衷心祝愿奋斗在我国压力容器产业中的员工们能本着与时俱进，开拓创新的指导思想，不断进步，勇攀高峰，使我国的压力容器成套装备精益求精，蒸蒸日上，更多地走出国门，跨入国际市场。参考文献 【1】邓洪军 主编 焊接结构生产 机械工业出版社 2006年8月 【2】韩实彬 主编 电气焊工长 机械工业出版社 2007年4月 【3】吴树雄主编 电焊条选用指南 北京化学工业出版社 1994年4月
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