第七章 高壓容器制造

1、第四節(jié)第四節(jié) 高壓容器制造高壓容器制造高高壓壓容容器器制制造造及及結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)型型式式單層結(jié)構(gòu)型式單層結(jié)構(gòu)型式多層結(jié)構(gòu)型式多層結(jié)構(gòu)型式單層容器制造工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率較高。單層容器制造工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率較高。 多層容器工藝過(guò)程較復(fù)雜多層容器工藝過(guò)程較復(fù)雜, ,工序較多工序較多, ,生產(chǎn)周期長(zhǎng)。生產(chǎn)周期長(zhǎng)。單層容器使用鋼板相對(duì)較厚單層容器使用鋼板相對(duì)較厚, ,而厚鋼板的軋制比較困而厚鋼板的軋制比較困難難, ,抗脆裂性能比薄板差抗脆裂性能比薄板差, ,質(zhì)量不易保證質(zhì)量不易保證, ,價(jià)格昂貴。價(jià)格昂貴。 多層容器所用鋼板相對(duì)較薄多層容器所用鋼板相對(duì)較薄, ,質(zhì)量均勻易保證質(zhì)量均勻易保證, ,抗脆裂

2、抗脆裂性好。性好。多層容器的多層容器的安全性高安全性高 即使個(gè)別層板存在缺陷即使個(gè)別層板存在缺陷, ,也不容易延展至也不容易延展至其他層板，不會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)的脆性破壞其他層板，不會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)的脆性破壞, , 。 另外另外, ,多層容器鉆有多層容器鉆有透氣孔透氣孔, ,可以排出層間可以排出層間氣體氣體, ,若若內(nèi)筒發(fā)生腐蝕破壞內(nèi)筒發(fā)生腐蝕破壞, ,介質(zhì)由透氣孔介質(zhì)由透氣孔泄出泄出易于發(fā)現(xiàn)易于發(fā)現(xiàn)。由于由于層間間隙層間間隙, , 導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性小得多小得多, ,高溫工作高溫工作時(shí)熱應(yīng)力大。時(shí)熱應(yīng)力大。層板間隙層板間隙的存在的存在, ,環(huán)焊縫環(huán)焊縫處必然存在缺處必然存在缺口的應(yīng)力集中口的應(yīng)力集中 為提高厚壁

3、筒的承載能力為提高厚壁筒的承載能力, ,在內(nèi)壁面產(chǎn)生預(yù)在內(nèi)壁面產(chǎn)生預(yù)壓縮應(yīng)力壓縮應(yīng)力, ,達(dá)到均化應(yīng)力沿壁厚分布的目的。達(dá)到均化應(yīng)力沿壁厚分布的目的。 多層也采用內(nèi)層預(yù)緊，改善受力。多層也采用內(nèi)層預(yù)緊，改善受力。沒(méi)有深的縱焊縫沒(méi)有深的縱焊縫, ,但它的但它的深環(huán)焊縫深環(huán)焊縫難于進(jìn)行難于進(jìn)行熱處理。熱處理。單層厚壁容器在內(nèi)壓作用下單層厚壁容器在內(nèi)壓作用下, ,筒體沿壁厚方筒體沿壁厚方向的應(yīng)力分布很不均勻向的應(yīng)力分布很不均勻, ,筒體筒體內(nèi)壁面應(yīng)力大內(nèi)壁面應(yīng)力大、外壁面應(yīng)力小外壁面應(yīng)力小, ,隨著簡(jiǎn)體外直徑和內(nèi)直徑之比隨著簡(jiǎn)體外直徑和內(nèi)直徑之比的增大的增大, ,這種不均勻性更為突出。這種不均勻性更

4、為突出。分段熱套合分段熱套合 利用熱套法套合成幾段利用熱套法套合成幾段多層筒節(jié)多層筒節(jié)、再焊環(huán)縫、再焊環(huán)縫制成整體容器。制成整體容器。 這種方法技術(shù)成熟這種方法技術(shù)成熟, ,應(yīng)用較廣泛。應(yīng)用較廣泛。 1 1、有兩種熱套形式有兩種熱套形式 段熱套合段熱套合 、 整體熱套合。整體熱套合。下料下料筒節(jié)各層筒節(jié)各層板成型板成型筒節(jié)各層板筒節(jié)各層板焊接并加工焊接并加工熱套。熱套。 外層加熱，外層加熱，把內(nèi)層套入把內(nèi)層套入再熱套再熱套筒節(jié)成形并筒節(jié)成形并加工環(huán)坡口加工環(huán)坡口筒節(jié)間筒節(jié)間焊接焊接筒體與封筒體與封頭焊接頭焊接然后然后分段分段熱套熱套外筒外筒先焊好先焊好內(nèi)內(nèi)筒筒全長(zhǎng)全長(zhǎng)頂塞頂塞底塞底塞 外筒之間

5、外筒之間( (軸向軸向) )不焊接，容器軸向不焊接，容器軸向力完全由內(nèi)筒承受。力完全由內(nèi)筒承受。 整體套合不方便整體套合不方便 層數(shù)增多層數(shù)增多, ,可以減薄各層圓筒的厚度可以減薄各層圓筒的厚度, ,提高提高抗脆性斷裂能力；抗脆性斷裂能力； 但會(huì)影響筒壁的傳熱但會(huì)影響筒壁的傳熱, ,增加制造的復(fù)雜性增加制造的復(fù)雜性, ,費(fèi)用高；費(fèi)用高； 以以3 3層較普遍，層數(shù)一般不超過(guò)層較普遍，層數(shù)一般不超過(guò)5 5層層, ,通常各通常各層厚度相同更為方便。層厚度相同更為方便。 對(duì)對(duì)腐蝕性介質(zhì)腐蝕性介質(zhì)，內(nèi)筒采用，內(nèi)筒采用耐腐蝕耐腐蝕的材料。的材料。2 2、熱套層數(shù)要求熱套層數(shù)要求 過(guò)盈量取套合直徑的過(guò)盈量取

6、套合直徑的0.1%0.1% 0.2%0.2%。4 4、每個(gè)套合圓筒上，必須、每個(gè)套合圓筒上，必須鉆泄放孔鉆泄放孔。3 3、過(guò)盈量的選擇過(guò)盈量的選擇1 1、制造工藝、制造工藝(1)(1)制造內(nèi)筒制造內(nèi)筒 板厚為板厚為121225mm25mm，若有防腐要求，可選用，若有防腐要求，可選用不銹鋼板或鈦板；不銹鋼板或鈦板； 制造工藝大致同單層容器，但要加工焊縫制造工藝大致同單層容器，但要加工焊縫表面。表面。層板加工層板加工 預(yù)先將層板彎卷成瓦片狀預(yù)先將層板彎卷成瓦片狀, ,層板厚層板厚6 612mm,12mm,國(guó)外層板已選國(guó)外層板已選121220mm 20mm 。 將將預(yù)彎預(yù)彎的瓦片狀層板，放在內(nèi)筒上的

7、瓦片狀層板，放在內(nèi)筒上 ，用，用鋼絲繩拉緊、點(diǎn)固并焊接縱鋼絲繩拉緊、點(diǎn)固并焊接縱縫?？p。 ( (注意注意縱縫位置縱縫位置要預(yù)先安排好，不能重疊或要預(yù)先安排好，不能重疊或太近太近) ) 修磨焊縫，準(zhǔn)備下層的包扎。修磨焊縫，準(zhǔn)備下層的包扎。 每層層板包扎后需要進(jìn)行松動(dòng)面積檢查。每層層板包扎后需要進(jìn)行松動(dòng)面積檢查。 GB150GB150中規(guī)定，對(duì)內(nèi)徑不大于中規(guī)定，對(duì)內(nèi)徑不大于100Omm100Omm的容器的容器, ,每每一松動(dòng)部位一松動(dòng)部位： 沿沿環(huán)向長(zhǎng)度環(huán)向長(zhǎng)度不得超過(guò)不得超過(guò)DnDn的的30%30%； 沿沿軸向長(zhǎng)度軸向長(zhǎng)度不得超過(guò)不得超過(guò)600mm;600mm; 對(duì)于內(nèi)徑大于對(duì)于內(nèi)徑大于100O

8、mm100Omm的容器的容器, ,每每一松動(dòng)的部位一松動(dòng)的部位： 沿沿環(huán)向長(zhǎng)度環(huán)向長(zhǎng)度不得超過(guò)不得超過(guò)300mm300mm； 沿沿軸向長(zhǎng)度軸向長(zhǎng)度不得超過(guò)不得超過(guò)600mm600mm。 每個(gè)多層筒節(jié)上必須鉆泄放孔。每個(gè)多層筒節(jié)上必須鉆泄放孔。 多層包扎式尿素合成塔多層包扎式尿素合成塔筒體制造工藝介紹筒體制造工藝介紹 目前我國(guó)制造的尿素合成塔規(guī)格十分繁目前我國(guó)制造的尿素合成塔規(guī)格十分繁多，有多，有800mm800mm、1000mm1000mm、1250mm1250mm、1400mm1400mm、1500mm1500mm、1600mm1600mm、1800mm1800mm、2100mm2100mm

9、、2200mm2200mm、2650mm2650mm、2800mm2800mm等，等，適用于年產(chǎn)適用于年產(chǎn)4 4萬(wàn)噸、萬(wàn)噸、8 8萬(wàn)噸、萬(wàn)噸、1111萬(wàn)噸、萬(wàn)噸、1212萬(wàn)噸、萬(wàn)噸、1616萬(wàn)噸、萬(wàn)噸、2121萬(wàn)噸和萬(wàn)噸和5252萬(wàn)噸的尿素生產(chǎn)裝置。萬(wàn)噸的尿素生產(chǎn)裝置。 尿素合成塔的操作壓力根據(jù)不同的工藝也尿素合成塔的操作壓力根據(jù)不同的工藝也不盡相同，主要有不盡相同，主要有21MPa21MPa和和16MPa16MPa兩種系列，操兩種系列，操作溫度均小于作溫度均小于200200。 由于尿素合成塔是一種典型的由于尿素合成塔是一種典型的耐壓耐壓、耐較高溫耐較高溫度度和和耐強(qiáng)烈腐蝕耐強(qiáng)烈腐蝕的反應(yīng)器；

10、的反應(yīng)器； 制造質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到正常運(yùn)行，甚至影制造質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到正常運(yùn)行，甚至影響到整個(gè)尿素生產(chǎn)裝置的安全可靠性。響到整個(gè)尿素生產(chǎn)裝置的安全可靠性。 制造廠制造廠必須嚴(yán)格必須嚴(yán)格按國(guó)家按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的工程標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的工程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、選材、制造和驗(yàn)收，制造竣工后進(jìn)行進(jìn)行設(shè)計(jì)、選材、制造和驗(yàn)收，制造竣工后進(jìn)行認(rèn)真的質(zhì)量評(píng)議，得到行業(yè)專家的認(rèn)可后才能出認(rèn)真的質(zhì)量評(píng)議，得到行業(yè)專家的認(rèn)可后才能出廠交付使用。廠交付使用。高壓筒體高壓筒體 承受著高壓、高溫和強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的作用。承受著高壓、高溫和強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的作用。n其組合形式主要有以下幾種類其組合形式主要有以下幾種類n單層外殼、單層外殼、

11、復(fù)合板復(fù)合板不銹鋼襯里層不銹鋼襯里層; ;n熱套多層殼體，熱套多層殼體，熱套熱套內(nèi)層不銹鋼襯里層內(nèi)層不銹鋼襯里層; ;n多層多層包扎焊接殼體，多層多層包扎焊接殼體，包扎包扎不銹鋼內(nèi)層不銹鋼內(nèi)層; ;n外層多層包扎焊接殼體，內(nèi)筒外層多層包扎焊接殼體，內(nèi)筒熱套熱套不銹鋼襯里。不銹鋼襯里。 經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐和比較，目前用得最多的，經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐和比較，目前用得最多的，最可靠的結(jié)構(gòu)形式有：最可靠的結(jié)構(gòu)形式有： 以不銹鋼作為內(nèi)筒，外層直接包扎焊接多以不銹鋼作為內(nèi)筒，外層直接包扎焊接多層層板。層層板。 以南京化工機(jī)械廠以南京化工機(jī)械廠尿素合成塔尿素合成塔制造工藝為制造工藝為例（公稱直徑例（公稱直徑15001

12、850mm)15001850mm)，簡(jiǎn)介其筒體的制，簡(jiǎn)介其筒體的制造。造。 在制造上，具有許多優(yōu)點(diǎn)：在制造上，具有許多優(yōu)點(diǎn)： 不需要不需要大型復(fù)雜機(jī)械大型復(fù)雜機(jī)械 國(guó)內(nèi)許多壓力容器生產(chǎn)廠家都可以制造；國(guó)內(nèi)許多壓力容器生產(chǎn)廠家都可以制造； 層板逐層焊接層板逐層焊接 各層各層縱焊縫縱焊縫不重合，相互不影響；不重合，相互不影響； 逐層縱縫在圓周上均勻分布逐層縱縫在圓周上均勻分布 收縮應(yīng)力均勻，筒體圓周幾何度均勻。收縮應(yīng)力均勻，筒體圓周幾何度均勻。 襯里受緊壓襯里受緊壓 內(nèi)筒工作應(yīng)力內(nèi)筒工作應(yīng)力大大降低，甚至為壓大大降低，甚至為壓應(yīng)力，應(yīng)力，應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕的可能性降低；的可能性降低；襯里焊縫在襯里焊

13、縫在塔外焊接塔外焊接 便于進(jìn)行便于進(jìn)行RTRT檢測(cè)檢測(cè)和和PTPT檢測(cè)檢測(cè)，有缺，有缺陷時(shí)陷時(shí)返修方便返修方便，可充分保證，可充分保證主焊縫的質(zhì)主焊縫的質(zhì)量量。 設(shè)置一設(shè)置一層過(guò)渡層層過(guò)渡層(盲板盲板) 盲層板盲層板的縱焊縫的縱焊縫間斷焊、不焊透；間斷焊、不焊透； 盲層板盲層板的內(nèi)壁也開(kāi)出縱橫交錯(cuò)的的內(nèi)壁也開(kāi)出縱橫交錯(cuò)的溝槽溝槽，作，作為檢漏通道。為檢漏通道。 在強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，襯里層、盲層板均不計(jì)入。在強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，襯里層、盲層板均不計(jì)入。 層板不接觸介質(zhì)，因此主要考慮強(qiáng)度方面。層板不接觸介質(zhì)，因此主要考慮強(qiáng)度方面。 內(nèi)筒制造內(nèi)筒制造內(nèi)筒材料：耐腐蝕，選用厚度為內(nèi)筒材料：耐腐蝕，選用厚度為810m

14、m的的316L不銹鋼。不銹鋼。 內(nèi)筒的制造工藝過(guò)程是內(nèi)筒的制造工藝過(guò)程是:材料復(fù)驗(yàn)、準(zhǔn)備、下料（材料復(fù)驗(yàn)、準(zhǔn)備、下料（詳細(xì)詳細(xì)） 等離子弧切割下料等離子弧切割下料按內(nèi)筒中徑展開(kāi)計(jì)算，加焊按內(nèi)筒中徑展開(kāi)計(jì)算，加焊后收縮量等；下料時(shí)必須嚴(yán)格控制后收縮量等；下料時(shí)必須嚴(yán)格控制板材對(duì)角線之差板材對(duì)角線之差1mm；刨邊刨邊刨出內(nèi)筒縱焊縫坡口；刨出內(nèi)筒縱焊縫坡口；卷圓卷圓冷卷成形；冷卷成形； 必須在專用的卷板機(jī)上進(jìn)行。必須在專用的卷板機(jī)上進(jìn)行。 避免卷制過(guò)程中壓出麻點(diǎn)、劃傷以及鐵離子污染。避免卷制過(guò)程中壓出麻點(diǎn)、劃傷以及鐵離子污染。組對(duì)焊接組對(duì)焊接 應(yīng)控制對(duì)口錯(cuò)邊量應(yīng)控制對(duì)口錯(cuò)邊量 1.5 mm，并嚴(yán)格按

15、焊接工藝施焊；，并嚴(yán)格按焊接工藝施焊；探傷探傷 焊縫焊縫100%RT檢驗(yàn)，按檢驗(yàn)，按JB4730-1994中的中的I級(jí)要求；級(jí)要求；熱處理熱處理: 作消除焊接應(yīng)力熱處理；作消除焊接應(yīng)力熱處理；焊縫內(nèi)外表面磨平，并校圓；焊縫內(nèi)外表面磨平，并校圓；尺寸檢查尺寸檢查 檢驗(yàn)員測(cè)量?jī)?nèi)筒周長(zhǎng)（兩端及中間部分共檢驗(yàn)員測(cè)量?jī)?nèi)筒周長(zhǎng)（兩端及中間部分共3處），處），換算成直徑，記錄于表中，作為換算成直徑，記錄于表中，作為盲板層盲板層下料的依據(jù)；下料的依據(jù)；探傷探傷 縱縫作縱縫作UT復(fù)探和復(fù)探和PT檢驗(yàn)，按檢驗(yàn)，按JB4730-1994中的中的I級(jí)要求；級(jí)要求；大車(chē)大車(chē) 筒節(jié)兩端加工平，并以一端作為基準(zhǔn)端，作好筒節(jié)

16、兩端加工平，并以一端作為基準(zhǔn)端，作好標(biāo)記；標(biāo)記；劃線劃線 劃內(nèi)筒檢漏孔線，并將檢漏孔中心線延長(zhǎng)到內(nèi)劃內(nèi)筒檢漏孔線，并將檢漏孔中心線延長(zhǎng)到內(nèi)筒端面，作出筒端面，作出標(biāo)記標(biāo)記，以備層板包扎用；，以備層板包扎用； 待熱套。待熱套。制造過(guò)程注意事項(xiàng)制造過(guò)程注意事項(xiàng):卷圓、矯圓內(nèi)筒時(shí)必須在專用的卷板機(jī)上進(jìn)行。卷圓、矯圓內(nèi)筒時(shí)必須在專用的卷板機(jī)上進(jìn)行。 避免卷制過(guò)程中壓出麻點(diǎn)、劃傷以及鐵離子污染。避免卷制過(guò)程中壓出麻點(diǎn)、劃傷以及鐵離子污染。制造場(chǎng)地和環(huán)境清潔制造場(chǎng)地和環(huán)境清潔 避免鐵素體污染和磕碰劃傷，否則會(huì)影響不銹鋼的耐避免鐵素體污染和磕碰劃傷，否則會(huì)影響不銹鋼的耐蝕性能。蝕性能。打磨打磨用含有用含有橡

17、膠氧化鋁橡膠氧化鋁的砂輪，打磨時(shí)間不應(yīng)太長(zhǎng)，避的砂輪，打磨時(shí)間不應(yīng)太長(zhǎng)，避免造成回火色。免造成回火色。不能用普通的粉筆當(dāng)做記號(hào)筆在不銹鋼上亂寫(xiě)亂畫(huà)。標(biāo)不能用普通的粉筆當(dāng)做記號(hào)筆在不銹鋼上亂寫(xiě)亂畫(huà)。標(biāo)記移植用的記號(hào)筆應(yīng)采用不含氧離子、記移植用的記號(hào)筆應(yīng)采用不含氧離子、硫化物硫化物的顏料。的顏料。盲層板制造盲層板制造 盲層板主要是盲層板主要是保護(hù)內(nèi)筒保護(hù)內(nèi)筒，只要求可焊性，采用，只要求可焊性，采用Q235。厚度。厚度68mm 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 在盲層板內(nèi)壁要加工出縱向和環(huán)向榴若干條。的在盲層板內(nèi)壁要加工出縱向和環(huán)向榴若干條。的深為深為2.5mm，寬，寬6mm。 盲層板是在平板狀態(tài)時(shí)開(kāi)槽，要在專用的

18、工裝上盲層板是在平板狀態(tài)時(shí)開(kāi)槽，要在專用的工裝上進(jìn)行。進(jìn)行。 縱向槽深度應(yīng)適當(dāng)控制。過(guò)深了、在育層板卷制縱向槽深度應(yīng)適當(dāng)控制。過(guò)深了、在育層板卷制成圓后會(huì)有棱角出現(xiàn)，不利于將來(lái)的層板包扎。成圓后會(huì)有棱角出現(xiàn)，不利于將來(lái)的層板包扎。 盲板筒體盲板筒體卷制卷制盲板層縱縫焊接焊接過(guò)程焊接過(guò)程檢驗(yàn)要求檢驗(yàn)要求1 1清理堆焊坡口清理堆焊坡口2 2加墊板，組對(duì)、點(diǎn)焊加墊板，組對(duì)、點(diǎn)焊3 3焊條電弧焊堆焊。筒節(jié)端面焊條電弧焊堆焊。筒節(jié)端面150mm150mm內(nèi)內(nèi)必須焊滿必須焊滿外觀外觀4 4（1 1）焊接時(shí)防止燒穿。）焊接時(shí)防止燒穿。（2 2）間斷焊接，間隔）間斷焊接，間隔100mm100mm，焊，焊150

19、mm150mm（3 3）嚴(yán)禁在內(nèi)筒上引弧和收弧。）嚴(yán)禁在內(nèi)筒上引弧和收弧。（4 4）外口焊縫加強(qiáng)高打磨光滑，平）外口焊縫加強(qiáng)高打磨光滑，平滑過(guò)渡滑過(guò)渡層層次次焊接焊接方法方法焊材焊材牌號(hào)牌號(hào)規(guī)格規(guī)格電流電流(A)(A)電壓電壓(V)(V)速度速度(cm/mi(cm/min)n)烘烘烤烤溫溫度度保保溫溫時(shí)時(shí)間間2 2手工手工J427J4273.23.2100100130130222224241 12 23503502 2注注: :預(yù)熱溫度預(yù)熱溫度:100; :100; 層間溫度層間溫度150150。盲板層縱縫焊接表4-4 盲板層縱縫焊接工序 盲板與不銹鋼內(nèi)筒的熱套工藝：1盲板盲板筒體筒體加熱加熱

20、 盲板筒立起來(lái)后裝入爐內(nèi)，加熱盲板筒立起來(lái)后裝入爐內(nèi)，加熱到到350350400400，保溫，保溫2020分鐘（內(nèi)徑增分鐘（內(nèi)徑增加加1014mm1014mm）注意：注意： 在套合在套合操作前需進(jìn)操作前需進(jìn)行噴砂或噴行噴砂或噴丸處理，清丸處理，清除油污及影除油污及影響層間貼合響層間貼合的雜物。的雜物。套合操套合操作應(yīng)靠筒身作應(yīng)靠筒身自重自由套自重自由套入，不允許入，不允許強(qiáng)力壓入。強(qiáng)力壓入。2套合套合內(nèi)筒內(nèi)筒 將加熱好的盲板層放在專用的底將加熱好的盲板層放在專用的底座上，將裝好內(nèi)撐胎的內(nèi)筒吊入盲板座上，將裝好內(nèi)撐胎的內(nèi)筒吊入盲板層進(jìn)行套合。層進(jìn)行套合。 套合時(shí)動(dòng)作要快，中途不允許停套合時(shí)動(dòng)作要

21、快，中途不允許停留留3套合套合質(zhì)量質(zhì)量檢查檢查 筒體冷卻后，用木槌敲襯里表面筒體冷卻后，用木槌敲襯里表面檢查檢查其貼合間隙。單個(gè)不貼合其貼合間隙。單個(gè)不貼合長(zhǎng)度應(yīng)長(zhǎng)度應(yīng)小于小于300mm300mm，面積小于面積小于250mm250mm, ,總的不貼總的不貼合面積小于內(nèi)筒總表面積的合面積小于內(nèi)筒總表面積的1010為合為合格格。 且用且用0.5mm0.5mm的塞尺檢查筒體兩端的的塞尺檢查筒體兩端的間隙，間隙，插入深度應(yīng)插入深度應(yīng)35mm35mm；環(huán)向長(zhǎng)度不；環(huán)向長(zhǎng)度不得超過(guò)該圓周的得超過(guò)該圓周的1010為合格為合格。層板的制造 材料16MnR，厚度812mm； 層板筒體層板筒體瓦片（瓦片（23片）

22、焊接而成。片）焊接而成。 層板可分為層板可分為兩等分兩等分，三等分三等分，四等分四等分。其。其中兩等分的模具設(shè)計(jì)稍顯麻煩，沖壓性能差；四中兩等分的模具設(shè)計(jì)稍顯麻煩，沖壓性能差；四等分會(huì)導(dǎo)致焊縫增多，增加工作量。所以，采用等分會(huì)導(dǎo)致焊縫增多，增加工作量。所以，采用三等分比較合適。三等分比較合適。 包扎層瓦片包扎層瓦片沖壓制作沖壓制作層板制造工藝過(guò)程1 1下料下料 根據(jù)上層內(nèi)筒根據(jù)上層內(nèi)筒實(shí)際外徑實(shí)際外徑計(jì)算下料尺寸；計(jì)算下料尺寸；并考慮其他因素；并考慮其他因素； 層板按三等分下料；層板按三等分下料；并在每層板上編并在每層板上編號(hào)做標(biāo)記。號(hào)做標(biāo)記。2 2校平校平 為保證包扎質(zhì)量，每層層板須校平，為

23、保證包扎質(zhì)量，每層層板須校平，并用并用300mm300mm的平尺檢查不平度，最大的間的平尺檢查不平度，最大的間隙應(yīng)小于隙應(yīng)小于0.3mm0.3mm3 3 噴砂噴砂清理板內(nèi)外表面清理板內(nèi)外表面4 4 沖壓沖壓見(jiàn)沖壓頁(yè)見(jiàn)沖壓頁(yè)5 5鉆孔鉆孔為防止鉆孔時(shí)鉆傷內(nèi)筒表面，第一二層板為防止鉆孔時(shí)鉆傷內(nèi)筒表面，第一二層板是上的是上的8mm8mm的透氣孔必須在包扎前鉆完。的透氣孔必須在包扎前鉆完。6 6層板縱焊縫層板縱焊縫坡口加工坡口加工用自動(dòng)切割機(jī)切割坡口用自動(dòng)切割機(jī)切割坡口7 7 待包扎待包扎包扎工藝1 將內(nèi)筒置于將內(nèi)筒置于包扎包扎機(jī)上，兩端各裝一個(gè)機(jī)上，兩端各裝一個(gè)包扎內(nèi)撐胎包扎內(nèi)撐胎，以防止變形；以防

24、止變形；2 找好找好內(nèi)筒內(nèi)筒與與待包扎層板待包扎層板上的上的檢漏孔檢漏孔標(biāo)記標(biāo)記和和基準(zhǔn)端基準(zhǔn)端，先將帶有檢漏孔的層板包扎在內(nèi)筒上，保證檢漏孔對(duì)中，先將帶有檢漏孔的層板包扎在內(nèi)筒上，保證檢漏孔對(duì)中，然后將層板兩端與內(nèi)筒固定，再包扎上不帶檢漏孔的板；然后將層板兩端與內(nèi)筒固定，再包扎上不帶檢漏孔的板；3 啟動(dòng)包扎機(jī)，將層板拉緊，點(diǎn)固、焊縱縫；啟動(dòng)包扎機(jī)，將層板拉緊，點(diǎn)固、焊縱縫；4 將焊縫打磨平整，用外圓弧樣板和平尺檢查。并作層將焊縫打磨平整，用外圓弧樣板和平尺檢查。并作層板松動(dòng)面積檢查；板松動(dòng)面積檢查；5 每包扎完每包扎完4層后鉆出檢漏孔塞焊處，每次鉆時(shí)，要根層后鉆出檢漏孔塞焊處，每次鉆時(shí)，要根

25、據(jù)層板的實(shí)際深度確定鉆孔深度，并塞焊檢漏孔，塞焊據(jù)層板的實(shí)際深度確定鉆孔深度，并塞焊檢漏孔，塞焊處要做著色檢驗(yàn)。待筒節(jié)包扎完后，鉆出檢漏孔和透氣處要做著色檢驗(yàn)。待筒節(jié)包扎完后，鉆出檢漏孔和透氣孔，并做孔，并做0.1MPa空氣試驗(yàn)，保證檢漏孔與透氣孔不串氣?？諝庠囼?yàn)，保證檢漏孔與透氣孔不串氣。焊縫位置的設(shè)計(jì)焊縫位置的設(shè)計(jì) 多層包扎筒體能夠有效防止單壁容器中，多層包扎筒體能夠有效防止單壁容器中，焊縫裂紋缺陷擴(kuò)展到整個(gè)筒壁的情況，但是如焊縫裂紋缺陷擴(kuò)展到整個(gè)筒壁的情況，但是如果焊縫相錯(cuò)角度設(shè)計(jì)不合理，同樣會(huì)影響其強(qiáng)果焊縫相錯(cuò)角度設(shè)計(jì)不合理，同樣會(huì)影響其強(qiáng)度。度。 最佳的焊縫相錯(cuò)角度時(shí)通過(guò)計(jì)算得來(lái)的。

26、最佳的焊縫相錯(cuò)角度時(shí)通過(guò)計(jì)算得來(lái)的。 計(jì)算得：當(dāng)計(jì)算得：當(dāng)n=9時(shí)，焊縫相錯(cuò)角度時(shí)，焊縫相錯(cuò)角度48最后一層HB焊接過(guò)程焊接過(guò)程檢驗(yàn)要求檢驗(yàn)要求1 1清理坡口清理坡口2 2組對(duì)、點(diǎn)焊組對(duì)、點(diǎn)焊3 3埋弧自動(dòng)焊焊縫埋弧自動(dòng)焊焊縫逐層逐層100%PT (JB/T 100%PT (JB/T 4730-2005 I4730-2005 I級(jí)級(jí)) )4 4焊縫表面磨平焊縫表面磨平每層層板焊縫每層層板焊縫100%MT (JB/T 100%MT (JB/T 4730-2005 I4730-2005 I級(jí)級(jí)) )注：（注：（1 1）每條縱縫必須焊）每條縱縫必須焊兩層；兩層； (2)(2)每條縱縫焊完后必每條縱縫

27、焊完后必須打磨平整。須打磨平整。層板縱縫焊接層板縱縫焊接檢漏系統(tǒng)檢漏系統(tǒng)筒體組對(duì)環(huán)縫焊接筒體組對(duì)環(huán)縫焊接 注注:預(yù)熱溫度預(yù)熱溫度:100; 層間溫度層間溫度150; 保護(hù)氣體種類保護(hù)氣體種類Ar(99.99%);端面封焊端面封焊焊接過(guò)程焊接過(guò)程檢驗(yàn)要求檢驗(yàn)要求1 1 清理堆焊坡口清理堆焊坡口100%MT (JB/T 100%MT (JB/T 4730-2005 I4730-2005 I級(jí)級(jí)) )2 2氬弧焊氬弧焊 (1) (1) 25/22/2LMn25/22/2LMn外觀外觀PT (JB/T PT (JB/T 4730-2005 I4730-2005 I級(jí)級(jí)) )3 3 氬弧焊氬弧焊 （2)

28、 H10MnSi2) H10MnSi外觀外觀PT (JB/T PT (JB/T 4730-2005 I4730-2005 I級(jí)級(jí)) )4 4 預(yù)熱預(yù)熱1001005 5 焊條電弧焊（焊條電弧焊（3 3）外觀外觀PT (JB/T PT (JB/T 4730-2005 I4730-2005 I級(jí)級(jí)) )焊接過(guò)程焊接過(guò)程檢驗(yàn)要求檢驗(yàn)要求1 1加工清理檢測(cè)坡口兩側(cè)面加工清理檢測(cè)坡口兩側(cè)面100%MT (JB/T 4730-2005 I100%MT (JB/T 4730-2005 I級(jí)級(jí)) )2 2組對(duì)、點(diǎn)焊組對(duì)、點(diǎn)焊, ,預(yù)熱預(yù)熱1001003 3氬弧焊打底氬弧焊打底(1)(1)4 4焊條電弧焊外口焊

29、條電弧焊外口(2)(2)至至2020100%RT (JB/T 4730-2005 II100%RT (JB/T 4730-2005 II級(jí)級(jí)) )5 5埋弧自動(dòng)焊埋弧自動(dòng)焊(3)(3)至至7070100%RT (JB/T 4730-2005 II100%RT (JB/T 4730-2005 II級(jí)級(jí)) )6 6焊條電弧焊里口焊條電弧焊里口(4)(4)焊滿焊滿逐層逐層PT (JB/T 4730-2005 IPT (JB/T 4730-2005 I級(jí)級(jí)) )100%RT (JB/T 4730-2005 II100%RT (JB/T 4730-2005 II級(jí)級(jí)) )PT0.6%(PT0.6%(每一

30、根焊條測(cè)一點(diǎn)每一根焊條測(cè)一點(diǎn)) )7 7外口埋弧自動(dòng)焊焊滿外口埋弧自動(dòng)焊焊滿(5)(5)100%RT (JB/T 4730-2005 II100%RT (JB/T 4730-2005 II級(jí)級(jí)) )100%MT+20%UT (JB/T 4730-2005 I100%MT+20%UT (JB/T 4730-2005 I級(jí)級(jí)) )8 8水壓試驗(yàn)水壓試驗(yàn)100%MT (JB/T 4730-2005 I100%MT (JB/T 4730-2005 I級(jí)級(jí)) )外口外口100%PT (JB/T 4730-2005 I100%PT (JB/T 4730-2005 I級(jí)級(jí)) )里口里口環(huán)縫焊接環(huán)縫焊接材料的

31、選擇（下封頭）材料的選擇（下封頭） 19Mn6鋼是德國(guó)鋼種，與鋼是德國(guó)鋼種，與16MnR鋼屬于同一類碳鋼屬于同一類碳錳鋼，其含碳量高于錳鋼，其含碳量高于16MnR，故焊接性略差于，故焊接性略差于16MnR。 19Mn6化學(xué)成分化學(xué)成分材料牌 號(hào) 化 學(xué) 成 分 CSiMnPSAlt19Mn60.150.220.300.601.001.600.0300.0250.02019Mn6 正火溫度正火溫度 890950 消應(yīng)力退火溫度消應(yīng)力退火溫度 520580 封頭的展開(kāi)計(jì)算封頭的展開(kāi)計(jì)算 封頭內(nèi)徑封頭內(nèi)徑Dg=1866mm =89mm。 中性層直徑中性層直徑Dm=Dg+=1955mm 利用等面積法計(jì)

32、算：利用等面積法計(jì)算： Da= 2765mm加工余量計(jì)算加工余量計(jì)算 邊緣加工余量，加工厚度大于邊緣加工余量，加工厚度大于25mm時(shí)，邊緣加工余量時(shí)，邊緣加工余量為為5mm ；焊接變形量，??；焊接變形量，取3mm；修邊余量?。恍捱呌嗔咳?2mm；鋼板氧氣切割加工余量為鋼板氧氣切割加工余量為10mm；焊縫坡口間隙，取焊縫坡口間隙，取1mm 劃線劃線 實(shí)際用料線尺寸實(shí)際用料線尺寸=封頭展開(kāi)直徑焊接變形封頭展開(kāi)直徑焊接變形量量- -焊縫坡口間隙焊縫坡口間隙+修邊余量修邊余量 =2765+3-1+12=2779mm 切割下料尺寸切割下料尺寸=實(shí)際用料線尺寸實(shí)際用料線尺寸+邊緣加工邊緣加工余量余量+劃線

33、公差（近似取為劃線公差（近似取為6mm ） =2779+5+6=2790mm 冷、熱沖壓的選擇冷、熱沖壓的選擇 采用熱沖壓。采用熱沖壓。 加熱溫度加熱溫度 1050 終壓溫度終壓溫度850 加熱曲線如下圖加熱曲線如下圖壓邊圈的采用條件壓邊圈的采用條件 封頭沖壓后一般最大減薄量為封頭沖壓后一般最大減薄量為1415%，所以為保證沖壓后封頭的尺寸有：所以為保證沖壓后封頭的尺寸有： （115%）=89 有有=104.7mm 所以取封頭毛胚厚度為所以取封頭毛胚厚度為105mm DoDn = 2790- -1850 = 940mm 14= 1260 DoDn 14不用壓邊圈。不用壓邊圈。 沖壓力的計(jì)算沖壓力的計(jì)算 上模具的設(shè)計(jì)上模具的設(shè)計(jì) 下模具的設(shè)計(jì)下模具的設(shè)計(jì)沖壓工序沖壓工序 1號(hào)料、標(biāo)記移植、氧氣切割。號(hào)料、標(biāo)記移植、氧氣切割。 2車(chē)削外圓車(chē)削外圓邊緣邊緣坡度。坡度。 3模具安裝調(diào)試。模具安裝調(diào)試。 4材料加熱。材料加熱。 5進(jìn)行第一次沖壓。進(jìn)行第一次沖壓。 6加熱工件并更換下模具，進(jìn)行第二次沖壓。加熱工件并更換下模具，進(jìn)行第二次沖壓。 7加熱工件并更換下模具，進(jìn)行最后一次沖壓。加熱工件并更換下模具，進(jìn)行最后一次沖壓。 8對(duì)封頭進(jìn)行正火處理對(duì)封頭