曾正江-過程設(shè)備的制造工藝-2017.11.5

過程設(shè)備的制造工藝壓力容器制造工序一般可以分為：原材料驗(yàn)收工序、劃線工序、切割工序、除銹工序、機(jī)加工（含刨邊等）工序、滾制工序、組對(duì)工序、焊接工序（產(chǎn)品焊接試板）、無損檢測(cè)工序、開孔劃線工序、總檢工序、熱處理工序、壓力試驗(yàn)工序、防腐工序。具體工序：1、原材料驗(yàn)收工序：工程原材料驗(yàn)收包括鋼材驗(yàn)收、焊材驗(yàn)收和涂料驗(yàn)收。2、劃線工序：劃線是機(jī)械加工中的一道重要工序，廣泛用于單件或小批量生產(chǎn)。在鑄造企業(yè)，對(duì)新模具首件進(jìn)行劃線檢測(cè)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)鑄件尺寸形狀上存在的問題，采取措施避免產(chǎn)生批量不合格造成的損失。根據(jù)圖樣和技術(shù)要求，在毛坯或半成品上用劃線工具畫出加工界線，或劃出作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線的操作過程稱為劃線。劃線分為平面劃線和立體劃線兩種。只需要在工件一個(gè)表面上劃線即能明確表明加工界限的，稱之為平面劃線;需要在工件幾個(gè)互成不同角度(一般是互相垂直)的表面上劃線，才能明確表明加工界限的，稱為立體劃線。対劃線的基本要求是線條清晰勻稱，定型、定位尺寸準(zhǔn)確。由于劃線的線條有一定寬度，一般要求精度達(dá)到0.25-0.5mm。應(yīng)當(dāng)注意，工件的加工精度不能完全由劃線確定，而應(yīng)該在加工過程中通過測(cè)量來保證。3、切割工序：水切割。激光切割。等離子切割等等。4、除銹工序：工藝流程：基面清理——底漆涂裝——第一道面漆涂裝——第二、三道面漆涂裝。5、機(jī)加工工序：利用傳統(tǒng)機(jī)械加工的方法，按照?qǐng)D紙的圖樣和尺寸，使毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進(jìn)行加工前所需要做的工作，避免在加工過程中發(fā)生加工失誤，造成經(jīng)濟(jì)損失。6、滾制工序：又稱旋轉(zhuǎn)成型、旋轉(zhuǎn)澆鑄成型。是一種熱塑性塑料中空成型方法。7、組對(duì)工序：將零部件結(jié)合。8、焊接工序：操作時(shí)需根據(jù)被焊工件的材質(zhì)、牌號(hào)、化學(xué)成分，焊件結(jié)構(gòu)類型，焊接性能要求來確定。9:、無損檢測(cè)：無損檢測(cè)是指在不損害或不影響被檢測(cè)對(duì)象使用性能,不傷害被檢測(cè)對(duì)象內(nèi)部組織的前提下，利用材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)異?；蛉毕荽嬖谝鸬臒?、聲、光、電、磁等反應(yīng)的變化，以物理或化學(xué)方法為手段，借助現(xiàn)代化的技術(shù)和設(shè)備器材，對(duì)試件內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)及缺陷的類型、性質(zhì)、數(shù)量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化進(jìn)行檢查和測(cè)試的方法。無損檢測(cè)是工業(yè)發(fā)展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展水平，無損檢測(cè)的重要性已得到公認(rèn)，目前，最常用的無損檢測(cè)主要有五種：超聲檢測(cè)（UltrasonicTesting）、射線檢測(cè)（RadiographicTesting）、磁粉檢測(cè)（MagneticparticleTesting）、滲透檢測(cè)（PenetrantTesting）、渦流檢測(cè)（EddycurrentTesting）。其他無損檢測(cè)方法有聲發(fā)射檢測(cè)(AE)、熱像/紅外(TIR)、泄漏試驗(yàn)(LT)、交流場(chǎng)測(cè)量技術(shù)(ACFMT)、漏磁檢驗(yàn)(MFL)、遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試檢測(cè)方法(RFT)、超聲波衍射時(shí)差法(TOFD)等。10、開孔劃線工藝。11、總檢工序：生產(chǎn)過程質(zhì)量檢驗(yàn)主要包括進(jìn)貨檢驗(yàn)、生產(chǎn)過程檢驗(yàn)、最終檢驗(yàn)控制、品質(zhì)異常的反饋及處理、質(zhì)量記錄。12、熱處理工序：熱處理是指材料在固態(tài)下，通過加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預(yù)期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。13、壓力試驗(yàn)工序：一般采用水壓試驗(yàn)，特殊的會(huì)用氣壓實(shí)驗(yàn)。14、防腐工序：防腐涂層是由各類高性能抗蝕材料與改性增韌耐熱樹脂進(jìn)行共聚反應(yīng)，形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，有效提高聚合物的抗腐蝕性能的功能涂層。二、典型過程設(shè)備有：換熱器，塔器，反應(yīng)容器，儲(chǔ)存容器，鍋爐。2、引用標(biāo)準(zhǔn)：《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、GB151-1999《管殼式換熱器》和GB150-2011《固定式壓力容器》。3、基本要求管殼式換熱器主要受壓部分的焊接接頭分為A、B、C、D、E五類，按下圖所示。a)殼體圓筒部分的縱向接頭、球形接頭與圓筒連接的環(huán)向接頭、各類凸形封頭中的所有拼焊接頭以及嵌入式接管與殼體對(duì)接連接的接頭，均屬A類焊接接頭。b)殼體部分的環(huán)向接頭、錐形封頭小端與接管連接的接頭、長(zhǎng)頸法蘭與接管連接的接頭，均屬B類焊接接頭，但已規(guī)定為A類的焊接接頭除外。c)平蓋、管板與圓筒非對(duì)接連接的接頭，法蘭與殼體、接管連接的接頭，內(nèi)封頭與圓筒的搭接接頭，均屬C類焊接接頭。d)接管、人孔、凸緣、補(bǔ)強(qiáng)圈等與殼體連接的接頭，均屬D類焊接接頭，但已規(guī)定為A、B類的焊接接頭除外。e）非受壓元件吊耳、支座墊板與壓力容器連接的焊縫，均屬E類焊接接頭。3.1對(duì)不同板厚對(duì)接的規(guī)定：a)下列不同板厚必須削薄厚板：當(dāng)2≤10mm，且1-2＞3mm及2＞10mm且1-2≥0.3n或＞5mm時(shí),必須削薄厚板：削薄形式分單面削薄和雙向削薄。見圖2。b)下列不同板厚對(duì)接無須削?。寒?dāng)≤10mm且1-2≤3mm及2＞10mm且1-2≤0.32或≤5mm時(shí),無須削薄板厚,且對(duì)口錯(cuò)邊量b以較薄板厚度為基準(zhǔn)確定。在測(cè)量對(duì)口錯(cuò)邊量時(shí)，不應(yīng)計(jì)入兩板厚度的差值。3.2筒節(jié)長(zhǎng)度應(yīng)不小于300mm。組裝時(shí)，不應(yīng)采用十字焊縫，相鄰圓筒的A類焊縫的距離，或封頭A類焊縫，焊縫的端點(diǎn)與相鄰圓筒A類焊縫的距離應(yīng)大于名義厚度n的三倍，且不小于100mm，（當(dāng)板厚不同時(shí)，n按較厚板計(jì)算）。殼體圓筒4.1圓筒厚度圓筒厚度應(yīng)按GB150的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算，但碳素鋼和低合金鋼及高合金鋼圓筒的最小厚度不應(yīng)小于下表的規(guī)定。mm公稱直徑400～≤700＞700～≤1000＞1000～≤1500＞1500～≤2000＞2000～≤2600備注浮頭式，U形管式810121416碳素鋼含C2固定式管板68101214公稱直徑＞500～≤700＞700～≤1000＞1000～≤1500＞1500～≤2000＞2000～≤2600備注最小厚度5681012高合金鋼4.2殼體圓筒內(nèi)直徑允許偏差可通過外圓周長(zhǎng)加以控制，其外圓周長(zhǎng)允許上偏差為10mm,下偏差為零。4.3殼體圓筒同一斷面上，最大直徑與最小直徑之差為e≤0.5%DN.殼體直徑DN(mm)最大與最小直徑之差e（mm）L≤1200其值不大于5mmL>1200其值不大于7mm4.4除圖樣另有規(guī)定外，殼體直線度允差ΔL應(yīng)符合下表規(guī)定。殼體長(zhǎng)度L(mm)圓筒直線度允差ΔL（mm）L≤6000L/1000其值不大于4.5mmL>6000其值不大于8mm4.5設(shè)備法蘭面應(yīng)垂直于接管或圓筒的主軸中心線。安裝接管法蘭應(yīng)保證法蘭的水平或垂直（有特殊要求按圖樣規(guī)定）其偏差均不得超過法蘭外徑的1%，（法蘭外徑小于100mm時(shí)，按100mm計(jì)算），且不大于3mm。法蘭的螺栓通孔應(yīng)與殼體主軸線沿垂線跨中布置，有特殊要求時(shí)，應(yīng)在圖樣上注明。4.6立式換熱器的底座圈，底板上地腳螺栓通孔應(yīng)跨中均布，中心圓直徑允差，相鄰兩孔弦長(zhǎng)允差和任意兩孔弦長(zhǎng)允差均不大于2mm。4.7殼體內(nèi)壁凡有礙管束順利裝入或抽出的焊縫均應(yīng)打磨至母材齊平。4.8插入式接管、管接頭等，除圖樣規(guī)定外，不應(yīng)伸出管箱、殼體和頭蓋內(nèi)表面。4.9容器上凡被補(bǔ)強(qiáng)圈、支座、墊板等覆蓋的焊縫，均應(yīng)打磨至母材齊平。4.10受外壓及真空換熱器組裝完成后，按按GB150.4-2011《固定壓力容器》中6.6.11規(guī)定檢查殼體的圓度。4.11在換熱器上焊接臨時(shí)吊耳和拉筋的墊板等，采用于殼體相同或焊接性能相似的材料，并用相應(yīng)的焊材及焊接工藝。臨時(shí)吊耳和拉筋的墊板割除后留下的焊疤必須打磨平滑，打磨后的厚度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)厚度。4.12機(jī)械損傷和修磨的規(guī)定：制造中應(yīng)避免鋼板的機(jī)械損傷，對(duì)嚴(yán)重的尖銳傷痕應(yīng)進(jìn)行修磨，修磨按GY-6《壓力容器組裝工藝規(guī)程》的要求進(jìn)行。4.13抗腐蝕要求的奧氐體不銹鋼及其它合金鋼板制造的容器或受壓元件，應(yīng)進(jìn)行表面酸洗，鈍化處理。4.14管殼式換熱器法蘭、平蓋、螺栓、螺母加工要求：4.14.1管殼式換熱器法蘭螺柱按JB/T4707-2000《等長(zhǎng)雙頭螺柱》規(guī)定。螺柱一端按下表打印材料標(biāo)記，字高4mm。材料牌號(hào)Q-23540MnB40MnVB35CrMnA40Cr35標(biāo)記ABVCRT4.14.2機(jī)械加工件表面和非機(jī)械加工件表面的未注公差尺寸按下表規(guī)定。mm基本尺寸尺寸分段0.5-3>3-6>6-10>10-18>18-30>30-50>50-80>80-120機(jī)械加工件±0.12±0.15±0.18±0.21±0.26±0.31±0.37±0.43非機(jī)械加工件±0.30±0.37±0.45±0.55±0.65±0.80±0.95±1.10基本尺寸尺寸分段>120-180>180-250>250-315>315-400>400-500>500-630>630-800>800-1000機(jī)械加工件±0.50±0.57±0.65±0.70±0.77±0.87±1.0±1.15非機(jī)械加工件±1.25±1.45±1.60±1.80±2.00±2.20±2.5±2.80基本尺寸尺寸分段>1000-1250>1250-1600>1600-2000>2000-2500>2500-3150機(jī)械加工件±1.30±1.55±1.85±2.20±2.70非機(jī)械加工件±3.30±3.90±4.60±5.50±6.7504.14.3大于M36的螺栓，螺柱，螺母應(yīng)按相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制造。4.14.4平蓋和筒體端部的加工按以下規(guī)定：a)螺柱孔或通孔的中心圓直徑以及相鄰兩孔弦長(zhǎng)允差為±0.6mm任意兩孔弦長(zhǎng)允差按下表規(guī)定：設(shè)計(jì)內(nèi)徑Di<600600-1200>1200允差±1.0±1.5±2.0b)螺孔中心線與端面的垂直度允差不得大于0.25%。c)螺孔的螺紋精度，一般為中等精度，按相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取。5、管箱管箱的作用是把由管道來的管程流體均勻分布到各傳熱管和把管內(nèi)流體匯集在一起送出換熱器。5.1管箱圓筒的厚度應(yīng)按JB150的要求進(jìn)行計(jì)算，但碳素鋼和低合金鋼圓筒的最小厚度不小于下表的要求。mm公稱直徑400～≤700＞700～≤1000＞1000～≤1500＞1500～≤2000＞2000～≤2600備注浮頭式，U形管式810121416碳素鋼含C2固定式管板68101214公稱直徑＞500～≤700＞700～≤1000＞1000～≤1500＞1500～≤2000＞2000～≤2600備注最小厚度5681012高合金鋼5.2分程隔板的最小厚度應(yīng)不小于下表的規(guī)定。mm公稱直徑DN隔板最小厚度碳素鋼及低合金鋼高合金鋼≤60086＞600～≤1200108＞1200～≤20001410＞2000～≤260014105.3厚度大于10mm的分程隔板應(yīng)按下圖加工5.4管箱圓筒與接管和管箱法蘭組焊時(shí)，應(yīng)以法蘭端面為基準(zhǔn)。螺孔應(yīng)與設(shè)備主軸中心線跨中。5.5管箱與隔板組裝前，須將管箱內(nèi)和隔板接合的環(huán)焊縫鏟磨齊平，把隔板和管箱調(diào)整好間隙后再組焊，靠近管板50mm區(qū)域應(yīng)焊透，防應(yīng)力集中而開裂。5.6碳鋼、低合金鋼制焊有分程隔板的管箱以及管箱的側(cè)向開孔超過1/3圓筒內(nèi)徑的管箱，在施焊后作消除應(yīng)力熱處理，設(shè)備法蘭密封面在熱處理后加工。6.管板6.1厚度大于60mm的管板宜采用鍛件。6.2管板本身具有凸肩并與圓筒（或封頭）對(duì)接時(shí)，應(yīng)采用鍛件。6.3用于制造管板、平蓋、法蘭的鋼鍛件，其級(jí)別不得低于JB4726和JB4728規(guī)定的Ⅱ級(jí)。6.4復(fù)合管板6.4.1按GB8165標(biāo)準(zhǔn)選用的不繡鋼復(fù)合管板應(yīng)選用Ⅰ級(jí)板材。6.4.2按JB4733標(biāo)準(zhǔn)選用的不繡鋼復(fù)合管板應(yīng)選用BⅠ級(jí)板材。6.4.3按GB8547標(biāo)準(zhǔn)選用的鈦-鋼復(fù)合管板應(yīng)選用B0級(jí)板材。6.5堆焊復(fù)合管板6.5.1堆焊前應(yīng)作堆焊工藝評(píng)定；6.5.2基層材料的待堆焊面和復(fù)層材料車加工后的表面，應(yīng)按JB4730進(jìn)行表面檢測(cè)，檢查結(jié)果不得有裂紋、成排氣孔，并應(yīng)符合UTⅡ級(jí)要求。6.5.3堆焊過程必須嚴(yán)格控制，以便保證熔敷界面不發(fā)生過大的稀釋和使覆層不產(chǎn)生別的焊接缺陷。堆焊各層所用焊材牌號(hào)應(yīng)根據(jù)耐腐蝕要求和熔和比來確定，堆焊層厚度應(yīng)保證車加工后覆層最小厚度大于3mm（或圖樣要求）6.5.4堆焊后應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚硪韵附討?yīng)力。6.6管孔加工6.6.1管孔加工是管板制造中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，應(yīng)嚴(yán)格控制劃線、鉆孔、刻槽、倒角等工序，為保證上下管板同心度，可將上下管板疊起來一起鉆孔。（1）管板劃線；劃線是決定管孔加工位置的基本作業(yè)，必須準(zhǔn)確無誤。每臺(tái)換熱器只需在一塊管板上劃線即可。劃線經(jīng)確認(rèn)后在各孔中心點(diǎn)用沖頭沖出一個(gè)小坑。（2）定位孔加工；管板可先用鉆頭加工定位孔，正式?jīng)Q定鉆孔位置，使加工管孔的鉆頭頂尖能正確而迅速找到定位孔中心，以保證管孔孔距正確。（3）鉆孔；定位孔鉆完后，將管板放在同一高度的平面上壓緊即可加工。鉆孔應(yīng)滿足孔的精度，管孔表面粗糙度不大于12.5μm.6.6.2數(shù)控鉆床鉆孔前應(yīng)按設(shè)計(jì)圖樣要求正確輸入數(shù)據(jù)，經(jīng)試鉆確認(rèn)無誤后，進(jìn)行管板鉆孔。6.6.3在加工中應(yīng)滿足以下要求：（1）保證孔的位置及尺寸精度；（2）對(duì)大厚度的管板必須保證孔與管板平面垂直；（3）組裝狀態(tài)下管板和折流板的同一位置的管孔和拉桿用孔的中心應(yīng)在同一直線上。6.6.4.管板管孔直徑及允許偏差應(yīng)符合下表規(guī)定適用于冷拔（軋）直徑為高級(jí)精度的碳素鋼、低合金鋼、不繡鋼管和銅合金換熱管。換熱管外徑1416192532384557管孔直徑14.2516.2519.2525.2532.3538.4045.4057.55允許偏差+0.150+0.200+0.2506.6.5.管板孔橋?qū)挾绕顟?yīng)符合下表規(guī)定mm換管外徑d0孔心距s管孔直徑dφ名義孔橋?qū)挾萻-dφ≥96%的橋?qū)挾炔坏玫陀谙铝兄礏mm≤4%的允許最小孔橋?qū)挾菳管板厚度406080100120140160161925323845572225324048577216.2519.2525.2532.5038.5045.5057.705.755.756.757.509.5011.5014.304.714.715.716.618.6110.6113.414.654.655.656.558.55105513.354.584.585.586.488.4810.4813.284.524.525.526.428.4810.4813.284.454.455.456.358.3510.3513.154.394.395.396.298.2910.2913.094.334.335.336.238.2310.2313.033.403.403.403.854.755.757.157.折流板和支撐板7.1.折流板和支撐板的最小厚度應(yīng)不小于下表的規(guī)定公稱直徑DN換熱管無支撐距Lmm≤300＞300～600＞600～900＞900～1200＞1200～1500＞1500折流板和支撐板的最小厚度＜40034581010400～≤700456101012＞700～≤900568101216＞900～≤15006810121616＞1500～≤2000/1012162020＞2000～≤2600/12141820227.2.折流板和支撐板管孔直徑及允許偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定mm換熱管外徑1416192532384557管孔直徑14.3016.3519.3525.4032.4038.5045.6557.70允許偏差+0.200+0.250+0.3007.3.折流板和支撐板外直徑及允許偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定mm公稱徑DN＜400400～＜500500～＜900900～＜13001300～＜17001700～＜20002000～＜23002300～＜2600折流板直徑DN-2.5DN-3.5DN-4.5DN-6DN-8DN-10DN-12DN-14允許偏差0-0.50-0.80-1.20-1.40-1.67.4.折流板重疊壓緊后沿周邊點(diǎn)焊，然后一起鉆孔，可將管板當(dāng)鉆模進(jìn)行引孔，以引出定位孔進(jìn)行加工，鉆完孔后以孔為基準(zhǔn)，再劃線鉆拉桿孔、外圓加工、管孔倒角和作好相應(yīng)標(biāo)記。8.換熱管換熱管的規(guī)格和尺寸偏差見下表mm材料換熱管標(biāo)準(zhǔn)管子規(guī)格高級(jí)精度外徑厚度外徑偏差壁厚偏差碳鋼低合金鋼GB5310GB8163GB9948≥14～30＞30～50572～2.52.5～33.5±0.15±0.25±0.6%±10%不繡鋼管GB13296GB14976GB24593≥14～30＞30～5057＞1.0～2.0±0.15±0.25±0.6%+12%-10%＞2.0～3.0材料換熱管標(biāo)準(zhǔn)管子規(guī)格高級(jí)精度外徑厚度外徑偏差壁厚偏差不繡鋼焊管GB12771SA688、249≤19＞19＜1.0＞1.0±0.05±0.05銅合金管GB889010～12＞12～18＞18～25＞25～351～3.0-0.14-0.20-0.24-0.30±10%鈦合金管GB362510～30＞30～40＞40～500.5～2.5±0.13±0.15±0.18δ=0.5±0.06δ=1.0±0.12δ＞±10%8.2U型管8.3U形管彎管段的彎曲半徑R應(yīng)不小于兩倍的換熱管外徑，U形管不允許熱彎。8.4換熱管不允許拼接（螺旋管除外），其局部彎曲度不大于1.5mm。8.5彎管工藝穩(wěn)定時(shí)，每種管子抽取5%進(jìn)行通球試驗(yàn)，其通球直徑d≥0.75d0。8.6當(dāng)有應(yīng)力腐蝕要求時(shí)，U形管彎管段及至少包括150mm的直段進(jìn)行熱處理。8.7管子彎曲成形后應(yīng)以1.5倍設(shè)計(jì)壓力逐根進(jìn)行水壓試驗(yàn)。在試驗(yàn)壓力下，保壓時(shí)間不少于10s。試驗(yàn)合格后應(yīng)放盡余水。8.8換熱管為直管時(shí)，截長(zhǎng)前應(yīng)抽查10%按8.6條進(jìn)行水壓試驗(yàn)。9.管束9.1拉桿的直徑和數(shù)量按下表選用mm換熱管外徑d10≤d≤1414＜d＜2525≤d≤57拉桿直徑dn101216mm公稱直徑DN拉桿直徑dn≥400～＜700≥700～＜900≥900～＜1300≥1300～＜1500≥1500～＜1800≥1800～＜2000≥2000～＜2300≥2300～＜2600dn=10611121618242832dn=1248101214182024dn=164616810121416根9.2折流板最大間距Lmm換熱管外直徑10121416192532384557鋼管//11001300150018502200250027503200有色金屬管75085095011001300160019002200240028009.3管束組裝9.3.1管板、折流板、支撐板、疏冷段包殼和拉桿等組裝時(shí)，應(yīng)在中心線及四周插入一部分管子予以定位。9.3.2定距管兩端面應(yīng)平齊垂直，拉桿上的螺母應(yīng)擰緊，以避免折流板竄動(dòng)。無定距管時(shí)拉桿應(yīng)與管板、折流板和支撐板點(diǎn)焊牢固可靠。9.3.3各折流板支撐