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时间:2018-07-29
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1、压力容器制造中常见问题及分析 摘要:压力容器由于长期处于腐蚀、真空、高压、高温等恶劣环境条件下,所盛装的介质也通常为有害、剧毒、易爆、易燃物质,因此,其必须遵循强制性的规范和标准,以此来保证压力容器的安全性。现有压力容器制造主要包括检验、计量理化、设计、焊接、机加工、材料、铆接等部分,文章首先阐述了压力容器的构成和特点,其次,就压力容器制造中常见问题进行了深入的探讨,具有一定的参考价值。 关键词:压力容器;制造;问题 引言 压力容器是一种广泛应用在生活、生产中的设备,除了要严格按标准规范来设计外,还要重视其制造过程。现有压力容器
2、制造主要包括检验、计量理化、设计、焊接、机加工、材料、铆接等部分,这些部分相互制约、相互协调、相互联系,共同构成了压力容器制造。 1压力容器的构成和特点 1.1产品参数和结构多样性 压力容器产品适用于饮食、冶炼、石油、化工、制药等行业,使用范围广,这样一来就造成产品参数和结构多样性。 1.2压力容器涉及多学科、多行业 压力容器制造技术涉及到众多行业,如安全防护、无损检测、冶金、腐蚀与防腐、机械加工等,这就需要多方面、多学科、多行业来协作完成制造过程。 1.3压力容器制造过程存在着许多相似的信息 在压力容器制造过程中,存在着
3、同事物处理过程相似性、产品结构相似性、零部件几何形状相似性、工艺流程相似性等多种相似信息,合理利用这些相似信息,能够大幅度提高制造企业的核心竞争力。 1.4安全性要求较高 压力容器由于长期处于腐蚀、真空、高压、高温等恶劣环境条件下,所盛装的介质也通常为有害、剧毒、易爆、易燃物质,因此,其必须遵循强制性的规范和标准,以此来保证压力容器的安全性。 1.5设计具有较强的专业性 压力容器产品不同于通用机械产品,在运用软件技术进行产品设计时,不仅要求人员掌握先进的计算机技术,更要具备化工设备的整体设计思想。 2压力容器制造中常见问题
4、2.1应力引起的变形 大直径壳体短筒节下料用火焰切割冷却后,通常会出现较为明显的收缩现象于加工边缘上,直线边就变为“弧线”边,引起的变形。如果变形误差较大,那么就很难满足焊接和组对的要求,为了避免出现这种变形,应该采用机械加工或者切割等方法。 在组焊多焊道的大型部件、大型压力容器、结构复杂压力容器时,应该综合考虑焊接后可能出现的变形形态、变形大小来制定出适合的焊接工艺流程。如:反变形措施、防变形措施、焊接工艺参数、焊接方法、焊接环境要求、焊条种类及直径、焊前和焊后处理、焊接坡口、焊道层数、焊接顺序等。 在切割压力容器上的密封圈或者
5、大型法兰等坯料时,很容易会出现坯料板面不平的问题,这主要是由于钢板胀缩不均所导致,甚至严重时还会影响到坯料面的加工量。因此,应该及时进行平整矫形,特别是对于难以矫形的坯料板,更加应该密切注意,多增大其加工余量。 在封头开大孔或者加工成型筒节的过程中,稍不注意,就会出现失稳变形的问题,对于此类情况,不能直接在单独封头或者单独筒节上开大孔,应该将壳体组装成整体或者大段之后,再视其具体情况来开大孔。另外,热处理炉在热处理压力容器时,务必要符合规范要求,热处理件不能被火焰直接接近或接触,应该将挡火墙设置在炉壁火焰喷嘴处,热处理炉炉内温度应该保
6、持在恒定状态。对于厚度较薄、直径较大的压力容器壳体,应该视其具体情况来进行加强、加固。 2.2加强圈的制作 压力容器的加强圈在《压力容器安全技术监察规程》中并没有被列为主要受压元件,因此,很多压力容器制造厂家就不太重视加强圈的装配和制作,只是将其视为非主要受压元件看待。其实,加强圈能够与壳体组合来对外压进行抗击,属于一个较为重要的外压容器部件。如果加强圈的惯性矩不够或者出现失效现象,那么必然会导致压力容器失效。由此可见,压力容器制造厂家必须要高度重视加强圈的制造,要加以重点控制。如果加强圈出现装配、规格尺寸、材质等出现更改时,务必要
7、与设计单位一起协商讨论。 2.3管子与管板胀焊结合时的施工顺序 2.3.1先焊后胀工序 焊前,应该清洗干净管板坡口,在焊接过程中,可以从正、反两侧排除管板与管子间隙处的空气,这样一来,无论是保证焊接接头的质量,还是避免焊缝出现气孔,无疑都是有益的。同时,先焊后胀工序还会保证胀口胀后,不会出现残余应力松弛的问题。但是对于那些焊接性较差的管板接头与管子,焊道在胀接过程很容易出现微裂纹,严重的情况还会胀裂焊道。针对这种情况,应该采用深度胀,焊道处尽量避开胀接部位,这样就能够最大程度地避免焊道影响到胀接。据研究资料表明,与先焊后胀工艺相比
8、,先胀后焊工艺所造成的管板和管子焊后的泄漏率要高出10倍,且成形美观、有金属光泽、外观均匀。 2.3.2先胀后焊工序 胀接时会在坡口处和管端留下大量的杂物,如铁锈、油污等,尽管会在焊接之前对管板坡口进行
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