焊接结构制造技术与装备 教学课件 作者 宗培言 第22讲　第6章 典型焊接结①6.1.1.ppt

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1、第6章典型焊接结构制造技术焊接结构品种繁多，运用广泛，其设计和制造与结构本身的特点密切相关。本章仅选择焊接结构中几种常用的典型结构，重点描述其制造难点、加工制造方法及技术关键问题等。6.1容器结构6.1.1压力容器结构及特点6.1.1压力容器结构及特点所谓容器是指用于储存气体、液体和固体原料、中间产品或成品的设备。本节重点阐述压力容器的制造技术。6.1.1压力容器结构及特点压力容器的定义：根据《压力容器安全技术监察规程》(国家质量技术监督检验检疫总局质技监局锅发(1999)154号)之规定，凡具备下列三个条件的容器统称为压力容器：①最高工作压力pw≥0.1M

2、Pa(不含液体静压力)；②内直径(非圆形截面指其最大尺寸)≥0.15m，且容积V≥0.025m3；③盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点液体 。1.压力容器的分类压力容器的分类方法很多，主要的分类方法如下：⑴按设计压力（p）分类可分为四个承受等级，即：①低压容器（代号L）：0.1MPa≤p＜1.6MPa。②中压容器（代号M）：1.6MPa≤p＜10MPa。③高压容器（代号H）：10MPa≤p＜100MPa。④超高压容器（代号U）：p≥100MPa。⑵按综合因素分类在承受等级分类的基础上，综合压力容器工作介质的危害性（易燃、致毒等程度），可将

3、压力容器分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类。①Ⅰ类容器：一般指低压容器（Ⅱ、Ⅲ类规定的除外）。②Ⅱ类容器：属于a)中压容器（Ⅲ类规定的除外）；b)易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和储存容器；c)毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器；d)低压管壳式余热锅炉；e)低压的搪玻璃压力容器。③Ⅲ类容器：属于a)毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器和p×V大于或等于0.2MPa×m3的低压容器；b)易燃或毒性程度为中度危害介质且p×V大于或等于0.5MPa×m3的中压反应容器和大于或等于10MPa×m3的中压储存容器；c)高压、中压管壳式余热锅炉；d)高压容器；e)中压

4、的搪玻璃压力容器；f)移动式压力容器；g)使用抗拉强度规定下限≥570MPa材料制造的压力容器.⑶按容器的用途和化工工艺过程的性质分类]可将其分为反应容器、换热容器、分离容器和储运容器，主要有储罐类（包括立式、卧式储罐和球罐等）容器，工业锅炉及气包，石油化学工业中的反应器、反应釜、蒸煮球及合成塔等。此外，高炉、转炉、洗涤塔和水泥窑炉等结构的焊接壳体及水电站的涡壳，核能、航天及深海探测器的一些特殊的压力壳等，也属于此类结构。此外，从压力容器安全技术角度可将容器分为固定式容器和移动式容器。2.压力容器的结构特点压力容器有多种结构形式，最常见的结构为圆柱形、球形和

5、锥形三种，如图6-1所示。图6-1典型压力容器的结构形式下面简单介绍圆柱形容器的结构特点。⑴筒体筒体是压力容器最主要的组成部分，由它构成储存物料或完成化学反应所需要的大部分压力空间。当筒体直径较小（小于500mm）时，可用无缝钢管制作。当直径较大时，一般用钢板卷制或压制（压成两块半圆板或数块弧形板）后焊接而成，以卷制筒体多见。⑵封头根据几何形状的不同，压力容器封头可分为凸形封头、锥形封头和平盖封头三种。其中凸形封头使用最多，凸形封头包括球形封头和椭圆形封头。图6-2所示为几种常见的封头结构形式。图6-2封头的结构形式a)椭圆封头b)球形封头c)带折边锥形封头

6、⑶法兰法兰按其所连接的部分分为管法兰和容器法兰。用于管道连接和密封的法兰叫管法兰；用于容器顶盖与筒体连接的法兰叫容器法兰。法兰与法兰之间一般加密封元件，并用螺栓连接起来。⑷开孔与接管工艺要求和检修时的需要，在石油化工容器的筒体和封头上开设各种孔或安装接管，如人孔、手孔、视镜孔、物料进出接管，以及安装压力表、液位计、流量计和安全阀等接管开孔。手孔及人孔是用来检查容器内部并用来装拆和洗涤容器内部的装置。手孔直径一般不小于150mm。直径大于1200mm的容器应开设人孔。开孔部位的强度被削弱，一般应进行补强。⑸支座压力容器靠支座支承并固定在基础上。视圆柱形容器的安

7、装位置不同，可采用立式容器支座和卧式容器支座两类。对卧式容器主要采用鞍式支座，对于薄壁长容器也可采用圈座。上述五大部分即构成了一台压力容器的外壳。3.压力容器焊缝规定在GB150-1998《钢制压力容器》中规定，压力容器受压元件用钢应具有钢材质检证书，制造单位应按照该质检证书对钢材进行验收，必要时还应进行复检。同时，把压力容器受压部分的焊缝按其所在的位置分为A、B、C、D四类，如图6-3所示。其中，A类焊缝最为重要。图6-3压力容器上焊缝的分类⑴A类焊缝受压部分的纵向焊缝（多层包扎压力容器层板的层间纵向焊缝除外），各种凸形封头的所有拼接焊缝，球形封头与圆柱形

8、筒节连接的环向焊缝以及嵌入式接管与圆柱形筒节或封头对