压力容器补强圈气密性试验的探讨.pdf

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1、第37卷第6期化工机械811压力容器补强圈气密性试验的探讨靳茂明+(江苏省特种设备安全监督检验研究院)芮留炳(江阴市兴达染整设备制造有限公司)摘要介绍了压力容器补强圈和检漏孔结构及其制造技术要求，分析了补强圈焊接结构对焊接质量和补强圈气密性试验的影响，对补强圈气密性试验的方法、要求和存在的普遍问题进行了分析和总结，并提出了相应的解决措施和建议。关键词压力容器补强圜检漏孔焊接结构气密性试验中图分类号TQ051．3文献标识码A文章编号0254-6094(2010)06-0811-04补强圈是压力容器开：

2、fL丰b强常用的结构之一，其制造方便，造价低廉，在设计、制造和使用等方面均有成熟的经验¨“1。补强圈须设置检漏孔，通过补强圈气密性试验可以有效地检查出制造过程中产生的穿透性缺陷，如贯通气孔、裂纹和漏焊等，但在实际制造过程中，有些制造厂为了缩短制造周期或节约成本，忽视补强圈气密性试验的重要性，不做或粗略进行了补强圈气密性试验，在热处理和耐压试验之后才发现接管与简体焊缝处有泄漏，再进行返修、热处理和耐压试验，得不偿失。笔者在长期的压力容器制造监督检验的基础上，对补强圈气密性试验中存在的普遍问题进行了分析

3、和总结，并提出了一些解决的办法和建议。1补强圈在压力容器设计中，由于结构的要求，常常要在容器上开孔和连接接管。开孔不但会削弱容器的强接焊检掉壳图1补强圈焊接结构度，而且在开孔的附近会造成很高的局部应力，因而要对开孔进行补强，常用的补强方法有补强圈补强、厚壁接管补强和整体锻件补强等。因补强圈补强结构简单，元件制造容易，设计、制造和使用等方面经验成熟，故在操作温度不高而且操作压力波动不大的中低压容器中得到了广泛的应用。检漏孑L是为了检查制造过程中产生的穿透性缺陷而设置的，安装补强圈时，应注意使检漏孔放置

4、在壳体最低的位置，即要放置在压力试验和运行中最易发出信号的位置。1．1补强圈的焊接结构补强圈结构由补强圈、壳体和接管组成，如图1所示。通过筒体的内坡口或外坡口形式以及全焊透或局部焊透或填角焊角焊缝形式的组合，文献[5]里推荐了8种形式补强圈的焊接接头结构，图2示出了其中5种较典型的补强圈焊接结构。磁鋈＼喘—j＼L备．．铜竺鋈芝l亦潲心专l：f钐铭狻慕心乏l赠§／《a．A型b．F霆!·靳茂明，男，1968年5月生，工程师。江苏省南京市，210003。812化工机械2010年纠=，J侧鋈■J4、、N＼N

5、心司f钐形勿念心通＼／§．／、≠人一7＼口＼．√k6。一

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7、＼≥≤下心f刮么N心义鞭≮、‘‘t黝燃蕊{．＼≯—一—／。<成_4上钆＼．c．G型d．C型e．D型图25种典型的补强圈焊接结构图1．2补强圈和检漏孔的制造技术要求补强圈和检漏孔的制造要符合标准¨川的有关规定，此外，还要注意以下要求：a．在补强圈下料后应钻出底孔进行攻丝，在补强圈压制成形后，为防止螺纹孔变形可补攻一次。需要强调的是在攻螺纹时应注意补强圈的压制方向，不要攻反方向。螺纹公差H1精度为粗糙级，公差等级7H。b．螺纹的尺寸根据补强圈的

8、尺寸和工厂的气密性试验工装的尺寸决定，一般可选M4一M20。螺纹孔的位置要恰当，尽量选在补强圈外径15～30mm附近，并保证螺纹孔处于设备安装位置的水平最低点，保证焊缝产生泄漏时能最快地发现。由于结构原因影响气密性检查时，如接管的方向不垂直于容器轴线方向时，允许螺纹孔的位置做适当的调整。C．一般焊接次序是：壳体与接管焊接_+补强圈外边缘与壳体定位焊-+补强圈与接管的焊接一补强圈与壳体的焊接，即焊缝1_+焊缝3定位-+焊缝2一焊缝3。如果设计图样要求D类焊缝有无损探伤要求，在完成焊缝1的焊接后，首先应

9、对焊缝1根部进行检查，合格后才能焊接补强圈。d．补强圈气密性试验不得在整体热处理后和耐压试验结束后进行。e．当容器直径较小或未设计人孔的情况下，进行补强圈气密性试验时是无法在内部进行检查的，这时补强圈的气密性试验必须在容器组装前进行。f．补强圈的拼接不应超过两块板，且拼接焊缝的方向应考虑使拼接焊缝所受的应力为最小，按标准n叫对拼接焊缝进行超声波探伤，Ⅱ级合格。1．3焊接结构对焊接质量的影响笔者重点讨论文献[5]中几种较典型的补强圈焊接结构对焊接质量的影响：a．A型。这种结构应先焊接焊缝2和焊缝3，优

10、点是即使在壳体曲率半径较小的开孔部位，焊缝1也容易焊透，但焊材消耗量要偏大。b．F型。接管在内表面有伸出长度，焊接焊缝1时可形成有效的焊角高度，所以表面上看不出质量问题，检漏时基本上不会产生泄漏。但如果制造过程出现质量失控，如：坡口尺寸未打磨到设计要求、在完成焊缝1的焊接后没有检验实际的焊接深度等，那么在焊缝2完成焊接后，这些缺陷将被掩盖。实际结果是把设计要求的局部焊透结构焊成了不合格的局部焊透结构，甚至可能成了填角焊缝。c．G型、C型。这种结构要求接管在内表面无伸出