压力容器制造ppt课件

《压力容器制造ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《压力容器制造ppt课件（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、压力容器制造2007年11月第一章 概述1.1压力容器的特点1.1.1压力容器的根本概念 容器按所接受的压力大小分为常压容器和压力容器两大类。压力容器和常压容器相比不只在构造上有较大的差别，而且在设计原理方面也不一样，所谓压力容器和常压容器划分是人为规定的。普通泛指最高任务压力P0.1MPa，用于完成反响、换热、吸收、萃取、分别和储存等消费工艺过程，并能接受一定压力的密闭的容器称为压力容器。另外，受外压或负压和真空容器也属于压力容器。1.1.2容器的分类1、按制造方法分 根据制造方法的不同，压力容器可分为焊接容器，铆接容器、铸造容器、锻造容器等。2、按承压力方式分可分为内压容器和外压容器。3、

2、按设计压力分a低压容器0.1MPaP1.6MPab中压容器1.6MPaP10MPac高压容器10MPaP100MPad超高压容器P100MPa4、按容器的设计温度分a低温容器T-20b常温容器-20T150c中温容器150T400d高温容器T4005、按容器的制造资料分 钢制容器、铸铁容器、有色金属容器和非金属容器等。6、按容器外形分 圆筒描画器、球描画器，矩描画器和组合式容器等。7、按容器在消费工艺过程中的作用原理分 反响容器代号为R 换热容器代号为E 分别容器代号为S 储存容器代号为C8、按容器的运用方式分 固定式和挪动式容器9、根据容器的压力上下、容积大小，运用特点、材质，介质的危害程度

3、以及它们在消费过程中的很重要性分 为便于平安技术监察和管理，“容规将容器分为第一、二、三类。1.1.3压力容器的根本构造及其制造特点 压力容器虽然种类繁多，方式多样，但其根本构造不外乎都是一个密闭的壳体，壳体内部大多数情况下都有内件，有的内件与壳体一样也接受一定压力，此时这些内件与壳体就都属于受压无件，在制造过程中都要按要求仔细对待。常见的压力容器多为圆筒形壳体，其根本构造主要由以下几大部件组成。1筒体 一台容器的筒体通常由用钢板卷焊而成，这时的筒体有纵环焊缝。也有些小直径容器筒体用无缝钢控制成。对于厚壁高压容器的筒体还经常采用数个锻造筒节经过环缝焊接衔接而成，这种容器那么称为锻焊构造的压力容

4、器。2封头 按几何外形不同，有椭圆形封头、球形封头、碟形封头、锥形封头和平盖等各种方式。封头和筒体组合在一同构成一台容器壳体的主要组成部分，也是最主要的受压元件之一。3接纳和法兰 为使容器壳体与外部管线衔接或供入进入容器内部，在一台容器上总是有一些大大小小的接纳与法兰，这也是容器壳体的主要组成部分。在“容规中规定，人孔接纳、人孔法兰及人孔盖、设备法兰，为壳体开孔补强而设的补强圈及公称直径DN250mm的接纳和法兰都是容器的主要受压元件。4密封元件 密封元件是两法兰之间保证容器内部介质不发生走漏的关键元件。对于不同的任务条件要求有不财的密封构造方式和不同材质及方式的密封垫片。5容器内件 在容器壳

5、体内部的一切构件称为内件。有的内件如换热器中的换热管也是一种受压元件，在“容规中还列为主要受压元件。6容器支座 压力容器是经过支座支承设备自重加上介质的分量，还要接受风载地震载荷给容器构成的弯曲力矩载荷，它是容器的主要受力元件之一。1.2压力容器制造的根本要求1.2.1严厉贯彻压力容器制造答应证制度。1.2.2严厉执行和遵守各项法规和规范。1.2.3要具有一定的制造才干、实力和根本条件。1.2.4要具有完善的压力容器质量保证体系。1.2.5以上仅是对压力容器制造所提出的最根本最起码的要求。第二章 压力容器制造的主要工序及方法2.1备料2.1.1放样、画线 放样、画线是压力容器制造过程的第一道工

6、序，直接决议零件成型后的尺寸和几何外形精度，对以后的组对和焊接工序都有很大的影响。 放样、画线包括展开、放样、画线、打标志等环节。 筒节的展开计算比较简单，即以筒节的平均直径为基准式2-1L=D-L=Di+S-L 式2-1L筒节展开长，mmD筒节平均直径，mmDi筒节内径，mmS板厚，mmL钢板伸长量，mm 筒节的放样、划线任务普通靠人工进展，而压力容器的制造大多为单件小批消费，因些划线的劳动量大，速度慢。容器的划线又是非常重要的任务，一旦产生错误，将导致整个筒节报废。 近年来，在划线工序的改良方面，已呈现数控自动划线及电子 照相划线。2.1.2下料1剪切下料2冲落下料3火焰切割4等离子切割

7、火焰切割通常称为气割，它是利用可燃气体与氧气混合熄灭产生的火焰流通常称为预热火焰，将被切割的金属资料加热到其熄灭温度，然后放射高速氧流称为切割氧，使割缝处被 加热到燃点的金属发生猛烈灼灼，并吹除掉熄灭后产生的氧化物，从而把金属分割开来。 等离子切割原理 众所周知，常温下的气体是不导电的，它是由中性的分子和原子所组成。假设设法提高气体分子和原子的能量，使原子外层电子具有足够能量，从原子中分别出来。这样，原来是中性的原子就变成了带负电的电子和带正电的离子，这个过程称为气体的电离。充沛电离了的气体就是等离子气体，它是一种特殊的物质形状，如今物理学上把它列于固体、液体、气体之后，作为物质第四态。由于等

8、离子体全部由正离子和电子组成，因此具有极高的导电才干，可以接受很大的电流密度，从而具有极高的温度，并有极好的导热性。等离子弧具有下特点：1能量高度集中。由于等离子具有很高的导电性，可以经过极大的电流，具有极高的温度，故等离子的弧的能量是高度集中的。2极大的温度梯度。由于等离子弧的横截面积很小，从温度最高的弧柱中心到温度较低的弧柱边缘，其温度的变化是很大的。3具有很强的冲刷力。高能量的等离子弧由喷嘴的细孔中喷出，可到达极高的速度，因耐 使之具有很强的机械冲刷力。4等离子弧具有很大的调理范围。对等离子弧的放射速度、冲击力、能量密度等均可进展调理，以得到“钢性弧和柔性弧“，顺应不同任务的要求。 由于

9、等离子弧具有上述特点，用来进展切割任务有具有其特殊优点，可用以切割各种火焰切割所不能切割的资料，如不锈钢、铝及其合金、铜及其合金能及其它特殊合金和各种非金属资料。而且切口狭窄，切缝边缘质量好，等离子弧切割已在我国获得比较广泛的运用。2.2成形 成形的方法很多，主要讲述卷制成形2.2.2卷制成形 卷制成形是单层卷焊式压力容器筒节制造的主要工艺手段。卷制成型是将钢板放在卷板机上进展滚卷成筒节，其优点为：成形延续，操作简便、快速、均匀。 筒节的弯卷过程是钢板的弯曲塑性变形过程。在卷板过程中，钢板产生的塑性变形沿钢板厚度方向是变化的。其处圆周伸长、内圆周缩短，中间层坚持不变。 众所周知，变形率的大小直

10、接影响到资料所产生的冷加工硬化景象。钢板越厚或卷成筒节直径越小，那么钢板的变形率越大，其冷加工硬化景象也愈严重，在钢板内产生的内应力也就愈大。这样，就会严重地影响筒节的制造质量，甚至会产生裂纹，导致筒节的报废。 为了保证筒节的制造质量，根据长期消费实际中积累的阅历，普通冷太弯卷时，最缝外圆周伸长率应限制在以下范围内：对于碳素钢、16MnR外圆周伸长率3%；对于高强度低合金钢，外圆周伸长率2.5% 板料经过屡次不变形量的冷弯卷后，其各次伸长量的总和也不得超越上述允许佱，否那么应进展消除冷卷变形影响的热处置，或采用热卷成型工艺。 筒节卷制任务通常是在卷板机上进展的。常用的卷板机可分为三辊卷板机和四

11、辊卷板机两类。用三辊卷板机卷制钢板 如以下图。三辊卷板机的上辊是从动的，它可以上下辊之间来回挪动，产生塑性变形，使整块钢板卷成圆筒形。但在钢板的两端各有一段无法弯卷的部分，通常称为平直段。平直段的长度卷板机构造有关，对于常用的对称三辊卷板机，平直段约为其下辊中心距的一半，即图中a的一半。因些，为了获得完好的圆筒形，在弯卷前，必需先将钢板的两端钢板的两端预制成所需弯曲半径的弧形，此项任务称为预弯。 预弯任务可用各种压力机进展，也可利用预弯模在三辊卷板机上进展，如以下图，在两下辊的上面搁置一块由厚钢板制成的预弯模，将钢板的端部放入预弯模中，依托上辊把它压弯成形。 改动预弯模在下辊中位置以及钢板的伸

12、入长度，便可获得不同的预弯半径，用这种方法进展预弯，也只能弯板厚1214mm的钢板，否那么只能在油压机上借助于预弯模进展板头的预弯，因此这类对称式三辊还很难顺应卷制成形工艺的开展需求。 近年来，在工业上开场运用一些可以直接进展预弯任务的三辊和四辊卷板机，以便于卷制任务的进展。 这种卷板机的上辊是自动的，电动机经过减速箱带动上辊转动。下辊可上下挪动，用于夹紧钢板，两侧可沿斜向升降，用于对钢板施加变形力，把钢板端头压紧在上下辊之间，然后利用侧辊的挪动，使钢板端部产生了弯曲变形，到达所要求的曲率。两头可分别预卷而不需调头。2.3机械加工与坡口制备2.3.1焊接坡口加工 压力容器承压壳体上的一切A、B

13、类焊缝均为全焊透焊缝。都要进展无损检测。为保证焊缝质量，坡口的制备显得非常重要。坡口方式由焊接工艺确定，而坡口尺寸精度、外表粗糙度及清洁度取决于加工方法。筒体纵缝通常可采取刨边、铣边，车削加工、火焰切割等工艺手段来制备。壳壁开孔可采用气割、车削、镗、钻等方法。2.3.1.1刨边机加工坡口压力容器壳体焊缝坡口在以下情况下可选择刨边。1允许冷卷成形的纵环缝、封头坯料拼接。2不锈钢、有色金属及复合板的纵环缝3坡口方式不允许用气割方法制备或坡口尺寸较确的，如U形坡口；窄间隙坡口。4其他不适宜采用热切割方法制备的坡口，如低合金高强度资料等。 采用刨边可铣边加工坡口的方式，在我国压力容器行业非常普遍。刨边

14、机加工坡口与金属切削加工一样。刨边机长度普通为315m，加工厚度60120mm.2.3.1.2立式车床加工坡口 对于大型厚壁、合金钢容器，大多采用热卷，温卷成形，其环缝坡口那么可在立式车床上加工完成，其优点是对各类坡口方式都适宜，钝边直径尺寸精度高。钝边加工直径容易控制。又能保证环缝装配组对准确。封头环缝及顶部中心开孔的坡口也可在立式车床上加工。2.3.1.3火焰切割方法制备坡口 目前压力容器行业广泛运用的最为经济的手段是采用火焰切割方法制备坡口。切割坡口时，通常是将分别切割与坡口制备合并一步完成的。 利用电子 计算机对切割过程进展自动控制，使切割过程更便利。目前国内的压力容器厂已广泛采用国产

15、的或引进的数控火焰等离子切割机。数控切割机已替代了繁杂的人工划线、放样等任务，也替代了不太经济的刨边机制备坡口的工艺方式。切割过程可人工编程或计算机编程。可自动喷粉划线、自动点火、自动升降、自动穿孔、自动套料。切割全过程全部自动完成。 筒体端面的切割、封头余量切割、筒体人孔等开孔切割、管子端口关键等工序，目前均已有相应的切割设备对其进展半自动切割。割出的坡口经打磨后即可进展组装、焊接。需求求特别指出的是，作为压力容器的焊接坡口，当资料为b540MPa及Cr-Mo低合金钢，如采用火焰切割方法制备坡口时，应对坡口外表先进展打磨然后作磁粉或浸透检测。2.4装配2.4.1筒体装配 筒节的制造过程中，至

16、少有一条纵缝是在卷制后组焊的，同盱纵缝的组装没有积累误差，组装质量较易控制 ，但对于壁厚为2045mm、直径为10006000mm的筒节，假设弯卷过程控制不好，就会产生如下偏向 筒节的板料预弯质量不佳还会构成纵缝棱角超差。这时靠组装过程来控制是无能为力的，而只能在筒节纵缝焊后校圆工序中予以修正。2.4.2壳体环缝的组装 环焊缝的组装比纵焊缝困难。一方面由于制造误差，每个筒节和封头的圆周长度往往不同，即直径大小有偏向；另一方面，筒节和封头往往有一定的圆度误差。此外组装时还必需控制环缝的间隙，以满足容器最终的总体尺寸要求。 可采用螺栓撑圆器、间隙调理器、筒式万能夹具等辅助工具有有关量具来矫正，对中

17、、对齐。2.4.3人孔、接纳、支座等零部件与壳体的组装2.4.3.1筒体划线 在筒体总装、焊接、无损检测等工序完成后，作总体尺寸检验，并找出筒体两端的四条中心线，并核对能否等分，然后检查筒体两端中心线能否扭曲。检查步骤如下：1将筒体放在滚轮架上，转动筒体，用吊垂线方法，使一端口的A心在最高位置。2在另一端的A心上吊线，与端口交点C测得C心的偏移值b，这阐明由于环缝组装后心线发生扭曲。3调整中心线偏移，使两端中心线垂线重合，并重表核对等分的正确性。4按纠正后的中收线位置重表弹好粉线并做好标志。此时筒体中收线的扭拉已纠正，按图样的各管口位置划出一切接纳开了位置线、切割线、检查线，同时划出支座安装位

18、置线，做好标志。 对于长大塔器，尤其是分段发运的塔器，每个分段的四条中收轴线、开孔位置线、塔盘支撑圈的装配位置都要分别准确划出 。 人孔等大管口及壳壁上的斜插管口，还应按相贯线展开后制造开孔切割样板。2.4.3.2按开孔切割位置线进展切割 坡口经打磨清理后，用焊缝检验尺检测一切管孔坡口尺寸的正确性，如有不符合必需进展仔细修正。2.4.3.3人孔、接纳与法兰的装配 法兰有两种类型，一种为平焊法兰，此时只需控制接纳与法兰的垂直度偏向不大于1%且不大于3mm即时。如为锻制对焊法兰，那么应控制对接环缝间隙均匀。需求特别强调的是严禁将法兰密封面直接与地面或装配平台接触，以防止弄伤密封面。通常的做法是法兰

19、与接纳的装配、焊接都在小型变位器上进展。法兰不会被电弧击伤，灶接过程在最正确位置下完成，质量容易保证。2.4.3.4在壳体上组装人孔与接纳 1首先要按人孔接纳伸出高度及补强圈厚度在人孔接纳的四条中心上点焊定位筋板，再与筒体上的开孔进展预组装，必要时用气割修正坡口处孔径，使接纳顺利装入且装配环隙适当均匀。 2组对时留意法兰对中安装。 3接纳内伸出余量可按图样要求待内角焊缝焊好后割去。也可用样板划线预先将接纳内伸出余量割去。 4人孔及大直径接纳组装后在焊接前，对于薄壁容器，尤其是塔器，内部预先采取支撑加固，以防焊后下塌。 5角焊缝由于有补强圈而使得无损检测难以施行，该角焊缝的质量主要取决于坡口的清

20、洁度及尺寸精度。而低劣的焊缝质量又会构成走漏，甚至平安隐患，因些，对于装配的全过程，包括划线、气割、组装、焊接、检查等环节必需仔细作好记录，明确质量责任。2.4.3.5支座的装配 压力容器的安放或安装都要经过各种支座再与根底平面接触。支座作为部件，其本身的制造质量，及其与容器壳壁的装配、焊接质量的好坏，将直接影响到压力容器运转的平稳与操作的平安性。此外，支座与容器壳壁的装配通常都处在该容器的总阶段，因此将直接影响到容器的管口方位、标高、轴线倾斜度等质量要求素。因此支座的制造与装配全过程必需予以足够注重。 根据行业规范，规定有四种类型的支座：鞍式支座、腿式支座、支承式支座及耳式支座。 各类支座有

21、其不同的适用场所、制造与装配质量要求。安装过程及方法也各不一样，但有些要求却是共同的，即：支座底板应坚持在同一平面内；底板螺栓也已间隔 的误差应予以严厉控制，支座底平面不允许翘曲、倾斜。 鞍式支座在零部件装配焊接时可将两件成对称状点焊在一同，以减少焊接变形。拆开后检查底板的平面度及立板的气割口弧形，如有问题应进展火焰矫正。2.5压力实验与致密性实验 压力容器在其部件或整体制造完成后，都要进展压力实验。大多数压力容器是在一切制造工序 工序完成后进展的。而有些容器那么需求分阶段对其零部件分别试压，如夹套容器，先对内筒进展耐压实验，合格后再装焊夹套，然后进展夹套内的耐压实验。又如列管式浮头换热器，需

22、进展管口、壳程、管程三次耐压实验。 压力实验的目的是检验容器强度和密封性能，它也是压力容器设计、资料、制造质量的综合性检验，因此非常重要。2.5.1液压实验1试压前的预备A、容器上的接纳开孔补强圈应预先以0.5MPa紧缩空气进展检漏，当容器的实验压力较高时，可用氮气、氧气来提高检漏压力。B、容器如卧置试压时，应思索注水后不致失稳而变形。应使容器略有倾斜，以利于注水时排尽空气、试压后排尽残液。C、试压介质通常用水，为保证水温，通常需求先将水加热。为防止低温脆性破坏，对于碳素钢、16MnR和正火的15MnVR钢制容器，水温不得低于5;其他低合金钢容器，水温不得低于15。D、压力表直径100mm、1

23、50mm，精度1.5级至少选用两个规格、精度、量程一样且经校验合格的压力表。量程最好为实验压力的两倍左右，但不得低于1.5倍和高于4倍的实验压力。D、奥氏体不锈钢容器试压用水的氯离子含量应控制在25ppm以下。2实验压力 耐压实验的压力应符合设计图样要求。3拧紧要求与拧紧顺序A、按容器图样要求，拧紧一切紧固件。当另外配有试压盲板时，所选用的垫片资料和紧固件级别应与其他管口相当。不允许间隔拧紧螺栓。B、为做到一切密封接口密封可靠、拧紧螺栓应按规定程序进展，尤其是设备主螺栓的拧紧更要仔细对待。4实验过程法兰衔接的螺栓力矩加载过程如下。第1步：对准法兰螺栓孔并适当加以固定，使之致偏移。第2步：在螺栓

24、、螺母的螺纹部位琢螺母与法兰或盲板接触面处涂抹适用的光滑油脂。第3步：装好一切的紧固件，并用手旋紧。第4步：给螺栓编上拧紧顺序号。第5步：用测力扳手按最终力矩的20%进展预紧。第6步：按加载排序方式，对称而均匀地拧紧螺栓，直至到达所要求的最终力矩。5实验过程A、注水时排气口溢出水，阐明水已注满，可将出气口及注水口封死。压力表通常应装于容器上部或便于观测的位置。B、实验压力应缓慢上升，到达实验压力后，保压时间普通不少于30min。然后聊至规定实验压力的80%，并坚持足够长的时间，以便对一切焊接接头和衔接部位进展检查。C、液压实验终了后，应排尽一切液体并用紧缩空气将内部吹干。当容器内部的枯燥度有特

25、殊要求时，也可采用如鼓入热风、或整体入炉，利用加热炉余烘干。6液压实验后的压力容器符合以下要求为合格A、无渗漏B、无可见变形C、实验过程中无异常的响声D、对抗拉强度b540MPa的资料，外表经MT未发现裂纹。2.5.2气压实验 由于构造可支撑缘由，不能向容器内充注液体，以及运转条件不允许残留实验液体的压力容器，可采用气压实验。 压力容器的气压实验是一项非常危险的压力实验任务，事先应制定严密的平安防护措施和操作规程，并需经企业技术总担任人同意 。整个实验过程及现场平安设备应有平安部门监视。1实验用气体可为干净的空气、氮气或其他惰性气体。2碳素钢、低合金钢容器实验时壳壁温度不应低于15。其他资料的

26、容器壁温要求可按图样确定。3实验压力按图样选择。4气压实验时，压力应缓慢上升，至规定实验压力的10%，且不超越0.05MPa时，保压510min，然后对一切焊缝和衔接部位进展初次走漏合格后，再继续缓慢升压至规定实验压力的50%，如无异常景象，其后按每级为规定实验压力的10%的级差增至规定的实验压力。保压10min后将压力降至规定的实验压力的87%，并坚持足够长的时间后再次进展走漏检查。检查期间压力应坚持不变，不得采用延续加压以维持实验压力不变的做法。不得带压紧固螺栓。经肥皂液检查无漏气、无可见的异常变形即为合格。如有走漏，应泄压修补后按上述规定重新实验。5检漏可采用肥皂液或其他检漏液，只需无漏

27、气，无响场，无变形即为合格。2.5.3致密性实验1介质毒性程度为极度、高度危害或设计上不允许有微量走漏的压力容器，必需进展气密性实验。实验时，容器的平安附件平安安装、阀门、压力表、液面计等应安装齐全。2容器需经水压实验合格前方可进展气密性实验。3气密性实验时，压力应缓慢上升，到达规定实验压力后保压10min,然后降至设计压力，对一切焊缝和衔接部位进展走漏检查。小型容器亦可浸入水中检查。如有走漏，修补后重新进展液压实验和气密性实验。2.6外表处置、油漆包装2.6.1除锈 开工后的压力容器，出厂前需进展外表涂装，安既有装饰性作用，但主要是防腐。涂装的第一道工序便是除锈。除锈清理的方法有手一、机械、

28、化学除锈、火焰除锈，也可以采用喷砂、抛丸等方法除锈。2.6.2油漆 压力容器开工后需对其进展总体涂装，除不锈钢及有色金属容器外，绝大多数碳素钢、低合金钢压力容器，出厂前均需按规范规定进展油漆。压力容器涂装的普通规定1涂装前的外表处置可采用各种方法，去除容器外外表一切的铁锈、氧化皮、油污、尘土等物。外表处置的质量好坏直接影响油漆涂层的附着力，所以必需仔细对待。为保证油漆施工质量，经除锈的容器，应于当日将底漆涂完。2根据产品图样要求选用底漆、面漆，每层油漆必需运用同一厂家消费的油漆。3分段、分片出厂的容器、球壳体质、组装焊缝坡口及其周边100mm范围内可不涂油漆。2.6.3包装 压力容器产品的包装

29、必需在油漆完工后，在发运之前进展按相关规范的规定，精心而有效地做好包装任务，使产品平安、完好、可靠地运达目的地。 容器类产品包装方式可分为裸装、架装、箱装及捆装4种。A、 裸装适用于容器产品的本体，如整台的塔器、换热器、储罐等，及长大型分段发送的塔器分段。祼装发运必需附设发运支架、托架、并有防翻腾、窜动设备。 裸装发运的容器上一切管口均需用盖板封锁。B、架装适用于小型容器本体，大型分片发运的壳体、锥体等。C、箱装适用于精细、易损零件和怕潮、防腐、容易失散的规范件、外购配套件。D、捆装适用于不易失散和操作的零部件及件数较少，不用装箱的零件，如保温支持圈、平台、梯子、格栅及管件等。捆装应结实包扎，

30、以防止运输半途松散而丧失。B、架装适用于小型容器本体，大型分片发运的壳体、锥体等。C、箱装适用于精细、易损零件和怕潮、防腐、容易失散的规范件、外购配套件。D、捆装适用于不易失散和操作的零部件及件数较少，不用装箱的零件，如保温支持圈、平台、梯子、格栅及管件等。捆装应结实包扎，以防止运输半途松散而丧失。复习题1、什么叫压力容器？2、按压力等级压力容器如何分类？3、按压力容器工艺过程的任务原理如何分类？4、压力容器的根本构造组成有哪些？5、压力容器的圆筒形是如何展开的？写出展开公式。6、圆筒形压力容器的环缝棱角度要求的偏向是如何规定的？7、压力容器的支座有哪些类型？8、压力实验的目的？9、液压实验时对压力表有何要求？10、试述液压实验的过程。11、液压实验合格的规范是什么？12、试述气压实验的过程。