壓力容器的基本知識(shí)(參考版)
2025-07-01 03:20本頁(yè)面
【正文】 無(wú)損檢測(cè)工藝以及檢測(cè)結(jié)果評(píng)級(jí)應(yīng)遵照J(rèn)B/T 4730—2005《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》的規(guī)定，就是說(shuō)JB/T 47302005《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》是方法標(biāo)準(zhǔn)，但在什么樣的情況下應(yīng)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)?采用什么樣的無(wú)損檢測(cè)方法，檢測(cè)的部位，比例以及在什么樣的情況下產(chǎn)品是合格的問(wèn)題需要由《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、GBl50《鋼制壓力容器》等來(lái)規(guī)定，也就是說(shuō)它們是驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。 壓力容器制造的無(wú)損檢測(cè)無(wú)損檢測(cè)在壓力容器制造過(guò)程中顯得十分重要。對(duì)于低溫壓力容器、受交變載荷的壓力容器的焊接結(jié)構(gòu)必須采用全焊透的結(jié)構(gòu)。，當(dāng)兩側(cè)鋼材厚度不等時(shí)，若薄板厚度不大于10mm，兩板厚度差超過(guò)3mm；若薄板厚度大于10mm時(shí)，兩板厚度差大于圖219 不等厚度板的對(duì)接薄板厚度的30％，或超過(guò)5mm，均應(yīng)按圖219的要求單面或雙面削薄厚板邊緣，或按同樣要求采用堆焊方法將薄板邊緣焊成斜面?！秹毫θ萜靼踩夹g(shù)監(jiān)察規(guī)程》和GBl50《鋼制壓力容器》規(guī)定：。A類焊接接頭：圓筒部分的縱向接頭（多層包扎容器層板層縱向接頭除外）、球形封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭，各類形封頭中所有拼焊接頭以及嵌人式接管與殼體對(duì)接的接頭；B類焊接接頭：圓筒部分的環(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，但已規(guī)定為A、C、D類的焊接接頭除外；圖218 我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)壓力容器焊接接頭分類（括號(hào)內(nèi)的分類是美國(guó)ASME規(guī)范與中國(guó)規(guī)范不同的分類）C類焊接接頭：平蓋、管板與圓筒連接的接頭，法蘭與殼體、接管連接的接頭，內(nèi)封頭與圓筒的搭接接頭以及多層包扎容器層板層縱向接頭；D類焊接接頭：接管、人孔、緣、補(bǔ)強(qiáng)圈等與殼體連接的接頭，但已規(guī)定為A、B類的焊接接頭除外。這種方法比較浪費(fèi)材料。厚壁短管補(bǔ)強(qiáng)是增厚接管在靠殼體一端的一段管壁厚度，如圖217（b）所示，由于這種結(jié)構(gòu)中所有用來(lái)補(bǔ)強(qiáng)的金屬，都直接處于較高的應(yīng)力區(qū)域，補(bǔ)強(qiáng)效果更好。如圖217（a）所示。局部補(bǔ)強(qiáng) 局部補(bǔ)強(qiáng)是在開(kāi)孔邊緣的一定范圍內(nèi)補(bǔ)強(qiáng)，常用的補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)有補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)和厚壁短管補(bǔ)強(qiáng)，如圖217所示。為了降低開(kāi)孔邊緣處的局部應(yīng)力，需要對(duì)殼體的開(kāi)孔部位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。如圖216（c）所示，這種接口管與容器的連接型式有貼合式和插入式兩種，它的特點(diǎn)是既可以做為接口管與外部管件連接，又可兼做補(bǔ)強(qiáng)圈，對(duì)容器殼體的開(kāi)孔起補(bǔ)強(qiáng)作用。短管插入并焊接在容器的殼體上，如圖216（b）所示，這種接口管因?yàn)橐镁o固件來(lái)連接法蘭，所以短管在容器殼體外的伸出長(zhǎng)度一般要求100~150mm，法蘭短管式接口管多用于直徑較大的接口管。短管的長(zhǎng)度應(yīng)考慮便于安裝螺栓，一般不小于80～100mm。接管與外部連接的接口一般有三種型式：螺紋短管式、法蘭短管式和平法蘭式。如物料進(jìn)出口；測(cè)量壓力、溫度以及裝設(shè)安全裝置的連接孔；液面計(jì)孔、人孔和手孔等。圖214（b）是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，為高壓容器中常用的鍛制平封頭；高壓容器中的鍛制平封頭為了減小邊緣應(yīng)力的影響加工一直邊，其直邊高度L一般不小于50mm；過(guò)渡區(qū)的圓弧半徑r≥，且r≥1／6Di。平蓋封頭與其它封頭比較，結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，制造方便，但受力情況最差，在相同的受壓條件下，平蓋封頭的厚度比其它封頭要大得多。直邊高度為25~40mm。的場(chǎng)合，常用帶折邊的錐形封頭的半錐角為30176。為了提高連接處的穩(wěn)定性，常采用加強(qiáng)圈以增強(qiáng)連接處的剛性。且內(nèi)壓不大的場(chǎng)合。錐形封頭有兩種結(jié)構(gòu)型式，一種是無(wú)折邊的錐形封頭，如圖212，另一種是帶折邊的錐形封頭，如圖213。由于封頭球面無(wú)過(guò)渡區(qū)，在連接邊緣有較大邊緣應(yīng)力，為保證連接處的焊接質(zhì)量，應(yīng)使封頭和與其相連的筒體厚度相近，角焊縫應(yīng)采用全焊透結(jié)構(gòu)。無(wú)折邊球形封頭是一塊深度較小的球面體。橢圓形封頭和碟形封頭的圓筒部分，又稱直邊部分，其目的是為了使邊緣應(yīng)力不直接作用在封頭與筒體相連接的焊縫上。碟形封頭為一不連續(xù)曲面，在三部分的連接處會(huì)產(chǎn)生較大的邊緣應(yīng)力，故應(yīng)力分布不象橢圓形封頭那樣均勻，在工程使用中不是很理想。R與r均以內(nèi)表面作為圓基準(zhǔn)，一般情況下有Ri=Di；r／Ri=。圖18 半球形封頭圖19 橢圓形封頭圖110 碟形封頭碟形封頭又稱帶折邊球形封頭，它由幾何形狀不同的三部分組成，如圖210所示。它是目前中、低壓壓力容器中應(yīng)用最廣泛的封頭形式。橢圓形封頭是由半個(gè)橢球殼和直邊部分組成，如圖29所示。半球形封頭（圖28）的優(yōu)點(diǎn)和球形容器相同，受力狀態(tài)較好，節(jié)省材料，壁厚只需圓筒體壁厚的二分之一，半球形封頭多用于高壓容器如尿素合成塔、CO2汽提塔等。熱套式高壓容器的內(nèi)徑一般為700~4000mm，～70MPa，壁厚為50～500mm。從多層熱套式筒體的制造過(guò)程可以看出：多層熱套式容器的制造工藝和單層卷焊容器的制作除了套合的過(guò)程外，其余是相近的，所以工藝容易掌握；制造的周期短；各層圓筒的對(duì)接焊縫均可100％射線探傷檢驗(yàn)，故可保證焊接質(zhì)量；通過(guò)熱處理可消除絕大部分套合預(yù)應(yīng)力，其殘余套合預(yù)應(yīng)力則可以改善筒體在受內(nèi)壓時(shí)沿殼壁應(yīng)力分布不均勻的狀況。每層筒的內(nèi)外表面只需經(jīng)粗加工或只用噴砂（或噴丸）處理而不經(jīng)機(jī)加工，每相鄰兩層筒之間以過(guò)盈量相互配合，即套合前內(nèi)筒的外徑較外筒的內(nèi)徑略大，套合時(shí)需將外筒加熱使之膨脹，然后松套在內(nèi)筒上，經(jīng)冷卻后，外筒收縮而與內(nèi)筒貼合。它的不足之處是：材料的利用率低；制造工序多，制造周期長(zhǎng)；尤其是存在深的環(huán)焊縫，探傷困難。內(nèi)筒一般都由厚度為15～20mm的優(yōu)質(zhì)鋼板卷焊而成，層板則是由6~8mm的薄鋼板先預(yù)彎成半圓形或瓦片形用鋼絲繩（或鋼帶）扎緊并點(diǎn)焊固定在內(nèi)筒上，再松去鋼絲繩（或鋼帶），焊接縱焊縫，以此法逐層包扎直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求的厚度。其中多層包扎式、熱套式是目前使用最廣泛、制造和使用經(jīng)驗(yàn)最為成熟的
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