压力容器制造工艺流程及主要工艺参数

本公司为压力容器制造企业主要生产D1类压力容器，设计压力小于1.6MPa。压力容器的生产工艺流程：下料 成型 焊接 无损检测 组对焊接无损检测热处理压力试验一 选材及下料（一） 压力容器的选材主要依据设计文件、合同约定及相关的国家标准及行业标准。（二） 压力容器材料的种类1. 碳钢、低合金钢2. 不锈钢3. 特殊材料：（1）复合材料 （2）钢镍合金 （3）超级双相不锈钢 （4）哈氏合金（三） 常用材料常用复合材料：16Mn+0Cr18ni9A：按形状分：钢板、管状、棒料、铸件、锻件B：按成分分：碳素钢：20号钢、20R、Q235低合金钢：16MnR、16MnDR、09MnNiDR、15CrMoR、16Mn锻件、20MnMo锻件高合金钢：0Cr13、0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti尿素级材料：X2CrNiMo18.143mol （尿素合成塔中使用，有较高耐腐蚀性）二 下料工具与下料要求（一） 下料工具及适用范围：1、气割：碳钢 2、等离子切割：合金钢、不锈钢 3、剪扳机：8L2500切边为直边 4、锯管机：接管 5、滚板机：三辊 （二）椭圆度要求： 内压容器：椭圆度1%D；且25 换热器：DN1200椭圆度0.5%DN且5 DN1200椭圆度0.5%DN且7 塔器： DN（500，1000）（1000，2000）（2000，4000）（4000，+）椭圆度510 1520多层包扎内筒：椭圆度0.5%D，且6 （三）错边量要求：见下表 （四）直线度要求： 一般容器：L30000直线度L/1000 L30000直线度按塔器 塔器：L15000直线度L/1000 L15000直线度0.5L/1000+8 换热器：L6000直线度L/1000且4.5 L6000直线度L/1000且8 三、焊接 （一）焊前准备与焊接环境 1、焊条、焊剂及其他焊接材料的贮存库应保持干燥，相对湿度不得大于60%。 2、当施焊环境出现下列任一情况，且无有效防护措施时，禁止施焊： A）手工焊时风速大于10m/s B）气体保护焊时风速大于2m/s C）相对湿度大于90% D）雨、雪环境 （二）焊接工艺 1、容器施焊前的焊接工艺评定，按JB4708进行 2、A、B类焊接焊缝的余高不得超过GB150的有关规定 3、焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和飞溅物 （三）焊缝返修 1、焊逢的同一部位的返修次数不宜超过两次。如超过两次，返修前均应经制造单位技术总负责人批准，返修次数、部位和返修情况应记入容器的质量证明书。 2、要求焊后热处理的容器，一般应在热处理前进行返修。如在热处理后返修时，补焊后应做必要的热处理四、无损探伤 （一）射线照相探伤法 1.X射线 2.射线Ir19274天100mm Co605.3年200mm 射线性质：都是电磁波 具有两重性：波动性、粒子性 射线特性：不可见 直线传播，有衍射，绕射能穿透物质，使物质电离，能使胶片感光，也能使增感材料产生荧光，伤害有生命的细胞。 防护学：时间距离躲避 （二）超声波探伤法 利用超声波在组件中的传播，经反射接收后根回波判断是否有缺陷的方法。 （三）MT磁粉探伤： 操作简单，直观。 铁磁性材料（表面和内表面）首先MT 检测缺陷位置和表面长度而不能确定深度。 特点：检查静表面缺陷 （四）PT渗透 涂上渗透液进入毛细管清洗回渗 检测：开口缺陷，表面光洁度 五、压力容器的热处理： （一）正火 目的：细化晶粒，提高母材及常化处理焊缝的综合机械性能，消除冷作硬化，便于切削加工。 方法：把要正火的零件放入加热炉中加热到一定温度按每毫米1.5分2.5分保温出炉空冷，风冷或雾冷。 应用：16MnR高温保温时间过长，使奥氏体晶粒大（正火）35锻件（正火）封头，筒体（正火） （二）调质处理： 目的：提高零件的综合机械性能。 方法：淬火+高温回火（500以上）。得到索氏体。 应用：封头，筒体，法兰，管板等。20MnMo20MnMoNb13MnNiMoNb9009502分3.5分/mm水冷+空冷。 螺栓螺母：35CrMoA25Cr2MoVA35CrMoVA 30Mn40Mn35CrMoA 硬度HB=187229用亚温淬火。 （三）固溶处理：（针对奥氏体不锈钢）即在室温条件下保留奥氏体。 目的：将零件加热使碳化物溶到奥氏体中，再以足够快的冷却速度将碳化物固定在奥氏体中。具有最低的强度、最高塑性、最好的耐蚀性。 应用：封头 方法：加热到10001150，以2分到4分/保温后快冷，然后水冷，再进行空冷。 （四）焊后热处理：（消除应力，退火）PWHT 一般热处理：SRISR 目的：A.改善焊接接头及热影响区的组织和性能。 B.消除焊接和冷作硬化的应力。 C.防止产生焊接裂纹。 方法：A.优先采用炉内整体消除应力方法（另一法：把容器视为加热炉，在设备内部加热外壳保温） 99版压力容器规则：（高压容器、中压反应器、储存容器、石油液化器储罐）不能用内部加热法。 B.分段热处理：一端在炉内，采取适当保温措施以防有害的温度梯度（重复加热的长度1.5m）3.6m加氢反应器，长26m C.对环缝进行局部消除应力处理加热宽度：焊缝中心线每侧2倍板厚。 焊后热处理工艺： A.炉温400以下装炉 B.升温速率5000/T（有效厚度）/h且200/h C.保温时间T50mm，25mm/hT50mm保温时间=（150+T）/100（h） D.降温速率：400以上，6500/T/h且260/h 压力容器焊后热处理的注意事项 （1）容器整体消应力处理须在整体制造完经检验合格后，水压试验之前进行。 （2）严禁火焰直射工作产生过热或过烧。 （3）产品试板（含母材试板）挂片试样等应与容器同炉PWHT 六、压力试验和气密性试验 （一）压力试验 压力试验按试验介质不同分为液压试验及气压试验。 1、液压试验 液压实验一般采用水，需要时也可采用不会导致发生危险的其他液体。试验时液体的温度应低于其闪点或沸点。奥氏体不锈钢制压力容器用水进行液压试验后应将水渍清楚干净。当无法达到这一要求时，应控制水的氯离子含量不超过25mg/L。 液压试验方法： a）试验时容器顶部应设排气口，充液时应将容器内的空气排尽。试验过程中，应保持容器观察表面的干燥； b）试验时压力应缓慢上升，达到规定试验压力后，保压时间一般不少于30min。然后将压力降至规定试验压力的80%，并保持足够长时间对所有焊接接头和连接部位进行检查。如有渗漏，修补后重新试验； c）对于夹套容器，先进行内筒液压试验，合格后再焊夹套，然后进行夹套内的液压试验； d）液压试验完毕后，应将液体排尽并用压缩空气将内部吹干。 2、气压试验 气压试验应有安全措施。该安全措施需经试验单位技术总负责人批准，并经本单位安全部门监督检查。试验所用气体为干燥、洁净的空气、氮气或其他惰性气体。 气压试验时压力应缓慢上升，至规定试验压力的10%，且不超过0.05MPa时，保压5min，然后对所有焊接接头和连接部位进行初次泄漏检查，如有泄漏，修补后重新试验。初次泄漏检查合格后，再继续缓慢升压至规定试验压力的50%，其后按每级为规定压力的10%的级差逐级增至规定试验压力。保压10min后将压力降至规定试验压力的87%，并保持足够长的时间后再次进行泄漏检查。如有泄漏，修补后再按上述规定重新试验。 （二）气密性试