压力容器厚壁锥体制造技术分析.doc

压力容器厚壁锥体制造技术分析第4期2011年7月锅炉制造BOILERMANUFACTURINGNo.4Ju1.2011文章编号:CN231249(2011)04003703压力容器厚壁锥体制造技术分析徐林,周连雄(哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨150046)摘要:本文介绍了锥形封头在制造过程中的技术难点,控制措施,大小口圆度超差时的校正方法,以作为同类产品制造的参考.关键词:锥体;压制;圆度;组装中图分类号:TQ05O文献标识码:AManufacturingTechnologyAnalysisofThickWallVertebraeofPressureVesselXuLin,ZhouLianxiong(HarbinBoilerCompanyLimited,Harbin150046,China)Abstract:Thetechnicaldifficulty,controlmeasure,andthecalibrationmethodwhentheroundnessofthelarge&smallboreexceedingthedifferenceareintroduced.whichcanbethereferenceofmanufacturingthesametypeproduction.Keywords:vertebrae;pressing;roundness;assembly0引言1锥体概况厚壁锥体是很多核电,石化,煤化工等容器产品壳体中部件,厚壁锥体成形一直是容器产品制造的难点和重点.厚壁锥体大小口圆度,同心度,锥角的控制技术难度很大,这些参数能否控制在技术要求范围内将直接影响产品后续工序能否顺利实施,并影响产品的最终质量.我公司制造的某工程气化炉锥体,板厚且直径大,制造难度很大,在我们事先认真分析研究,制定好预防措施及控制标准,制造过程中严格控制,最终使产品得以顺利完成,并完全符合制造技术和相关标准要求.如图1所示,锥体大口内径Di为3230mm,小口内径Di为l550mm,壁厚98mm,材质SA一387Grl1CL2,高度L=1429mm,按GB1501998制造,大小口圆度要求为12mm.3230图1锥体收稿日期:2011一O326作者简介:徐林(1985一),男,重庆綦江人,助理工程师,2006年毕业于哈尔滨工业大学热能与动力工程专业,现从事电站锅炉安装服务工作.?38?锅炉制造总第228期2制造难点及易出现的问题锥体由板分4瓣压制拼焊而成,其锥角,大小口椭圆度及同心度控制一直很困难,从钢板下料,划压制母线,立体样板划线,压制找正,坡口机加,到装配成型,工序多,每一步一点的偏差,积累起来就很大,超出锥体成型制造公差要求.在制造过程中常由于锥片压制不合格,划线不准,装配错边,焊接变形等问题,最终影响到锥体的大小口圆度,同心度,锥角等技术要求超差.为此,必须分析各道工序,并各道工序制定相应标准要求,从而控制最终产品质量.3控制措施3.1锥片下料锥片下料必须为标准扇形,可数控或样板划线,以保证锥片下料一致.锥片净尺寸线要标识清楚,即锥片上,下端口余量一旦确定,压制和检测过程中不得随意上下窜动.压制母线的划线要规范,间距不要过大,锥片小口端母线端点间距一般应为11.5倍板厚.锥片压制弯曲边缘必须倒坡并打磨光滑,r5mm,气割表面不得有沟槽(沟槽深度应小于2mm),要求下料边缘规范,平整.3.2锥片压制锥片压制一般是先压两端,再压中间,压制过程中可用垫条对曲率作适当调整,但不得使钢板表面产生超差的压痕.锥片压制时必须严格按照钢板上所划的压制母线进行,以锥片上,下端口净尺寸线为基准随时测量,合格为准.压制和检测过程中不允许随意上下窜动,测量基准要一致.若没有立体样板,压制过程中可使用平面样板测量,并通过测量锥片弦长,对角线以及对角线的平行度来判定锥片压制成型的质量.锥片压制成型后,由于钢板压制时内外侧纤维分别受压缩和拉伸,以及锥体压制母线存在偏差,钢板在平板状态下的划线轮廓会发生一定的变化,因此宜采用样板重新校核并划线.锥片的测量及划线必须严格按上,下端所留余量的净尺寸进行,不允许上下随意窜动,以保证锥片上,下端口余量一致,从而保证锥体组装后端口平齐.3.3组装首先在平台上放样,按图划出锥体大,小口同心圆,同时利用锥体找正角度板控制锥角,同时吊线坠调整锥体大,小口同心度.锥体装配前每个锥片一定要检查合格,锥片大,小口边缘要平整,不允许高低不齐,并且端部所留余量一致,避免锥片压制母线上,下窜动,保证锥体角度不发生偏移,以保证锥体上,下口同心度.锥体组装时,其中一个锥片一侧的纵缝余量保留坡口暂不加工,待锥体预组装后按实际情况加工拼接坡口.3.4焊接对称施焊,不要将一条焊缝一次焊满,严格遵守焊接工艺要求.焊接过程中实时监控椭圆度变化情况,及时调整.必要时可在锥体端部加设环形防变形支撑,中间热处理后拆除.3.5完工检查锥体焊接后,在锥体端口还有余量可借的情况下,采取找正,并二次划线的手段消除同心度偏差,并将锥体端口余量修割平整,避免锥体翻边时上,下口同心度超差.测量的前提必须严格控制锥体大,小口椭圆度,对于大口需要翻边的锥体必须保证锥体小口椭圆度合格,因此对于大口需要翻边的锥体控制锥体小口椭圆度尤为重要,必要时可在锥体端部加设环形防变形支撑,纵缝焊接(中间热处理)后拆除.4大小口圆度校正方法.对于锥体大小口圆度超差时的校正,一种方法是用油压机点压,如图2示,这种方法优点是相对易于操作,缺点是当锥体锥角小且壁厚时就无法校正,且小口一般不好校正,同时由于校正时相对油压机来说受力是不均的,对设备有影响.图2锥体校正方法一另一种方法是用模具冲压,如图3所示,把锥形封头用拉环定位,固定,测量锥体大小口的长短轴,在长轴方向的拉环上放垫铁,短轴方向的锥体内放垫铁,通过冲头的挤压,当冲头下压时,锥形第4期徐林,等:压力容器厚壁锥体制造技术分析?39?图3锥体校正方法二封头沿短轴方向向外张,来校正锥体.下压时控制下压量,多次调节试验,以防出现过压.5结束语通过对锥体成型每道工序及其与各道工序之间相互联系进行认真的分析研究,制定工序制造与控制要点,严格控制每道工序的公差,协调工序之间的补偿关系,使锥体制造质量得到了有效提高,制造工艺得到优化.上接第33页图2装焊十字支撑3.5封头选用合理焊接顺序封头上的各大小管接头及人孔等部件均各自焊接完毕后,在按照合理的焊接顺序与封头装焊成一体.3.6各焊缝均采用合理焊接工艺简体纵缝和封头与简体间的环焊缝,主要采取埋弧自动焊方式,提高焊接效率,减小应力和变形.其余各焊缝也以气体保护焊为主.4结论以上防变形措施已经成功应用于两台锅炉锅筒的制造过程中,完工后的产品既符合产品图纸几何尺寸的要求,又能满足使用要求,从而实际证明该防变形工艺措施是科学合理的.上接第36页6结论采用金相法对HR3C和Super304H管子晶间腐蚀情况进行检验,弯头试样均未发现晶间腐蚀裂纹产生;弯头部位布氏硬度值也都满足标准要求.虽然Super304H管子直段部分发现晶间腐蚀现象,但原材料入厂复验并不包括此项,并且HR3C和Super