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新员工培训资料 共9页 第9页压力容器产品制造相关知识（新员工）培训资料上海宝丰机械制造有限公司 技术部2012年2月20日 我公司具有D1、D2（即一、二类）压力容器制造许可证，本文主要分为钢制压力容器产品制造的基本知识及典型零部件工艺流程等二大部分，最后简单介绍了低温压力容器（GB150附录C部分）和不锈钢容器在制造过程中的具体要求。通过对本文的学习，使新进员工从理论上对我公司的压力容器产品制造有一个初步的了解，更多的与制造有关的知识和经验需大家在以后的工作过程中不断的摸索和积累。一.产品制造的基本知识1.分类我公司主要生产的容器，按产品类型分，有储罐（反应釜、分汽缸）、换热器（固定、浮头）和塔器三大类。按类别分有一、二、三类及类外容器。按材质分有普通碳钢、不锈钢、低温钢三大类。按制造技术条件分有一般类压力容器、按容器分析设计标准制造的压力容器二大类。2.产品标准 1. GB150钢制压力容器2. GB151管壳式换热器3. JB4710钢制塔式容器4. JB4732钢制压力容器-分析设计标准5. JB/T4735钢制常压容器6. HG20584钢制化工压力容器制造技术要求7. 压力容器安全技术监察规程以上为产品制造总体标准。8. JB4700-4707压力容器法兰9. JB/T4746压力容器用封头10. JB/T4726-4728压力容器用钢锻件11. HG20592、HG20615钢制管法兰、法兰盖、垫片（欧洲体系、美洲体系）12. JB/T4736补强圈13. JB/T4712、4713、4724、4725支座标准14. HG21574吊耳标准以上为产品制造零部件标准。15. Q/SLB0414钢制压力容器制造技术条件16. Q/SLB0415钢制管壳式换热器制造技术条件17. Q/SLB0423奥氏体不锈钢容器制造管理细则18. Q/SLB0448压力容器筒体卷圆及校园工艺守则19. Q/SLB0452压力容器组装工艺守则20. Q/SLB0450压力容器胀接技术条件21. Q/SLB0449油漆、油膜技术条件22. Q/SLB0474焊后热处理工艺守则23. Q/SLB0416压力容器耐压试验及气密性技术条件 以上为产品制造企业标准。3 主要受压部分焊接接头 掌握焊接接头的分类可以了解对接焊缝的错边量要求，并根据图纸要求区分各条焊缝的检测要求。容器主要受压部分的焊接接头分为A、B、C、D四类，如图1所示。 a）圆筒部分的纵向接头、球形封头与圆筒连接的环向接头、各类凸形封头中的所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接的接头，均属A类焊接接头。b）壳体部分的环向接头、锥形封头小端与接管连接的接头、长径法兰与接管连接的接头，均属B类焊接接头，但已规定为A、C、D类的焊接接头除外。c）平盖、管板与圆筒非对接连接的接头，法兰与壳体、接管连接的接头，内封头与圆筒的搭接接头，均属C类焊接接头。d）接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接的接头，均属D类焊接接头，但已规定为A、B类的焊接接头除外。图1焊接接头分类4 压力容器的主要受压元件容器的受压元件分为主要受压元件和一般受压元件。根据压力容器安全技术监察规程的要求，主要受压元件是：筒体、封头(端盖)、人孔盖、人孔法兰、人孔接管、膨胀节、开孔补强圈、设备法兰；球罐的球壳板；换热器的管板和热管；M36以上的设备主螺栓及公称直径大于等于250mm的接管和管法兰。对三类容器而言，主要受压元件领料后要求力学性能和化学成分的复验。一般受压元件包括：公称直径小于250mm的接管和管法兰，支座垫板、吊耳垫板等。类外及一类压力容器需有主要受压元件的工序质量传递卡，二、三类压力容器除有主要受压元件的工序质量传递卡，还需增加公称直径小于250mm的接管和管法兰的工序质量传递卡，以便于零部件质量的追踪。但作为工序比较复杂或图面另有要求的特殊零件，不论类别，也需有传递卡，如换热器的折流板（需严格控制外圆尺寸）、塔器的裙座（需控制总高尺寸及端面不平度）等等。5 主要零部件的加工工序1）封头 下料后外协压制，下料时需考虑冲压减薄料，以保证成形后的厚度不小于该部件的名义厚度减去钢板负偏差。回厂后用全封头样板检查形状，其间隙不得大于1.25%Dn，允许避开焊缝检查。或者直接外购成品封头，但提外购件时需提供图纸所需的最小成型厚度，以便封头厂家控制下料的厚度。2）筒体卷圆及校圆按照Q/SLB0448压力容器筒体卷圆及校园工艺守则执行。 卷制方法有冷成形、中温成形、热成形三种，本公司常用卷制方法-冷成形。卷圆操作应符合以下要求：a） 对于数控卷板机，应向计算机中输入待卷零件的直径、宽度、板厚及卷制的端曲系数，并根据计算机算出的托辊移动量，调整托辊位置。b） 被卷钢板应垂直地送入上、下辊之间，并应尽量放在轴辊长度方向的中间位置，否则应对钢板位置进行校正，钢板对接口边缘必须与轴辊中心线平行。c） 在卷制过程中，应使钢板两侧边缘与轴辊中心线垂直,应经常进行检查，以防跑偏造成端面错边。d） 卷制过程中，随时用样板检查卷制工件内径（对于数控卷板机应注意观察显示屏），以防过卷。e） 卷圆时注意钢印标记的位置。钢印标记应保留在卷圆后的外表面上。否则，应按照Q/SLB0402的规定将钢印标记移植到相应位置上。拼接筒节先进行平板对接，然后按以上各条依次进行卷圆。组对和焊接时（禁止强力组对），有产品试板者一并施焊。焊缝对口错边量按表1规定。有色金属筒节纵缝对口错边量按图样、工艺和有关标准执行。 表1钢制筒节纵缝对口错边量允许值 mm对口处的钢材厚度s纵缝对口错边量b121/4s122032040340503501/16s且不大于10卷圆后筒节端面错边量不大于1.5mm。焊后，清除焊缝上的熔渣和两侧的飞溅物。对板厚大于6mm的碳素钢、低合金钢筒节，在规定的位置上打上焊工代号钢印；对低温容器筒节、高合金钢筒节、有色金属筒节及板厚不大于6mm的碳素钢、低合金钢筒节，则焊工代号仅作书面记录，而禁止在筒节上打钢印。筒体纵缝焊接完成（筒体纵环焊缝一起探伤的筒体）或无损检测合格（筒体纵焊缝单独无损检测的筒体）后:a） 其筒体圆度允差为：壳体同一断面上最大内径与最小内径之差e，应不大于该断面内径Di的1%，且不大于25 mm；b） 换热压力容器圆度允差为：圆筒同一断面上，最大直径与最小直径之差为e0.5%DN，且，当DN1200 mm时，其值不大于5 mm；DN1200 mm时，其值不大于7mm。c） 棱角度E不得大于（t/10+2）mm，且不大于5 mm。 校圆过程中，随时用样板检查卷制筒体内径（对于数控卷板机应注意观察显示屏）。当样板与卷制筒体内径间隙1mm时，可暂停校圆操作，卸下筒体检查其圆度偏差、棱角度是否符合规定，合格后，将筒体放入看板容器，否则，需重新进行校圆。3）组装按照Q/SLB0452压力容器组装工艺守则执行。l 零部件复查按图样、工艺要求复查零部件与组装有关的因素，要求如下：对接环缝两边的零件厚度不等时，薄板厚度10mm且两板厚度差超过3mm者；薄板厚度10mm，两板厚度差大于薄板厚度的30%或超过5mm者，均应按GB150-1998中的图10-8的规定对较厚板进行单面或双面的削薄；l 环缝对接环缝对口错边量对口处的钢材厚度s环缝对口错边量b121/4s12201/4s2040540501/8s501/8s且不大于20注：(1)板厚不等时，按较薄板厚度计算；(2)测量对口错边量时，不应计入两板厚度差。l 筒节封头组对时，相邻筒节A类接头焊缝中心线间外弧长以及封头A类接头焊缝中心线与相邻筒节A类接头焊缝中心线间外圆弧长应大于钢材厚度s的3倍，且不小于100mm。筒节纵缝的布置应符合布料图。l 因焊接在轴向形成的棱角E，用长度1/6Dn且不小于300mm的直尺检查，其E值不得大于（s/10+2）mm，且不大于5mm。l 平焊式法兰组装应符合以下要求：法兰密封面应垂直于接管或壳体的主轴中心线，其垂直度偏差应不大于法兰外径的1%（法兰外径小于100mm时，按100mm计算），且不大于3mm；接管、壳体与法兰组装时，应使法兰的螺栓通孔与接管、壳体的主轴线或铅垂线跨中布置，（图样、工艺另有规定者除外）；l 带衬环的法兰组焊时，衬环应紧贴法兰面，间隙不大于1.5mml 开孔应符合下列规定：先划线，经检验合格后再切割；开孔方法有以下几种：a） 氧乙炔火焰气割，适用于碳素钢、低合金钢材料；b） 等离子切割，适用于高合金钢材料，主要用于不锈钢。a） 机械切割，适用于各种材料的开孔及小孔径开孔，开坡口，比如钻孔。l 接管、 补强圈与壳体组焊，按图样要求进行，补强圈应与壳体紧密配合。安装补强圈时，应使螺孔放置在壳体最低位置。l 内、外件与壳体焊接的焊缝边缘应尽量避开壳体纵环焊缝。壳体上被内、外件覆盖的焊缝应打磨至与母材齐平，并经100%X射线检测。l 夹套容器组焊，组装夹套前，内筒壳体应按图样、工艺规定进行耐压试验，必要时还要做致密性试验，合格后再组装夹套。夹套的扳边均为外协压制，l 管壳式换热器组焊管箱分程隔板的装配要求如下：a） 隔板端面50mm范围内的板面应平整，平面度1mm；b） 隔板端面应留有3mm车加工余量；c） 隔板位置偏差不大于1mm。碳素钢、低合金钢制的焊有分程隔板的管箱和浮头盖以及管箱的侧向开孔直径超过1/3圆筒内径的管箱，应在施焊后作消除应力的热处理，设备法兰密封面及隔板面在热处理后加工。焊有分程隔板的管箱，侧向开孔直径超过1/3圆筒内径的管座组焊时，需在隔板与管座孔之间加支撑进行刚性固定，待热处理后去除支撑以防管箱筒体椭圆度超差。壳程筒体组焊要求：a） 在壳体上设置接管或其他附件，导致壳体变形较大，影响管束顺利安装时，应采取防止变形或预变形等措施；b） 筒体上的接管等零部件组焊后，应检查筒体的圆度，要求圆筒同一断面上的最大直径与最小直径之差e0.5%DN且：当DN1200mm时，其值不大于5mm；当DN1200时，其值不大于7mm；c） 圆筒直线度允许偏差为L/1000（L为圆筒总长）；且当L6000mm时，其值不大于4.5mm;L6000mm时，其值不大于8mm；d） 壳体内凡有碍管束顺利装入或拆出的焊缝，均应打磨，以不妨碍管束装配为限。管束组装应符合以下要求：a） 管束组装前须测量筒体内径椭圆度进行折流板管孔验正。b） 折流板、支持板上的毛刺应清除干净，其外圆面两侧的尖角应倒钝；c）拉杆上螺母应拧紧，并点固，以免在装入或抽出管束时，因折流板窜动而损伤换热管；d）穿管时不应强行敲打，换热管表面不应出现凹陷或划伤；e）除管板与换热管间以焊接连接外，其他任何零件均不得与换热管相焊；f）管束按方位装入筒内。l 管板、换热管组焊应符合以下要求：a） 连接部位的换热管和管板孔表面应清理干净，不得留有影响胀接或焊接质量的毛刺、铁屑、锈斑、油污等；b） 换热管管头伸出管板的长度应取正偏差，其伸出长度应均匀，伸出长度的最大值与最小值相差不大于2mm；c） 胀接连接时，其胀接长度应按图样、工艺规定，不得伸出管板背面（壳程侧），换热管的胀接部分与非胀接部分应圆滑过渡，不应有急剧的棱角。d） 焊接连接时，焊渣及凸出于换热管内壁的焊瘤均应清除。焊缝缺陷的返修，应清除缺陷后焊补。e） 换热管与管板的强度焊焊接接头，施焊前应按GB151-1999附录B作焊接工艺评定。f） 焊缝外观检查及无损检测按图样、工艺规定。列管与管板连接的角缝焊脚尺寸为正偏差。l 换热器组装a） 换热器的密封面应予以保护，不得因磕碰划伤、电弧损伤、焊瘤、飞溅等而损坏密封面；b） 换热器零、部件在组装前应认真检查和清扫，不应留有焊疤、焊接飞溅物、浮锈及其他杂物等；c） 吊装管束时，应防止管束变形和损伤换热管；d） 螺栓的紧固至少应分三遍进行，每遍的起点应相互错开120；e） 换热器组装尺寸偏差按GB151-1999中的6.16规定。4）无损检测（RT、UT、MT、PT）l A-D类焊缝一般按图纸要求进行检测l 对接式接管法兰B类焊缝Dg250做磁粉检测，Dg250根据容规要求按图纸B类焊缝执行。l 对所有的焊缝交叉部位以及以开孔为中心，1.5倍的开孔直径为半径的圆所包容的焊接接头，将被其他元件覆盖的焊缝部分必须进行射线检测，拼接封头(不含先成形后组焊的拼接封头)、拼接管板的对接接头必须进行100%无损检测，拼接补强圈的对接接头必须进行100%超声或射线检测，其合格级别与压力容器壳体相应的对接接头一致。拼接封头应在成形后进行无损检测，若成形前进行无损检测，则成形后应在圆弧过渡区再做无损检测。l 对压力容器对接接头进行全部(100%)或局部(20%)无损检测：当采用射线检测时，其透照质量不应低于AB级，其合格级别为级，且不允许有未焊透；当采用超声检测时，其合格级别为级。对GB150、GB151等标准中规定进行全部(100%)无损检测的压力容器、第三类压力容器、焊缝系数取1.0的压力容器以及无法进行内外部检验或耐压试验的压力容器，其对接接头进行全部(100%)无损检测；当采用射线检测时，其透照质量不应低于AB级，其合格级别为级；当采用超声检测时，其合格级别为级。l 按图纸要求进行MT或PT检测时，合格级别为I级。5）焊接6）热处理7）水压试验1、受压焊件的水压试验应在焊接工作完成、无损检测和热处理合格及试板理化试验合格之后进行.工序质量传递卡记录齐全。2、试验压力应符合图纸的规定.3、试验方法及要求： （1）试验用水必须是洁净的，对奥氏体不锈钢压力容器应严格控制水中的氯离子含量不超过25mg/L。试验合格后，应立既将水渍去除干净。（2）碳素钢、16MnR和正火15MnVR钢制压力容器在水压力试验时，水温不得低于5,其它低合金钢制压力容器,水温不得低于15. 其它钢种容器水压试验温度按设计图样规定.（3）容器内应充满水，滞留在容器内的气体必须排净。压力容器外表面应保持干燥，当压力容器壁温与液体壁温接近时，才能缓慢升压至设计压力；确认无泄漏后继续升压到规定的试验压力，保压30分钟，然后降至规定试验压力的80%，保压足够时间进行检查。检查期间压力应保持不变，不得采用连续加压来维持试验压力不变。压力容器液压试验过程中不得带压紧固螺栓或向受压元件施加压力。（4）水压试验过程中，若有异常响声、压力下降等现象，应立即停止试验，并查明原因。4、水压试验后的压力容器符合下列条件为合格：（1）无渗漏。（2）无可见的变形。（3）试验过程无异常的响声。（4）对抗拉强度规定值下限大于等于540Mpa的材料，表面经无损检测抽查未发现裂纹。（5）新制造的压力容器水压试验完毕后，应用压缩空气将其内部吹干。5、管壳式换热器水压试验顺序（1）固定管板换热器试验顺序a)壳程试压，同时检查换热管与管板连接接头（以下简称接头）；b)管程试压。（2）U型管换热器、釜式重沸器（U型管束）及填料函式换热器试验顺序：a)用试验压环进行壳程试验，同时检查接头；b)管程试压。（3）浮头式换热器、釜式重沸器（浮头式管束）压力试验顺序：a)用试验压环和浮头专用试压工具进行管头试压。对釜式重沸器尚应配制管头试压专用壳体；b)管程试压；c）壳程试压。6、水压试验的其它要求应符合Q/SLB0416-2000压力容器水压试验技术条件、Q/SLB0431-2000锅炉、压力容器制造过程一般要求的规定。8）渗漏检查 1、补强圈焊缝渗漏检查：由M10螺孔通入0.40.5MPa的压缩空气，检查补强圈连接焊缝的质量，经肥皂液检查，角接焊缝无渗漏现象为合格。2、带衬环的法兰渗漏检查：由检漏孔通入0.40.5MPa的压缩空气，进行焊接接头质量渗漏检查，无渗漏现象为合格。3、衬铜检漏：按图纸要求在壳体与衬铜间通入一定压力干燥空气（干空气压力按图纸规定），自壳体内部用肥皂液检查衬铜密封接头，不得有漏气现象。4、储液罐检漏：按图纸要求向壳体内通入压缩空气，压力应缓慢上升至0.1MPa，保压10分钟后，在焊接接头和连接部位进行渗漏检查，经肥皂液检查无漏气为合格。5、渗漏检查的其它要求应符合Q/SLB0431-2000锅炉、压力容器制造过程一般要求的规定。二 典型零部件工艺流程 1封头： 领料（核对材料标记） 划线 气割下料（材料标记移植） 外协压制 加工坡口 划管孔线 气割开孔 （组焊补强圈、管座等） 2筒体： 领料（核对材料标记） （划线号料） 数控切割下料或半自动切割下料（材料标记移植） 抛丸除锈 铣边（铣坡口，注意坡口的内外） 卷圆 纵缝焊接（包括焊接试板） 焊接试板无损检测（H） 校圆 （无损检测） 3换热管 领料（核对材料标记） 划线 锯割下料 拼接端加工坡口 组对 焊接 通球 无损检测 水压试验 弯管 4管板或法兰盘 领料（核对材料标记） 数控切割下料（材料标记移植） 车加工（直径大的立车） 划线 钻孔（数钻或摇臂钻）（扩孔、攻丝） 铣槽（管板有此工序）对于加工好的零件，应逐项进行自检，对不合格品要严格分开，做好标记、记录，进行统计分析，查清原因，预防不合格品再出现。5管箱组装 待组装的各个零件应是检验合格的，且主要受压元件应有签字齐全的工序质量传递卡；按图核对各零件。 领齐待组装的各个零部件 组对点焊封头与筒体 焊接 组对点焊管箱法兰 焊接 无损检测 划线开孔 组焊管座 组焊隔板 外协热处理 立车法兰密封面6管束组装 领齐待组装的各个零部件 管板与拉杆、定距管、折流板按图依次固定装配 穿传热管 焊接（胀接） 平齐管口7换热器组装（以容积式换热器为例） 领齐待组装的各个零部件 一端封头与换热器筒体、筒体与筒体组对点焊 焊接 划内件组装线 组焊内件 组对点焊另一端封头 焊接 无损检测（如衬铜此工序应提前） 划线开孔（如数割则无此工序） 组焊导流筒及各个管座等 补强圈检漏 嵌装换热管束 壳程水压试验（用试验压环） 管箱装配 管程水压试验 清理 油漆（材料为不锈钢的则无此工序） 铆接铭牌 总检入库8储罐类容器的组装 领齐待组装的各个零部件 依次组对筒体与一端封头 无损检测 划线开孔 组对筒体与另一个封头 无损检测 组对管座 组对鞍座等其余零部件 总体检验 水压试验 气密性试验（如果图纸需要） 油漆 包装 入库9塔类容器的组装 领齐待组装的各个零部件 依次组对筒体与上封头 划线开孔 无损检测 组对管座 补强圈检漏 组对裙座与下封头 组对内件 组对筒体部分与下封头组件 下封头与裙座、吊耳与壳体连接的焊接接头磁粉检测 组对下封头与裙座间的管座 塔体总检 水压试验 气密性试验 油漆 包装 入库 三 低温压力容器的制造1本规定适用于设计温度低于或等于-20钢制低温压力容器的设计、制造、检验与验收。2 Cr-Ni奥氏体不锈钢低温容器，在设计温度高于或等于-196，且满足下列条件时可不遵守本附录的规定。a） 母材应为含碳量小于或等于0.10%符合本标准的Cr-Ni奥氏体不锈钢；b） 焊接材料和工艺应符合JB/T4709的要求；c） 设计温度低于-100时，应按JB/T4708进行焊缝金属的低温夏比（V形缺口）冲击试验。3用于壳体的钢板厚度大于20mm时，应逐张进行超声检测，要求按JB4730规定的III级为合格。4凡受压元件均按规定进行低温夏比（V形缺口）冲击试验。5对焊后不进行消除应力热处理的容器，不得采用锤击等强制手段进行成型或组装。不得在受压元件上刻划或敲打材料标记、焊工钢印等。6钢板厚度大于16mm的碳素钢和低合金钢制低温容器或元件应进行焊后热处理。7按图纸及标准规定进行焊接接头的检验，凡需进行100%射线或超声检测的容器，其T型接头、对接焊缝、角焊缝，均需做100%磁粉或 渗透检测。受压元件与非受压元件的连接也按本条要求。8低温容器液压试验温度应不低于壳体材料和焊接接头的冲击试验温度（取其高者）加20。9低温容器的铭牌不能直接铆固在壳体上。四 不锈钢容器在保管、吊运、加工过程中的具体规定不锈钢产品制造过程中应符合“奥氏体不锈钢压力容器制造管理细则”中的相关规定（Q/SLB0470-2000）。在原材料入库、制造、搬运过程中的具体规定如下：1.原材料的入库1.1不锈钢材料上应有清晰的入库标记，采用无氯、无硫记号笔书写，不得采用油漆等有污染的材料书写，不得在与介质接触的表面打钢印。存放时与碳钢等原材料有严格的隔离措施。1.2原材料的搁置要稳妥，堆放要整齐，要防止损伤（划痕、撞伤、压痕）和弯