第二节 压力容器的生产工艺

压力容器的生产工艺主讲教师：所属专业：焊接技术应用焊接结构生产

在种类繁多的焊接结构中，质量要求最高、技术难度最大、先进的焊接工艺方法应用最广、采用钢材品种最多的焊接结构首推锅炉、压力容器与管道。这类焊接结构不仅运行条件苛刻、工作环境恶劣，而且要求长时期的服役周期。因此，对这类结构的设计和制造提出了十分严格的要求。一、压力容器的基本知识1.压力容器的分类在承受等级划分的基础上

，综合压力容器工作介质的危害性（易燃，致毒等程度），可将压力容器分为I、Ⅱ和Ⅲ类：（1）I类容器。一般指低压容器(Ⅱ、Ⅲ类规定的除外）。（2）Ⅱ类容器。属于下列情况之一者：1）中压容器(Ⅲ类规定的除外）。2）易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和储存容器。3）毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器。4）低压管壳式余热锅炉。5）搪瓷玻璃压力容器。1.压力容器的分类（3）Ⅲ类容器。属于下列情况之一者为Ⅲ类容器：1）毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器和pv≥0.2Mpa·m3的低压容器。2）易燃或毒性程度为中度危害介质，且pv≥0.5Mpa·m3的中压反应容器或pv≥10Mpa·m3的中压储存容器。3）高压、中压管壳式余热锅炉。4）高压容器。2.压力容器的结构特点（1）筒体（3）法兰（5）支座（支腿）（2）封头（4）开孔与接管2.压力容器的结构特点筒体是储存物料或完成化学反应所需要的大部分压力空间。直径小于500mm，可用无缝钢管直径较大，卷制或压制成型。根据筒体的直径2.压力容器的结构特点半球形碟形椭圆形球冠形常见封头2.压力容器的结构特点2.压力容器的结构特点3.压力容器制造的技术要求和技术条件二

、中低压压力容器的制造工艺中低压压力容器结构及制造较为典型

，应用也最为广泛

。这类容器一般为单

层筒形结构

，其主要受力元件是封头和筒体。1.封头的制造封头制造工艺大致如下：原材料检验→划线→下料→拼缝坡口加工→拼板的装焊→加热→压制成形→二次划线→封头余量切割→热处理→检验→装配封头的拼焊椭圆形封头压制前的坯料是一个圆形，封头的坯料尽可能采用整块钢板，如直径过大，则一般采用拼接。封头的成形封头成形有热压和冷压之分。封头的压制是在压力机上，用凸凹模一次压制成形。封头的边缘加工为筒体装配。一般应先在平台上划出保证直边高度的加工位置线，用氧气切割割去加工余量。1.封头的制造在切割余量的同时，可通过调整割矩角度直接割出封头边缘的坡口（V形），经修磨后可直接使用；如对坡口精度要求高，或是其他形式的坡口，一般是将切割后的封头放在立式车床上进行加工，以达到设计图样的要求。封头加工完后，应对主要尺寸进行检查，合格后才可与筒体装配焊接。1.封头的制造2.筒节的制造筒节制造工艺大致如下：原材料检验→划线→下料→边缘加工→卷制→纵缝装配→纵缝焊接→焊缝检验→矫圆→复检尺寸→装配圆筒节的划线与下料筒节可采用剪切或半自动切割下料，下料前要先划线，包括切割位置线、边缘加工线、孔洞中心线及位置线等。筒节的成形中低压压力容器的筒节可在三辊或四辊卷板机上冷卷而成，卷制过程中要经常用样板测量弧度，检查曲率，循序渐进。筒节的焊接筒节纵缝焊接的质量要求较高，一般采用双面焊，顺序是先里后外。纵缝焊接时，一般都应做产品的焊接试板。2.筒节的制造立装适合于直径较大而长度不太大的容器，装配时，先将一筒节吊放在平台上，然后再将另一筒节吊装其上，调整间隙后，即沿四周定位焊，依相同的方法再吊装上其他筒节。筒体的立装卧装一般适合于直径较小而长度较大的容器。先把将要组装的筒节置于滚轮架上，将另一筒节放置于小车式滚轮架上，移动辅助夹具使筒节靠近，端面对齐。当两筒节连接可靠时，将小车式滚轮架上的筒节推向滚轮架上，再装配下一筒节。筒体的卧装3.容器的装配工艺封头与筒体装配也可采用立装和卧装，当封头上无孔洞时，也可先在封头外临时焊上起吊用吊耳（吊耳与封头材质相同）以便于封头的吊装。立装与前面所述筒节之间的立装相同；卧装时，如为小批量生产，则一般采用手工装配的方法。3.容器的装配工艺容器环缝的焊接一般采用双面焊。在焊剂垫上进行双面埋弧焊时，经常使用的环缝焊剂垫有带式焊剂垫和圆盘焊剂垫两种。4.容器的焊接三

、高压容器的制造工艺特点高压容器大体上分为单层和多层结构两大类，单层结构制造工艺比较简单，应用较广。单层结构容器的制造过程与前面所述的中低压单层容器大致相同，只是在成形和焊接方法的选取等方面有所不同。单层高压容器由于壁较厚，筒节一般采用热弯卷加热矫正成形。筒节纵缝可采用开坡口的多层多道埋弧焊，但如果壁厚太大(

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50mm），可采用电

渣焊，以简化工艺，降低成本，电渣焊