書名: 容器焊接生產(chǎn)與展開下料實(shí)例作者名: 朱國寶 朱春龍主編本章字?jǐn)?shù): 7723字更新時(shí)間: 2020-04-30 16:42:40
緒 論
一、壓力容器的基本概念
壓力容器早期主要應(yīng)用于化學(xué)工業(yè),壓力多在10MPa以下。合成氨和高壓聚乙烯等高壓生產(chǎn)工藝出現(xiàn)后,要求壓力容器承受的壓力提高到100MPa以上。
隨著化工和石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,壓力容器的工作溫度范圍也越來越寬;新工作介質(zhì)的出現(xiàn),還要求壓力容器能耐介質(zhì)腐蝕;許多工藝裝置規(guī)模越來越大,壓力容器的容量也隨之不斷增大。20世紀(jì)60年代開始,核電站的發(fā)展對反應(yīng)堆壓力容器提出了更高的安全和技術(shù)要求,這進(jìn)一步促進(jìn)了壓力容器的發(fā)展。例如:煤轉(zhuǎn)化工業(yè)的發(fā)展,需要單臺(tái)重量達(dá)數(shù)千噸的高溫壓力容器;快中子增殖反應(yīng)堆的應(yīng)用,需要解決高溫耐液態(tài)鈉腐蝕的壓力容器;海洋工程的發(fā)展,需要能在水下幾百至幾千米工作的外壓容器。
壓力容器不僅普遍應(yīng)用于化工、石油和石油化工生產(chǎn),而且在電力、輕工、醫(yī)藥、食品、冶金、航天、航海、深海探測和科學(xué)研究等許多領(lǐng)域中也有著廣泛的應(yīng)用。由此可見,壓力容器是工業(yè)部門和人民生活必不可少的生產(chǎn)裝備,對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著十分重要的作用。
“壓力容器”是指壓力和容積達(dá)到一定數(shù)值,容器所處的工作溫度使其內(nèi)部介質(zhì)呈氣體狀態(tài)的密閉容器,如圖0-1所示。這類容器一旦發(fā)生事故,其后果非常嚴(yán)重,世界各國都把這類容器作為一種特殊設(shè)備,對容器的設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢驗(yàn)和使用等方面制定了一系列專門的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)予以管理。另外,航天太空艙和飛船返回艙、軍事潛水艇和深海探測器也參照使用壓力容器的制造標(biāo)準(zhǔn)而制定各種標(biāo)準(zhǔn)。

圖0-1 球形和圓筒形壓力容器
按照中國《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》中的有關(guān)規(guī)定,同時(shí)具備下列條件的容器即稱為壓力容器:
① 最高工作壓力大于0.1MPa(不含液體靜壓力)。
② 內(nèi)直徑(非圓形截面指斷面最大尺寸)大于或等于0.15m,且容積大于或等于0.025m3。
③ 介質(zhì)為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于或等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。
二、 壓力容器分類和構(gòu)造
1.按工藝用途分類
(1)反應(yīng)壓力容器
用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)。如反應(yīng)器、反應(yīng)釜、分解塔、合成塔和煤氣發(fā)生爐等。
(2)換熱壓力容器
用于完成介質(zhì)的熱量交換。如換熱器、冷卻塔、冷凝器、蒸發(fā)器、加熱器(如壓力鍋爐)等。
(3)分離壓力容器
用于完成介質(zhì)的流體壓力平衡和氣體凈化分離等。如分離器、過濾器、緩沖器、洗滌器、吸收塔和干燥塔等。
(4)儲(chǔ)存壓力容器
用于盛裝生產(chǎn)用的原料氣、液體、液化氣體等。如儲(chǔ)罐、球罐等。
2. 按殼體的承壓方式分類
(1)內(nèi)壓容器
作用于壓力容器器壁內(nèi)部的壓力高于外表面所承受的壓力。如儲(chǔ)罐、球罐、反應(yīng)器、反應(yīng)釜、分解塔、合成塔和煤氣發(fā)生爐等。
(2)外壓容器
作用于壓力容器器壁內(nèi)部的壓力低于外表面所承受的壓力。如各類潛水器和換熱器、冷卻塔、冷凝器、蒸發(fā)器、加熱器的管程等。還有各類船舶的水下部分也可認(rèn)定為外壓容器。
3. 按設(shè)計(jì)壓力分類
分為低壓容器、中壓容器、高壓容器和超高壓容器。
4. 按制造材料分類
分為鋼制容器、有色金屬容器、非金屬容器等。
5. 按幾何形狀分類
分為圓筒形容器、球形容器、矩形容器、組合式容器等。
6.其他
除上述分類方法外,還可以按容器的殼體結(jié)構(gòu)、容器壁厚、結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)形式和工作介質(zhì)進(jìn)行分類。
壓力容器的分類方式和結(jié)構(gòu)形式雖然很多,但壓力容器最基本的結(jié)構(gòu)是一個(gè)密閉的焊接殼體。根據(jù)壓力容器殼體的受力分析,最適宜的形狀是球形,球形容器制造相對比較困難,成本較高,因此在工業(yè)生產(chǎn)中,大多數(shù)中、低壓容器多采用圓筒形結(jié)構(gòu)。圓筒形容器由筒體、封頭、法蘭、密封元件、開孔接管以及支座等六大部件組成,并通過焊接構(gòu)成一個(gè)整體,如圖0-2所示。

圖0-2 圓筒形壓力容器
1—接管; 2—筒體; 3—人孔及法蘭; 4—封頭; 5—支座
三、 壓力容器的焊接結(jié)構(gòu)
① 一般用途的壓力容器壓力低,焊接結(jié)構(gòu)比較簡單,圖0-3所示為載重汽車的剎車儲(chǔ)氣筒,由于低碳鋼可焊性好,對應(yīng)力集中敏感性低,故儲(chǔ)氣筒多采用Q235鋼材制成。筒體由鋼板彎制,縱向焊縫用埋弧自動(dòng)焊一次焊成,兩封頭沖壓成形,封頭與筒體之間采用對接接頭,為了保證焊縫質(zhì)量,在焊縫底部設(shè)置殘留墊板。
② 儲(chǔ)存氣體或液體的容器廣泛應(yīng)用于各生產(chǎn)部門和運(yùn)輸行業(yè)。固定小型儲(chǔ)存容器的技術(shù)要求較低,一般用薄鋼板制造即可。而對于大型儲(chǔ)運(yùn)容器,則在結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)上有許多特別的地方。如鐵路運(yùn)輸石油產(chǎn)品用的油罐,如圖0-4所示。油罐承受的內(nèi)壓力不高,但在運(yùn)輸車輛啟動(dòng)和剎車時(shí)有較大的慣性力,因此要求罐體應(yīng)有適當(dāng)?shù)暮穸龋员WC足夠的剛度。油罐罐體一般用低碳鋼制造,筒體由上下兩部分組成,上半部分占整個(gè)筒體的3/4,用8~12mm厚的鋼板成形拼制而成。筒體下部分占1/4,要求有較大的剛度,采用較厚的鋼板彎制。筒體上下兩部分用對接縱焊縫連接。封頭為橢圓封頭,熱壓成形,與筒體之間采用對接焊接。

圖0-3 汽車儲(chǔ)氣筒

圖0-4 油罐車罐體
③ 焊接容器承受的壓力越高,其壁厚也越大,因此厚壁容器也稱為高壓容器。完整的厚壁容器作為工業(yè)生產(chǎn)中的高壓裝置,一般由外殼和內(nèi)件構(gòu)成。內(nèi)件因工藝過程的不同而多種多樣,外殼由于加工條件、鋼板資源的限制,以及充分利用材料和避免深厚焊縫等方面考慮,則采用大體相近、較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式,圖0-5所示為一多層包扎式厚壁容器。這種結(jié)構(gòu)是先用厚度14~34mm的不銹鋼板卷焊成內(nèi)筒,縱焊縫經(jīng)無損檢測、熱處理消除應(yīng)力和機(jī)械加工磨平后,把厚度4~8mm的薄板卷成瓦片形,作為層板包到內(nèi)筒的外表面,用鋼絲索滾動(dòng)包扎,把層板點(diǎn)焊固定后,用自動(dòng)焊焊接縱焊縫,并用砂輪磨平縱焊縫。用同樣方法依次包扎焊接第二層,這樣逐層包扎至總的厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止,構(gòu)成一個(gè)筒節(jié)。最后筒節(jié)兩端經(jīng)機(jī)械加工,車出環(huán)焊縫坡口,通過環(huán)縫焊接,把筒節(jié)連接成一個(gè)完整的筒體,如圖0-6所示。

圖0-5 多層包扎式厚壁容器
1,2—主螺栓(螺母); 3—平蓋; 4—筒體端部;
5—內(nèi)筒; 6—多層結(jié)構(gòu); 7,8—環(huán)縱焊縫;
9—管法蘭; 10—接管; 11—封頭;12,13—管螺栓(螺母); 14—平板封頭

圖0-6 厚壁容器筒體及筒體環(huán)焊縫結(jié)構(gòu)

圖0-7 裙式支座
④ 裙式支座是高大容器設(shè)備最常用的一種支座,它由鋼板卷制的座體、基礎(chǔ)環(huán)和螺栓座焊接而成。裙式支座有圓筒形和圓錐形兩種結(jié)構(gòu),如圖0-7所示。
裙座體與塔殼的連接有對接接頭和搭接接頭兩種形式。當(dāng)座體的外徑與下封頭外徑相等時(shí),可采用對接接頭,其連接焊縫須采用全焊透連續(xù)焊,如圖0-8(b)所示。這種連接結(jié)構(gòu),焊縫主要承受壓縮載荷,封頭局部受載。當(dāng)采用搭接接頭形式時(shí),搭接的焊縫部位可在下封頭直邊上,也可在筒體上,裙座體內(nèi)徑稍大于塔體外徑,其結(jié)構(gòu)如圖0-8(a)所示。這種焊接結(jié)構(gòu),焊縫主要承受剪切載荷,所以焊縫受力條件惡劣,一般用于直徑小于1000mm的塔設(shè)備。

圖0-8 裙座與塔殼的連接
四、 壓力容器的主要參數(shù)
① 設(shè)計(jì)壓力。是指在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下用以確定容器殼壁計(jì)算壁厚及其元件尺寸壓力。壓力容器的設(shè)計(jì)壓力不得低于最高工作壓力,裝有安全泄放裝置的壓力容器,其設(shè)計(jì)壓力不得低于安全閥的開啟壓力或爆破片的爆破壓力。
② 最高工作壓力。是指容器頂部在正常工作過程中可能產(chǎn)生的最高表壓力。
③ 工作壓力。是指容器在滿足工藝要求的條件下,所產(chǎn)生的表壓力。
④ 試驗(yàn)壓力。是指容器在壓力試驗(yàn)時(shí),容器頂部的壓力。
⑤ 設(shè)計(jì)溫度。是指容器在正常工作情況下,設(shè)定的元件的金屬溫度,標(biāo)志在銘牌上的設(shè)計(jì)溫度應(yīng)是殼體設(shè)計(jì)溫度的最高值或最低值。
⑥ 試驗(yàn)溫度。是指壓力容器在壓力試驗(yàn)時(shí),殼體的金屬溫度。
⑦ 計(jì)算厚度。是指壓力容器各部分元件按公式計(jì)算出的厚度。
⑧ 設(shè)計(jì)厚度。是指計(jì)算厚度與腐蝕裕量之和。
⑨ 名義厚度。是指設(shè)計(jì)厚度加鋼材負(fù)偏差后向上圓整至鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的厚度。
⑩ 有效厚度。是指名義厚度減去鋼材負(fù)偏差和腐蝕裕量之后的厚度。
? 實(shí)測厚度。是指壓力容器在檢驗(yàn)時(shí),用測厚儀所測出的實(shí)際厚度。
? 外徑。是指圓柱、球形壓力容器外直徑。
? 內(nèi)徑。是指圓柱形、球形壓力容器內(nèi)直徑。
? 容器規(guī)格的表示。內(nèi)徑×壁厚×長度(高度)=?×δ×L,單位:mm。
五、壓力容器的安全附件
壓力容器的安全附件是為防止容器超溫、超壓、超負(fù)荷而裝設(shè)在設(shè)備上的一種安全裝置。壓力容器的安全附件較多,但最常用的安全附件有安全泄壓裝置(安全閥、防爆片、防爆帽)、壓力表、液位計(jì)等。
1.安全泄壓裝置
安全泄壓裝置是為保證壓力容器安全運(yùn)行,防止它超壓的一種器具。
常見的安全泄壓裝置有安全閥、防爆片和防爆帽。
功能:當(dāng)容器在正常工作壓力下運(yùn)行時(shí),保持嚴(yán)密不漏;若容器內(nèi)壓力一旦超過規(guī)定,則能自動(dòng)地、迅速地排泄出器內(nèi)的介質(zhì),使設(shè)備的壓力始終保持在許用壓力范圍以內(nèi)。一般情況下,安全泄壓裝置除了具有自動(dòng)泄壓這一主要功能外,還有自動(dòng)報(bào)警的作用。因?yàn)楫?dāng)它啟動(dòng)排放氣體時(shí),由于介質(zhì)以高速噴出,常常發(fā)出較大的響聲,這就相當(dāng)于發(fā)出了設(shè)備壓力過高的報(bào)警音響訊號。
(1)安全閥
安全閥按其整體結(jié)構(gòu)及加載機(jī)構(gòu)形式來分,常用的有杠桿式和彈簧式兩種。安全閥要定期檢驗(yàn),每年至少檢驗(yàn)一次。定期檢驗(yàn)工作包括清洗、研磨、試驗(yàn)和校正。
彈簧式安全閥的加載裝置是一個(gè)彈簧,通過調(diào)節(jié)螺母,可以改變彈簧的壓縮量,調(diào)整閥瓣對閥座的壓緊力,從而確定其開啟壓力的大小。彈簧式安全閥結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,動(dòng)作靈敏,對震動(dòng)不太敏感,可以裝在移動(dòng)式容器上。缺點(diǎn)是閥內(nèi)彈簧受高溫影響時(shí),彈性有所降低,見圖0-9。

圖0-9 彈簧式安全閥
杠桿式安全閥靠移動(dòng)重錘的位置或改變重錘的質(zhì)量來調(diào)節(jié)安全閥的開啟壓力。它具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便、比較準(zhǔn)確以及適用較高溫度的優(yōu)點(diǎn)。但杠桿式安全閥結(jié)構(gòu)比較笨重,難以用于高壓容器之上,見圖0-10。

圖0-10 杠桿式安全閥(主要用于鍋爐)
(2)防爆片
防爆片又稱防爆膜、防爆板,是一種斷裂型的安全泄壓裝置。防爆片具有密封性能好、反應(yīng)動(dòng)作快以及不易受介質(zhì)中粘污物的影響等優(yōu)點(diǎn)。但它是通過膜片的斷裂來泄壓的,所以泄后不能繼續(xù)使用,容器也被迫停止運(yùn)行,因此它只是在不宜裝設(shè)安全閥的壓力容器上使用,見圖0-11。

圖0-11 防爆片
(3)防爆帽
防爆帽又稱爆破帽,也是一種斷裂型安全泄壓裝置。它的樣式較多,但基本作用原理一樣,它的主要元件是一個(gè)一端封閉、中間具有一薄弱斷面的厚壁短管。當(dāng)容器的壓力超過規(guī)定時(shí),防爆帽即從薄弱斷面處斷裂,氣體從管孔中排出。為了防止防爆帽斷裂后飛出傷人,在它的外面應(yīng)裝有保護(hù)裝置。
2.壓力表
壓力表是測量壓力容器中介質(zhì)壓力的一種計(jì)量儀表。壓力表的種類較多,有液柱式、彈性元件式、活塞式和電量式四大類。壓力容器大多使用彈性元件式的單彈簧管壓力表。裝在鍋爐、壓力容器上的壓力表,其最大量程(表盤上刻度極限值)應(yīng)與設(shè)備的工作壓力相適應(yīng)。壓力表的量程一般為設(shè)備工作壓力的1.5~3倍,最好取2倍,見圖0-12。

圖0-12 壓力表
壓力表一般每半年校驗(yàn)一次,校驗(yàn)后的壓力表應(yīng)加鉛封,并注明下次校驗(yàn)日期或校驗(yàn)有效期。在容器運(yùn)行期間,如發(fā)現(xiàn)壓力表指示失靈、刻度不清、表盤玻璃破裂、泄壓后指針不回零位、鉛封損壞等情況,應(yīng)立即校正或更換。
3.液面計(jì)
液面計(jì)又稱液位計(jì),是用來測量容器內(nèi)液面變化情況的一種計(jì)量儀表。操作人員根據(jù)其指示的液面高低來調(diào)節(jié)或控制充裝量,從而保證容器內(nèi)介質(zhì)的液面始終在正常范圍內(nèi)。主要有:伺服液位計(jì)、鋼帶液位計(jì)、浮筒液位計(jì)、磁翻板液位計(jì)、超聲波液位計(jì)、磁致伸縮液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)、電容液位計(jì)、玻璃板液位計(jì)、玻璃管液位計(jì)、吹氣液位計(jì)、差壓液位計(jì)、激光液位計(jì)和γ射線料位計(jì)等,用得最多的是差壓液位計(jì)和浮筒液位計(jì),見圖0-13。

圖0-13 磁翻板液位計(jì)和浮筒液位計(jì)
六、壓力容器的制造中常用金屬材料及焊接性
石油化工裝置的壓力容器絕大多數(shù)為鋼制的。制造材料多種多樣,比較常用的有如下幾種。
1. Q235A
0235A鋼,含硅量多,脫氧完全,因而質(zhì)量較好。限定的使用范圍為:設(shè)計(jì)壓力≤1.0MPa,設(shè)計(jì)溫度0~350℃,用于制造殼體時(shí),鋼板厚度不得大于16mm。不得用于盛裝液化石油氣體、毒性程度為極度、高度危害介質(zhì)及直接受火焰加熱的壓力容器。
2. 20g
20g鍋爐鋼板與一般20優(yōu)質(zhì)鋼相同,含硫量較Q235A鋼低,具有較高的強(qiáng)度,使用溫度范圍為-20~475℃,常用于制造溫度較高的中壓容器。
3. 16MnR
16MnR普通低合金容器鋼板,制造中、低壓容器可減輕溫度較高的容器重量,使用溫度范圍為-20~475℃。
4.低溫容器(低于-20℃)材料
主要是要求在低溫條件下有較好的韌性以防脆裂,一般低溫容器用鋼多采用錳釩鋼。在低溫用鋼中常加入V、Al、Nb、Ti及RE等合金元素,如我國的低溫壓力容器用鋼09MnTiCuREDR、09Mn2VDR、06MnNbDR及06AlNbCuN等。16MnDR可擴(kuò)大使用作為-40℃低溫用鋼。鋼中加入合金元素Ni,能顯著改善鋼的低溫韌性,為保證低溫韌性,如9Ni鋼所用溫度可達(dá)-196℃。在低溫用鋼中盡量降低含碳量,并嚴(yán)格限制硫、磷含量。
5.高溫容器用珠光體耐熱鋼
溫度<400℃、可用普通碳鋼,使用溫度400~500℃時(shí)可采用15MnVR、14MnMoVg,使用溫度500~600℃時(shí)可采用15CrMo、12Cr2Mo1,珠光體耐熱鋼指具有高溫抗氧化性和高溫強(qiáng)度的鉻鉬合金鋼種,如15Cr13Mo12和以上鋼種。
6.不銹鋼及奧氏體耐熱鋼
不銹鋼是(質(zhì)量分?jǐn)?shù))Cr ≥13%的高鉻高鎳合金鋼,在一定化學(xué)介質(zhì)或腐蝕環(huán)境中具有高度化學(xué)穩(wěn)定性,種類有馬氏體不銹鋼如0Cr13、鐵素體不銹鋼如0Cr17、奧氏體不銹鋼如0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti和鐵-奧體的雙相不銹鋼如00Cr25Ni5Mo2Ti。使用溫度在600~700℃時(shí)也應(yīng)采用0Cr13Ni9和1Cr18Ni9Ti等奧氏體高合金鋼。
另外,還有復(fù)合板,如Q345+1Cr18Ni9Ti。
注意:材料依據(jù)合同和材料的技術(shù)條件、技術(shù)要求進(jìn)行驗(yàn)收,主要檢驗(yàn)爐號、批號、型號、化學(xué)成分和力學(xué)性能等,合格后方可入庫。保管時(shí)應(yīng)分類分批存放,標(biāo)示清楚。發(fā)放時(shí)按照生產(chǎn)計(jì)劃嚴(yán)格執(zhí)行,應(yīng)貫徹“標(biāo)記移植”的規(guī)定。
(1)焊接性的概念
金屬的焊接性指金屬材料焊接的難易程度。主要指在一定的焊接工藝條件下,獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。假如要采取特殊工藝措施(如預(yù)熱、熱處理或采用特殊的焊接方法)才能獲得優(yōu)質(zhì)接頭,則焊接性差。即焊接性越差,則工藝措施越復(fù)雜。
需要滿足一定的工藝條件。
① 焊接方法,如焊條電弧焊、埋弧焊、氬弧焊、CO2氣體保護(hù)焊等。
② 焊接材料,如焊材牌號、焊材型號。
③ 焊接規(guī)范,如焊接電流、電弧電壓、焊速、焊條直徑、焊接層數(shù)、道數(shù)、焊接位置。
④ 焊前預(yù)熱,如預(yù)熱溫度、時(shí)間。
⑤ 焊后處理,如后熱、熱處理溫度、保溫時(shí)間。
(2)焊接性的評定
① 冷裂紋敏感性碳當(dāng)量法。冷裂紋敏感性碳當(dāng)量法(國際焊接協(xié)會(huì)推薦IIW)見表0-1。
表0-1 冷裂紋敏感性碳當(dāng)量法

碳當(dāng)量估算公式很多,下列碳當(dāng)量公式是國際焊接協(xié)會(huì)推薦的碳當(dāng)量(CE)公式:
式中,元素的符號表示其在鋼中含量的百分比。
根據(jù)試驗(yàn)可知:
a. 當(dāng)CE<0.4%時(shí),焊接性優(yōu)良,焊接時(shí)不需預(yù)熱。
b. 當(dāng)CE=0.4%~0.6%時(shí),焊接性稍差,鋼的淬硬傾向逐漸明顯,需采取適當(dāng)預(yù)熱,控制線能量才能焊接。
c. 當(dāng)CE>0.6%時(shí),淬硬傾向更強(qiáng),焊接性差,需要較高的預(yù)熱溫度并采取嚴(yán)格的焊接工藝措施。
研究表明焊接性與含碳量及合金元素含量有關(guān),其中含C量影響最大,CE越高,焊接性越差;C含量越高,合金元素含量越高,焊接性越差。
利用碳當(dāng)量來評定鋼材的焊接性,只是一種近似的估算,沒有考慮到焊接方法、焊接結(jié)構(gòu)及焊接工藝等因素對焊接性的影響。近代大力發(fā)展低碳微量多合金元素的低合金高強(qiáng)度鋼,表0-1所示碳當(dāng)量公式已不適用。況且僅按鋼材化學(xué)成分評定鋼材焊接性并不全面,因?yàn)榈秃辖鸶邚?qiáng)度鋼焊接時(shí)產(chǎn)生冷裂紋的原因除化學(xué)成分外,還有熔敷金屬中擴(kuò)散氫含量、接頭的拘束度等因素。
② 冷裂紋敏感性指數(shù)法。除了考慮化學(xué)成分外,還有熔敷金屬中的擴(kuò)散氫含量、接頭的去拘束應(yīng)力等。
③ 焊接實(shí)驗(yàn)法。按預(yù)先制定的焊接工藝參數(shù)焊接工藝試板,檢測焊接接頭對裂紋、氣孔、夾渣等缺陷的敏感性,作為評定焊接性時(shí)選擇焊接方法和工藝參數(shù)的依據(jù)。常用方法包括Y形坡口裂紋試驗(yàn)、搭接接頭焊接裂紋試驗(yàn)等。
④ 焊接性包括兩個(gè)方面的內(nèi)容。
a. 接合性能。接頭在焊接過程形成焊接缺陷的敏感性。
b. 使用性能。接頭在一定使用條件下可靠運(yùn)行的能力。
金屬焊接性是一系列性能的綜合表現(xiàn)。對于不同材料、不同工作條件下的焊件,焊接性的主要內(nèi)容不同。例如,普通低合金結(jié)構(gòu)鋼、耐熱鋼、高合金耐熱鋼等,對于淬硬和冷裂縫比較敏感,因此在焊接這些材料時(shí),如何解決淬硬和冷裂的問題是焊接性的主要內(nèi)容。又如,焊接奧氏體不銹鋼時(shí),晶間腐蝕和熱裂紋是主要問題,也是其可焊性的主要問題。
七、壓力容器管理法規(guī)
壓力容器屬危險(xiǎn)性大的生產(chǎn)設(shè)備,為了確保壓力容器安全運(yùn)行, 2003年3月11日國務(wù)院第373號令公布,并頒發(fā)了《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》(以下簡稱《條例》,于2003年6月1日起施行),質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)了《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(以下簡稱《容規(guī)》) 。
《條例》和《容規(guī)》都是強(qiáng)制執(zhí)行的壓力容器管理法規(guī),凡是從事各種壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、檢驗(yàn)、修理、改造的單位,都必須貫徹執(zhí)行。《條例》與《容規(guī)》的主要規(guī)定有以下幾點(diǎn)。
1.壓力容器的設(shè)計(jì)應(yīng)具備的條件
壓力容器的設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)經(jīng)國務(wù)院特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門許可,方可從事壓力容器的設(shè)計(jì)活動(dòng)。設(shè)計(jì)文件應(yīng)當(dāng)經(jīng)國務(wù)院特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門核準(zhǔn)的檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)鑒定,方可用于制造。
壓力容器的設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)具備下列條件。
① 有與壓力容器設(shè)計(jì)相適應(yīng)的設(shè)計(jì)人員、設(shè)計(jì)審核人員。
② 有與壓力容器設(shè)計(jì)相適應(yīng)的健全的管理制度和責(zé)任制度。
2.壓力容器的制造、安裝、改造單位應(yīng)具備的條件
壓力容器的制造、安裝、改造單位以及壓力管道用管子、管件、閥門、法蘭、補(bǔ)償器、安全保護(hù)裝置等(以下簡稱壓力管道元件)的制造單位,應(yīng)當(dāng)經(jīng)國務(wù)院特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門許可,方可從事相應(yīng)的活動(dòng)。
壓力容器的制造、安裝、改造單位應(yīng)當(dāng)具備下列條件。
① 有與壓力容器制造、安裝、改造相適應(yīng)的專業(yè)技術(shù)人員和技術(shù)工人。
② 有與壓力容器制造、安裝、改造相適應(yīng)的生產(chǎn)條件和檢測手段。
③ 有健全的質(zhì)量管理制度和責(zé)任制度。
3.容器制成后必須進(jìn)行壓力試驗(yàn)
壓力試驗(yàn)是指耐壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn),耐壓試驗(yàn)包括液壓試驗(yàn)和氣壓試驗(yàn)。除設(shè)計(jì)圖樣要求用氣體代替液體進(jìn)行耐壓試驗(yàn)外,不得采用氣壓試驗(yàn)。進(jìn)行氣壓試驗(yàn)前,要全面復(fù)查有關(guān)技術(shù)文件,要有可靠的安全措施,并經(jīng)制造安裝單位技術(shù)負(fù)責(zé)人和安全部門檢查、批準(zhǔn)后方可進(jìn)行。需要進(jìn)行氣密性試驗(yàn)的容器,要在液壓試驗(yàn)合格后進(jìn)行。
液壓試驗(yàn)時(shí),容器要充滿液體,排凈空氣,待容器壁溫度與液體溫度相同時(shí),才能緩慢升壓到規(guī)定壓力,根據(jù)容器大小保持10~30min,然后將壓力降到設(shè)計(jì)壓力至少保持30min。氣壓試驗(yàn)時(shí),首先緩慢升壓至規(guī)定試驗(yàn)壓力的10%,保持10min,然后對所有焊縫和連接部位進(jìn)行初次檢查。合格后繼續(xù)升壓到規(guī)定試驗(yàn)壓力的50%,其后按每級為規(guī)定試驗(yàn)壓力的10%的級差升壓到試驗(yàn)壓力,保持10~30min,然后再降到設(shè)計(jì)壓力至少保持30min,同時(shí)進(jìn)行檢查。要注意氣壓試驗(yàn)時(shí)所用氣體應(yīng)為干燥的空氣或氮?dú)猓瑲怏w溫度不低于15℃。壓力試驗(yàn)要嚴(yán)格按照試驗(yàn)的安全規(guī)定進(jìn)行,防止試驗(yàn)中發(fā)生事故。
液壓試驗(yàn)后檢查,符合下列情況為合格。
① 無滲漏。
② 無可見異常變形。
③ 試驗(yàn)過程中無異常響聲。
壓力容器出廠時(shí),制造單位必須按照《容規(guī)》的規(guī)定向訂貨單位提供有關(guān)技術(shù)資料。
4.壓力容器的定期檢驗(yàn)
壓力容器的定期檢驗(yàn)是指在容器使用的過程中,每隔一定期限采用各種適當(dāng)而有效的方法,對容器的各個(gè)承壓部件和安全裝置進(jìn)行檢查和必要的試驗(yàn)。通過檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)容器存在的缺陷,采取措施,以防壓力容器在運(yùn)行中發(fā)生事故。
從事壓力容器定期檢驗(yàn)工作的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和檢驗(yàn)人員,必須嚴(yán)格按照核準(zhǔn)的檢驗(yàn)范圍從事檢驗(yàn)工作。檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和檢驗(yàn)人員必須接受當(dāng)?shù)刭|(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門的監(jiān)督,并且對壓力容器定期檢驗(yàn)結(jié)論的正確性負(fù)責(zé)。
八、焊接標(biāo)準(zhǔn)簡介
GB/T 324—2008 焊縫符號表示法
GB/T 983—2012 不銹鋼焊條
GB/T 984—2001 堆焊焊條
GB/T 985.1—2008 氣焊、手工電弧焊、氣體保護(hù)焊和高能束焊的推薦坡口
GB/T 985.2—2008 埋弧焊推薦坡口
GB/T 3375—1994 焊接術(shù)語
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GB/T 5185—2005 焊接及相關(guān)工藝方法代號
GB/T 12467.1—2009 金屬材料熔焊質(zhì)量分要求 第1部分:質(zhì)量要求相應(yīng)等級的選擇準(zhǔn)則
GB/T 12467.2—2009 金屬材料熔焊質(zhì)量要求 第2部分:完整質(zhì)量要求
GB/T 12467.3—2009 金屬材料熔焊質(zhì)量要求 第3部分:一般質(zhì)量要求
GB/T 12467.4—2009 金屬材料熔焊質(zhì)量要求 第4部分:基本質(zhì)量要求
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GB/T 10045—2001 碳鋼藥芯焊絲
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GB/T 15620—2008鎳及鎳合金焊絲
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GB/T 11345—2013 焊縫無損檢測 超聲波檢測技術(shù)、檢測等級和評定
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GB/T 18591—2001 焊接預(yù)熱溫度、道間溫度及預(yù)熱維持溫度的測量指南
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