压力容器的制造与热处理工艺分析.doc

1、压力容器的制造与热处理工艺分析摘 要：压力容器作为特种设备，国家相关部门对其设计、制造、使用都有专门的法律法规进行严格的控制和监督。因此本文就压力容器的制造工艺和热处理工艺进行了简要的分析研究。 关键词：压力容器；制造工艺；热处理工艺 中图分类号： TH49 文献标识码： A 引言 压力容器是相当复杂且对于当今社会起着重要作用的设备。它涉及很多领域,无论是科技还是生产方面都有它的存在,例如建筑行业、机械加工业和安全防护行业等。压力容器在化工、动力、冶金、机械、核能、航空、航天等部门运用相当广泛。它是生产过程中必不可少的核心设备,标准着国家装备制造水平的层次。 一、压力容器概念及分类 压力容器是

2、指一个体积庞大的椭圆密闭设备，其中盛装气体或者液体，可以承载一定压力。贮运容器、反应容器、换热容器和分离容器均属压力容器。压力容器的分类方法很多，从使用、制造和监检的角度分类,有以下几种: 1、按承受压力的等级分为:低压容器、中压容器、高压容器和超高压容器。 2、按盛装介质分为:非易燃、无毒；易燃或有毒；剧毒。 3、按工艺过程中的作用不同分为:反应容器，用于完成介质的物理、化学反应的容器；换热容器，用于完成介质的热量交换的容器；分离容器，用于完成介质的质量交换、气体净化、固、液、气分离的容器；贮运容器，用于盛装液体或气体物料、贮运介质或对压力起平衡缓冲作用的容器。 二、压力容器的主工艺 压力容

3、器的主工艺流程:下料-辊制-成型-焊接-无损检测-组对、焊接-无损检测-热处理-耐压实验。 1、经过设备的不断更新,制造工序的不断改进,压力容器的制造工序也逐渐形成良好的模式。他一般可以分为:原材料验收工序、划线工序、切割工序、除锈工序、机加工（含刨边等)工序、滚制工序、组对工序、焊接工序(产品焊接试板)、无损检测工序、开孔划线工序、总检工序、热处理工序、压力试验工序、防腐工序。 2、不同的焊接工艺决定了不同的焊接方法。被焊工件的材质、化学成分,焊件结构类型来决定焊接工艺,焊接性能要求来确定。在焊接之前首先要确定焊接方法,如手弧焊、埋弧焊、钨极氢弧焊、熔化极气体保护焊等等,焊接方法的种类非常多

4、,只能根据具体情况选择。确定焊接方法后，再制定焊接工艺参数，焊接工艺参数的种类各不相同，如手弧焊主要包括:焊条型号(或牌号)、直径、电流、电压、焊接电源种类、极性接法、焊接层数、道数、检验方法等等。 焊缝返修: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；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。 三、压力容器热处理工艺 1、压力容器及其受压元件由于焊接之后存在一定的脆性以及焊接缝的一些缺陷（例如：气孔、夹杂、咬边等） ，应及时处理，一般按相关标准与图样要

5、求进行焊后消除应力热处理。在压力容器焊接工作全部结束并且经过检验合格后,方可进行焊后消除应力热处理。 2、人员及职责 压力容器的热处理具有相当严格的技术要求,所有的操作人员应该经过严格的技术培训并参加考核,通过考核后取得上岗证，方可进行焊后热处理操作；焊后热处理工艺由热处理工艺员编制,热处理责任工程师审核；热处理工作人员应严格按焊后热处理工艺进行操作,并认真填写原始操作记录；热处理责任工程师负责审查焊后热处理原始操作记录(含时间、温度、自动记录曲线),核实是否符合焊后热处理工艺要求,确认后签字盖章。3、设备 压力容器的焊后热处理及装置规定达到标准要求:首先必须满足焊后热处理的工艺要求；在焊后热

6、处理过程中，对被加热件无有害的影响；能保证被加热件加热部分均匀热透；能够准确地测量和控制温度；被加热件经焊后热处理之后,其变形能满足设计及使用要求。 4、焊后热处理方法 （1）炉内热处理 一般情况下炉内热处理是在焊后热处理中被优先采用的。在炉内的温度达到规范要求的情况下,炉内热处理时,一般允许利用炉温推算被加热件的温度,但对特殊或重要的焊接产品,温度侧量应以安置在被加热件上的热电偶为准。 被加热件要整齐地安置于炉内的有效加热区内,一定要让炉内热量均匀、流通。在火焰炉内热处理时应避免火焰直接喷射到工件上。 为了防止拘束应力及变形的产生,我们要合理安置被加热件的支座,对大型薄壁件和结构、几何尺寸变

7、化悬殊者应附加必要的支撑等工装以增加刚性和平衡稳定性。 （2）分段热处理是在焊后热处理允许在炉内分段进行。被加热件分段进行热处理时,其重复加热长度不小于 1500mm。被加热件的炉外部分,应采取合适的保温措施,使温度梯度不致影响材料的组织和性能。 （3）整体炉外热处理进行整体炉外热处理时,在满足上述条件的基础上,还应注意考虑气候变化,以及停电等因素对热处理带来的不利影响及应急措施；应采取必要的措施,保证被加热件温度的均匀稳定,避免被加热件、支撑结构、底座等因热胀冷缩而产生拘束应力及变形。 5、焊后热处理工艺参数 被加热件入炉或出炉时的温度不得超过 400,但对厚度差较大、结构复杂、尺寸稳定性要

8、求较高、残余应力值要求较低的被加热件，其入炉或出炉时的炉内温度一般不宜超过 300；升温时,加热区内任意5000mm 长度内的温差不得大于 120；保温时,加热区内最高与最低温度之差不宜超过 65；升温保温期间,应控制加热区气氛,防止焊件表面过度氧化；炉温高于 400时，加热区降温速度不得超过 6500h,且不得超过 260h,最小可为 50h。 四、压力容器制造检验及维护 1、压力容器外部检查 压力容器外部检查从容器的运作过程来看,可以看成是运行中的检查,检查的着重点在于压力容器外表面有无裂纹、变形、泄漏、局部过热等不正常现象；安全附件是否齐全、灵敏、可靠；紧固螺栓是否完好、全部旋紧；基础有

9、无下沉、倾斜以及防腐层有无损坏等异常现象。外部检查既是检验人员的工作,也是操作人员日常巡回检查项目。发现危及安全现象（如受压元件产生裂纹、变形、严重泄渗等)应予停产并及时报告有关人员。 2、压力容器内外部检验 压力容器内外部检验是一项比较复杂的检查,这种检验必须在密闭容器的内部被清洗干净后进行。外部检查继续被重复一次,同时检验内部被腐蚀的程度；一般情况下使用肉眼和放大镜对所有焊缝、封头过渡区中部位检查是否有裂纹,必要时可采用超声波或射线探伤检查焊缝内部质量。3、压力容器的使用注意事项和日常维护 随着压力容器的大量使用,安全隐患不断出现,常常导致生命财产等损失。压力容器在化工行业由于介质的腐蚀性

10、、反应条件忽冷忽热、运输、使用、人为等问题,总会出现这样那样的搪瓷层损坏,造成不必要的生产停止,如大面积脱落,建议只能返厂重新搪瓷。压力容器价格较高，微小损坏时没有必要整台设备更新,这就需要选用合适的修补法,用(劲素成)JS916 马上进行修补，否则,就会使压力容器被容器里溶剂腐蚀,搪瓷面的损坏会迅速扩大，并由此造成停产、安全事故及环境污染等不可预计的损失。 结束语 压力容器是社会发展的产物,它随着社会科技经济的发展不断的被改造,用以适应社会的需求，同时它的制造工艺越来越精湛，功能越来越强大,为人类的进步不断做出贡献。 参考文献 1王茂元机械制造技术M北京：机械工业出版社，2005 2迟露鑫,麻永林等.核电压力容器 SA508-3 高温实验性能分析J.四川大学学报,2011. 3李跃辉.压力容器对接焊缝超声波探伤的研究J.现代制造技术与装备，2011， （03）. 4陈慧媛.压力容器发生膨胀气体爆炸破坏机制研究J.青海大学学报（自然科学版） ，2011， （04）.