压力容器下料和坡口加工工艺守则

压力容器下料和坡口加工工艺守则
1适用范围
适用于制造压力容器受压元件的板材、管子的排料、划线、下料,包括《固定式压力容器安全技术监察规程》和GB 150《压力容器》适用范围内的压力容器;其他产品可参照实施;
2引用标准
JB/T 4746 钢制压力容器用封头
JB 3092 火焰切割面质量技术要求
GB 150 压力容器
3准备
3.1材料
3.1.1材料必须经检验合格,办理了入库手续,标识齐全、完整、清晰、牢固;
3.1.2材料的材质、规格、型号、执行标准等符合设计图样、有关标准和工艺文件的要求; 3.1.3材料表面无严重锈蚀,表面清洁;
3.2设备、机具、量检具
3.2.1半自动切割机、等离子切割机、砂轮切割机、剪板机、车床、刨床、空气压缩机、电焊机等设备应完好;
3.2.2乙氧焰切割工具、砂轮磨光机、手锤、铲、样冲、粉线、样板、划规、割规、记号笔、划线笔、钢印等工具、机具满足划线、下料和标识移植要求;
3.2.3钢直尺、直角尺、钢卷尺、焊缝检测尺、测厚仪、样板等量检具满足检测要求;
3.3下料准备
3.3.1下料人员已熟知设计文件对受压元件和焊接接头坡口型式的要求,熟知工艺文件的有关规定;
3.3.2下料人员熟知所使用设备、机具的性能,并能按安全技术操作规程操作设备和使用机具;
3.3.3下料场地等环境条件能满足下料要求;
3.3.4材料已按规定搬运至下料地点或垫平,表面清理干净;
4筒体下料和坡口加工
4.1划线
4.1.1下料人员核对和确认钢板的材质、规格和材料标识;钢板的材质、规格按工艺过程卡和图样规定;
4.1.2与封头对接的筒体:测量与筒体对接的封头周长;根据封头周长、封头与筒体板厚差值和内齐或外齐或中径对齐的对接方式,确定筒体径向展开下料尺寸;长度方向下料尺寸按工艺工程卡;
4.1.3其他筒体:筒体径向展开下料尺寸和长度方向下料尺寸按工艺工程卡;
4.1.4对钢板表面及周边进行检查,根据存在的缺陷情况,对钢板进行测量、划线,清除缺陷、齐边,必要时进行再划线;
4.1.5下料人员划线后,应进行自检,确认合格后,按规定进行标识移植,标出产品零部件编号;
4.1.6检验员对划线质量、标识移植进行检验和确认;操作者和检验员填写工艺过程卡并签字;
4.1.7划线排料时应保证每一节筒节长度不小于300mm;当筒节周长方向需拼接时,拼接长度也应不小于300mm;
4.1.8在对第一筒节划线的同时,按工艺过程卡和焊接工艺卡的规定,划出两块产品产品焊接试板的下料尺寸线;产品焊接试板的宽度方向应是钢板的轧制方向;
4.1.9划线时应从板材或管材无原始标识的一端开始,以保证剩余材料上有原始标识;
4.2切割余量
4.2.1采用乙氧焰切割或等离子切割:当板厚10～25mm时,每条割口宜留余量5mm;当板厚大于25～36mm时,每条割口宜留余量6mm;当板厚大于36mm时,每条割口宜留余量7mm;
4.2.2切割余量的大小,应根据切割方法(手工、半自动)、割嘴大小和切割经验确定;
4.3制造和划线公差
4.3.1制造公差
筒体的长度和直径或周长方向的制造公差应符合以下规定:
a所有容器都应符合GB150-《压力容器》的规定;
b管壳式换热器应符合GB151-1999《管壳式换热器》第6章的规定;
c卧式容器应符合JB/T4731-2005《钢制卧式容器》第8章的规定;
d塔式容器应符合JB/T4710-2005《钢制塔式容器》第9章的规定;
e人孔筒节应符合HG/T21514－2005《钢制人孔和手孔的类型与技术条件》“4 技术条件”; f其他容器应符合HG20584－1998《钢制化工容器制造技术要求》“7 尺寸公差”的规定; 4.3.2划线公差
4.3.2.1 筒节长度划线公差
a每一筒节划线长度应根据钢板宽度、钢板质量等具体情况由划线者确定;
b筒体总长度、板制接管等零件的划线公差取制造公差的50％,不足2mm时取2ｍｍ;固定管板换热器壳程壳体的总长度应根据换热管、管板、膨胀节等零件的实际长度确定;工艺人员应在工艺工程卡中注明或说明;
4.3.2.2 每一筒节展开尺寸两对角线尺寸之差值
△L = | L1—L2 | 按表1要求;
4.3.2.3 每一筒节周长(展开尺寸)的划线公差和同一筒体各筒节间的周长(展开尺寸)划线差值按表2要求;
4.4下料
4.4.1当板厚小于或等于4mm时,应考虑剪板机下料;当采用剪板机下料时,划线尺寸应为实际用料尺寸,不考虑切割余量;
4.4.2当板厚大于4mm时,碳素钢和低合金钢用乙氧焰切割下料,不锈钢用等离子切割机切割下料;
4.4.3当采用乙氧焰切割或等离子切割时,割嘴中心的位置应据板厚、切割余量和切割经验确定;
4.4.4当直线切割下料时,必须采用半自动切割机切割;当切割圆弧时,能采用半自动切割机切割时,必须用半自动切割机切割;确实不能用半自动切割机切割时,才允许用手工切割下料;手工切割圆弧时应用割规;
4.4.5下料后,应用铲清除割口熔渣,用砂轮磨光机磨削割口至平整、光滑;
4.4.6下料人员填写工艺过程卡并签字,检验员对下料质量进行检验;
4.5下料质量
4.5.1下料尺寸公差与划线公差相同;
4.5.2乙氧焰和等离子切割表面质量技术要求
切割面质量技术要求,应符合JB 3092《火焰切割面质量技术要求》中的乙级要求,摘录如下:
a表面粗糙度G:指切割面波纹峰与谷之间的距离(取任意五点的平均值);波纹高度≤160μm;
b平面度B:指沿切割方向垂直于切割面上的凹凸程度,按被切割钢板厚度δ计算,其平面度的公差为:当δ＜20mm时B≤3%δ,当δ为20～150mm时,B≤1.5%δ(不足0.6mm时按0.6mm); c上边缘熔化程度S:指气割过程中烘塌状况,表现为是否产生塌角及形成间断或连续性的熔滴
及熔化条状物;其等级和熔化程度为:上缘有明显圆角塌边宽度≤1.5mm,边缘有熔融金属;
d挂渣Z:指切断面的下边缘附着铁的氧化物,其附着多少和剥离难易程度为:有条状挂渣,
用铲可清除;
e缺陷的极限间距Q:指沿切线方向的切割面上,由于振动或间断等原因,出现沟痕,使表面粗糙度突然下降,其沟痕深度为0.32～1.2mm,沟痕宽度不超过5mm者为缺陷,每个缺陷间的距离≥1m;
f直线度P:指切割直线时,沿切割方向将起止两端连成的直线同实际切割面之间的间隙;直线度公差应≤2mm;
g垂直度C:指实际切割面与被切割金属表面的垂线之间的最大偏差;按其被切割钢板厚度δ计算,垂直度应≤3%δ;
4.6坡口加工
4.6.1坡口加工方法
4.6.1.1正常情况下,一律采用铣边机加工坡口;
4.6.1.2如设备条件允许,可利用数控火焰、数控等离子直接加工出坡口;
4.6.1.3单面坡口焊接接头的背面清根和焊缝返修时缺陷的清除,可采用砂轮磨光机或手工碳弧气刨的方法;当采用碳弧气刨清根时,执行《手工碳弧气刨工艺守则》;
4.6.2坡口的角度、钝边高度等参数应符合焊接工艺文件的规定;坡口加工完毕后,应用砂轮磨光机清除熔渣、氧化层,不锈钢材料还应清除渗碳层;
4.7检验员和操作人员检验下料和坡口加工质量,填写有关工艺文件并签字;
5 凸形封头下料
5.1凸形封头包括椭圆形封头、碟形封头、球冠形封头和半球形封头;
5.2划线
5.2.1下料人员核对和确认钢板的材质、规格和材料标识;钢板的材质、规格按工艺过程卡的规定;
5.2.2标准椭圆形封头展开直径D按下式计算或按外协成形单位提供的展开尺寸;
D=1.2Di+2h+S
式中:D —封头展开直径,mm; Di—封头内直径,mm;
h —封头直边高度,mm; S —封头名义厚度,mm;
封头直边高度h由设计人员根据JB/T 4746—2002《钢制压力容器用封头》中6.3.9的规定,即当封头公称直径DN≤2000mm时,直边高度h宜为25mm;当封头公称直径DN＞2000mm时,直边高度h宜为40mm;
5.2.3其他形状的凸形封头的展开尺寸由工艺人员计算和确定;
5.2.4当板宽满足下料要求时,封头尽可能不拼接,若确需拼接时,应符合JB/T4746的规定;
5.2.5每条割口的切割余量按筒体的规定;
5.2.6划线后按规定进行材料标识移植,对零部件进行编号;
5.2.7检验员对划线质量进行检验确认,并填写《封头检验记录》;
5.3下料
5.3.1封头下料时,应采用半自动切割机切割,尽量避免采用手工切割;
5.3.2用于拼接的切割面表面质量要求,执行4.5.2规定;其他切割面质量的技术要求,执行JB 3092中3级要求;
5.3.3检验员检验下料质量,填写《封头检验记录》;
5.4坡口加工
用于拼接的切割面或非切割面的坡口加工,执行4.6的规定;
6锥壳下料
6.1锥壳下料前,下料人员同车间技术员一起,按图样对锥壳的下料尺寸进行计算;
6.2尺寸计算完毕后,同工艺过程卡中的下料尺寸进行核对,若相符,则按工艺过程卡规定的参数放样,制作样板;带折边锥壳应留出成形后的切边余量;
6.3样板制作
6.3.1锥壳的拼接块数,由下料人员根据锥壳大小、钢板规格等条件确定;
6.3.2当锥壳有折边部分需外协旋压或冲压时,下料人员应考虑运输及旋压等条件,确定外协旋压或冲压部分锥壳的高度尺寸;
6.3.3样板实际尺寸中所含切割余量的数值,由下料人员根据切割经验、割嘴大小、钢板厚度等条件,参照4.2确定;
6.3.4单件生产的锥壳下料样板,可用油毡或青稞纸制作,多件或批量生产的锥壳下料样板应用0.3～0.5mm镀锌铁皮制作;
6.3.5样板制作完毕后,应由检验和工艺人员检查确认合格后方可使用;
6.3.6批量生产的锥壳样板,应先进行1～2件锥壳制作试制,确认制作的锥壳符合规定后,方可批量下料;
6.3.7不需要拼接的小锥壳划线、下料,可不制作样板,直接在钢板上放样划线;
6.4划线
6.4.1用样板划线时,应根据钢板规格合理排料,提高钢材利用率;
6.4.2划线时至少应由两人操作,以确保样板位置的正确性;
6.4.3划线时,应有检验人员跟踪检验,填写《封头检验记录》和工艺文件;
6.5下料
下料方法、公差要求、切割表面质量技术要求等,执行4.5的相关规定;
6.6坡口加工
坡口加工执行4.6的规定;
7法兰、法兰盖、管板下料
7.1划线
7.1.1下料人员核对钢板的材质、规格和材料标识;
7.1.2对钢板表面和周边进行检查,根据存在缺陷的情况,排料、划线;
7.1.3排料划线时,按表5的规定或经验数据留出切割和加工余量(法兰盖和管板厚度方向的加工余量可适当减少);
②外径尺寸小于400mm的法兰不应拼接;
7.1.4划线后按《标识管理制度》的规定进行材料标识移植;
7.1.5下料人员对划线质量自检合格后,填写工艺文件,交检验员检验 ;
7.1.6检验员对划线质量进行检验,填写相关检验记录和工艺文件;
7.1.7法兰需拼接时,划线前应制作样板,经检验合格的样板,方可使用;
7.1.8法兰盖、管板一般不应拼接,确需拼接时,应按规定拼接和热处理;
7.2下料和拼接坡口的加工
7.2.1碳素钢和低合金钢下料用乙氧焰切割,不锈钢下料用等离子切割机切割;
7.2.2下料后应清除割口熔渣,对割口进行适当磨削加工;
7.2.3拼接接头坡口加工
7.2.3.1坡口加工应采用机械加工的方法,即刨削或铣削法;对较厚的法兰,机械加工之前,允许先用乙氧焰或等离子切割机对坡口进行粗加工;
7.2.3.2若采用乙氧焰或等离子切割机加工坡口,应先划线后加工坡口,然后用砂轮磨光机修磨至平整、光滑;
7.2.3.3坡口形状、尺寸应符合焊接工艺文件的规定;
8管子下料
8.1划线
8.1.1下料人员核对管子的规格、型号、材质、标准号和材料标识;
8.1.2对管端和管子表面质量进行检查确认,必要时去除管端缺陷部分;
8.1.3按图样和工艺文件规定尺寸,在管子上划线,划线时应根据不同的切割方法留出切割余量;若批量下料,可采用工装下料,不划线;
8.1.4主要受压元件用管子,划线后应按《标识管理制度》的规定,进行标识移植;
8.1.5当用乙氧焰或等离子切割机下料时,划线应沿管子圆周方向划全;
8.1.6划线后,操作者应自检,填写工艺过程卡并签字;
8.1.7检验人员对划线质量进行检查,在工艺过程卡上签字;
8.2下料
8.2.1管子下料应优先采用磁力管道切割机、砂轮切割机或车床下料的方法;当不能用以上方法下料时,才允许用乙氧焰或等离子切割机切割;下料后应修磨切口或割口;
8.2.2管子下料质量应由检验员检查确认,填写《管制接管检验记录》;批量下料时,检验人员必须不定期进行抽查;
8.3坡口加工
8.3.1凡能够用车床加工坡口的管子,应用车床加工坡口;
8.3.2不能用车床加工坡口时,壁厚小于或等于8mm的管子,可用砂轮磨光机加工坡口;壁厚大于8mm的管子,可用磁力管道切割机、乙氧焰或等离子切割机对坡口进行粗加工,用砂轮磨光机进行修磨;
8.3.3管子对接满足双面焊条件时,焊接接头背面清根可采用手工碳弧气刨的方法;
8.3.4坡口加工质量应有检验员检查确认;
9检验和质量标准
9.1必须在检验员对划线质量检验确认后,方可下料;
9.2坡口表面质量
9.2.1坡口表面应平整不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷;
9.2.2钢板经火焰切割的坡口表面,应用砂轮打磨平滑,并应对加工表面进行磁粉和渗透检测;
9.2.3施焊前应清除坡口及母材两侧表面20mm范围内(以离坡口边缘的距离计)的氧化物、油污、熔渣、灰尘、铁粉及其他有害杂质;
9.2.4用碳弧气刨加工的不锈钢焊件坡口时,应用专用砂轮磨掉其表面的渗碳层;
9.2.5划线、下料、坡口加工质量,应符合各条款和有关标准的要求;
10成品保护
10.1下料和加工完坡口的零件,应及时拼接、卷制、焊接;
10.2当不能及时焊接时,在焊接前,应对坡口进行修磨;
10.3不锈钢材料在拼接或组对点固后,应在焊接接头两侧各100mm范围内涂白垩粉,待其干燥后对坡口重新修磨、施焊;
10.4在零件卷制或加工过程中,应按规定进行标识移植;
11要求和注意事项
11.1下料人员必须严格按图样、工艺文件和标准划线、下料;
11.2视具体情况,用粉线、记号笔、划线笔等工具划线,必要时打样冲眼(不允许打样冲眼的材料除外);
11.3下料人员应按规定佩戴劳保用品,做好施工防护;
11.4当吊装、搬运材料和下料完毕的零部件时,应注意安全,吊具应可靠;
11.5乙炔、氧气瓶应有足够的安全距离,应有阻火装置;
11.6有关人员及时进行标识移植,填写有关工艺文件和质量记录;。