容器焊接结构设计

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焊接结构设计..

A.手工电弧焊时，要考虑焊条有足够的操作空间。 B.埋弧自动焊要有利于存放焊剂。 C.点悍、缝焊时，要求电极能方便地伸入待焊位置。
不合理 A.手工电弧焊
合理
不合理
B.埋弧焊
合理
>75°
不合理
C.点焊或缝焊
合理
图8-1 焊缝位置与操作空间的关系
（2）.焊缝布置应有利于减少焊接应力和变形。
①焊缝焊缝应避开最大应力和应力集中的部位。
对接
搭接
角接
T形接头
★焊接接头形式的选择：
选用何种接头主要依据焊接方法、焊件结构特点和使用要求等因素。（1）焊接方法: 1）熔焊适用于各类接头形式； 2）电阻点焊和缝焊须采用搭接接头； 3）对焊和摩擦焊须采用对接接头； 4）钎焊多采用搭接接头。（2）焊件结构特点和使用要求： 1）承载较大的接头宜采用对接，以减少应力集中； 2）承载较小可采用搭接、角接、Ｔ形接。
焊接工艺设计示例实例结构名称：中压容器（见下图）材料：16MnR（钢板尺寸1200 5000）料厚：筒身12mm，封头14mm，人孔圈20mm，管接头7mm 。生产数量：小批生产。试制定焊接工艺方案。
筒身封头管接头
人孔 3000
解: （1）焊缝布置、焊接次序根据板料尺寸，筒身应分为三节，分别冷卷成形，为避免焊缝密集，三段筒身上的纵焊缝可相互错开180°；封头应采用热压成型，与筒身连接处应有30 ~ 50 mm的直段，使焊缝躲开转角应力集中处。人孔圈因其板厚较大，一般加热卷制。
不合理
合理图8-4 焊缝位置与应力和变形的关系
（3）焊缝应避开加工表面，尤其是已加工表面，以免影响加工表面的精度。
不合理合理
不合理

换热设备典型焊接结构设计分析

果对100％探伤的，I级为合格；局部探伤的，Ⅱ级为合格。公称直径小于250mm，且壁厚小于等于28mm时仅做表面无损检测（磁
粉或着色），其合格级别为JB4730规定的I级。注：进行100％无损检测或局部无损检测由标准：GB150、GB151等规
定。 2) 对口错边量b和棱角度E 对口错边量b直接导致结构不连续影响容器的应力分布均匀性。而错边量b对应力分布的影响，主要取决于b与板厚δ之比b/δ，考虑工艺实现的可能性，我国标准参照ASMEⅧ-1，按δ的不同，确定b的允许值，且A类焊缝严于B类焊缝。详见图3-2和表3-1。
5) 焊缝间距
相邻筒体的A类焊缝间的距离，封头上A类焊缝端点与相邻筒体的A类焊缝间的距离均应大于等于3δn，且大于100mm。
公司要求：200-300mm。在符合标准要求的情况下，尽量小，以利于接管开孔（不至于开到焊缝上）。
4.换热设备常用焊接结构
换热设备的焊接接头的设计的合理性是保证其制造、运行安全可靠的基本条件。换热装备焊接结构较常见的典型接头型式有：
度的场合。要求补强圈与壳体紧密贴合，并应有M10的讯号孔。
图4-5 有补强圈的T型接头
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4.3 接管与法兰的焊接接头
钢制法兰与接管的连接，有角接和对接两种，如图4-6所示。角接结构主要用于工作压力≤2.5MPa的容器，对接一般用于较高工作压力容器。铝、铜制容器，主要采用活套法兰如图4-7所示。
图4-6 接管与法兰的焊接接头
加工和焊透，以最大限度地减少焊接缺陷。 4) 按等强度要求，接头的强度应不低于母材标准规定的强度下限值。 5) 焊缝外形应尽量连续、圆滑过渡，以减少应力集中。
3.压力容器焊缝形式及分类 3.1 压力容器焊接接头形式

压力容器焊缝及其结构设计

压力容器焊缝及其结构设计朱连顺Ξ(中国成都化学工程公司)摘　要　压力容器破裂的主要原因是焊接质量低劣,指出了影响焊缝质量的因素,论述了焊缝结构设计基础及焊缝设计应注意的问题。

关键词　焊缝结构　焊缝裂纹　手工电弧焊　埋弧自动焊压力容器成形采用电焊,导致压力容器破坏的主要原因是焊缝质量低劣。

根据国内外压力容器事故分析,因裂纹而导致事故占总事故的50%～89%,英国因裂纹造成的事故占89%,中国因裂纹造成的事故占50%(因焊缝裂纹造成的事故占37.5%)[1]。

因此,提高压力容器焊接质量是确保压力容器安全运行的重要环节。

本文就影响焊缝质量的因素及焊缝设计应注意的一些问题做了探讨。

1　影响焊缝质量的因素1.1　设计因素设计人员往往只注意焊条、焊丝、焊剂及对接焊缝系数。

设计院除特殊工况(疲劳、低温、大的温度梯度、毒性极度危害介质等)对壳体焊缝作说明外,一般只画节点图或标注焊接结构序号,不作是否焊透或检验要求等说明。

忽略了如何设计出接管与壳体焊缝形式、几何尺寸,对焊接工艺缺乏了解。

某氮肥厂氨合成塔图纸,对接焊缝的设计见图1a 。

合成塔外壳设计压力P =15.7MPa ,T =200℃, 1200mm ×76mm (16+10×6)多层卷板。

技术要求栏注明焊接材料J 507,焊丝16MoSi 焊剂250。

a.筒体对接焊简图b.U 、V 形坡口双面手工c.U 、V 形坡口正面埋弧自动电弧焊(环焊缝) 焊背面手工电弧焊(环焊缝)图1　筒体对接焊简图(焊接方法不同) 从图纸看,手工电弧焊和埋弧自动焊的坡口形式及尺寸一样,实际上,焊接工艺不同对坡口形式和尺寸影响很大。

当容器壁厚S ≥76mm 时,正确的做法是U 、V 形坡口双面手工焊如图1b 所示,U 、V 形坡口正面埋弧自动焊背面手工电弧焊如图1c 所示。

另外,对多层包扎高压容器特别强调:内筒A 类焊缝全焊透,焊后做消除残余应力热处理,外观检查合格后进行100%的R T 或U T 检验,外表面做机加工或修磨平滑;层板包扎前应清除铁锈、油污和影响贴合的杂物;下层包扎前将前一层C 类焊缝磨平滑,各层C 类焊缝均应错开;每层包扎按图样要求钻泄放孔等。

金属包装容器结构设计—三片罐和二片罐

异型罐非圆柱体罐的总称，常见的有方罐、冲底方罐、椭圆罐、冲底椭圆罐、梯形罐、梨形罐
2 金属容器结构设计 Part 圆罐
2 金属容器结构设计 Part
2 金属容器结构设计 Part
2 金属容器结构设计 Part
2 金属容器结构设计 Part
2 金属容器结构设计 Part 罐径小于罐高称为竖圆罐；反之称为平圆罐
1 金属罐易开结构 Part
对于大口易开盖，为使撕脱的盖子与罐顶沿压痕线撕裂处的锋利切口不致伤人，可使罐盖形成折叠，以防止人体与撕裂口接触。这种以安全为目的所设置的折叠叫安全折叠
1 金属罐易开结构 Part
压痕线的深度既要考虑撕开时不太费力，又要有足够的强度以抗击振动和承受罐内压力。铝质盖的压痕深度可为板厚的1/5～1/2，钢质盖压痕深度可控制在板厚的2/5，开口大的压痕深度可浅些，一般梨形口的压痕深度为板厚的1/2。
包装技术与设计
金属容器的结构
2 金属容器结构设计 Part
二片罐结构
1. 二片罐特点由于二片罐的罐身与罐底是用冲压成型工艺做成一体，所以这种容器具有下列特点： ① 因罐体上无接缝，故外表面可全面印刷和装潢，提高包装装潢效果。② 二片罐壁薄（0.01～0.1 ㎜）、质轻，和同容积的三片罐相比，质量减轻一半，可降低制罐成本。 ③ 罐身与罐底作成一体，力学强度高，密封性好，内壁光滑、平坦，便于内涂涂料。 ④ 因罐身无接缝，故与罐盖卷封作业容易，且密封效果好。⑤ 成型工艺简单且速度快，可实现高速机械自动化生产。⑥ 二片罐一般采用铝质易开盖，开启方便。
2 金属容器结构设计 Part
罐身
罐身接缝是罐身成型后罐身板两端的焊接接缝 • 锁边接缝 • 搭接接缝 • 对接焊接 • 粘接焊接

乙炔瓶的焊接结构与工艺设计

乙炔瓶的焊接结构与工艺设计第1章乙炔气瓶设计的准备1.1 乙炔气瓶焊接结构设计的简介1.1.1 乙炔容器瓶的结构组成（1）组成：主要有筒体（瓶体）、封头（椭圆形）和接管组成，其中筒体、封头是乙炔压力容器制造的关键部分。

（2）制造关键1）封头2）筒体1.1.2 容器的设计要求1）工作温度：20 °C 对应许用应力：170MPa2）设计压力：10MP1.2 材料的焊接性分析在压力容器用钢的化学成分中，碳、硫和磷等元素对钢的焊接性十分有害，应将其含量控制在最低的限度以下。

锰、硅、镍和钼等合金元素，在一定的范围内对钢材的焊接性起有利的作用。

当其含量超过容许的范围时，则起相反的作用。

有关合金元素含量的适应范围如下：含量（C）0.03%~0.11%；（Si）0.05%~1.2%（Mn）0.2%~1.16%；（Ni）0.05%~1.40%（Mo）<1.2%；（S）0.006%~0.110%（P）0.004%~0.170%1.3 乙炔气瓶材料的选择乙炔压力容器是一种全焊结构，且运行条件苛刻，制造工艺复杂。

乙炔气瓶一旦开裂，后果极其严重，不但造成巨大的经济损失，而且可能遭受人身伤亡灾难。

因此乙炔压力容器的运行必须安全可靠。

毋庸置疑，乙炔压力容器工作的可靠性首先与选用钢材有着密切的关系。

我国和世界各工业国的压力容器设计制造法规，以及相应的材料标准都对压力容器用钢的性能做出了严格而明确的规定。

乙炔压力容器材料作为一种受压部件的结构材料，应具有足够的力学性能，包括抗拉强度、塑性和韧性。

其次，压力容器在制造过程中，必须经过各种成形加工。

因此，所用材料应具有良好的冷成形加工和热成形加工性能。

此外，乙炔压力容器用钢还应具有良好的焊接性、耐蚀性、抗氢能力以及适应各种热处理的特性。

由此可见，为确保乙炔压力容器长期安全可靠地运行，必须从材料着手，选用优质的符合法规和规程要求的钢材制造乙炔压力容器。

1.3.1 乙炔气瓶材料的性能要求（1）对强度性能的要求钢材的强度一般是采用拉伸试验测定的，故又称抗拉强度。

焊接结构课程设计_压力容器

前言１第1局部储罐设计阐发2第1章储罐总体阐发21.1 储罐底子设计要求21.2 储罐材料21.３储罐用钢板31.4 配用锻件51.5 配用螺栓、螺母5第2章储罐罐底设计62.1 储罐罐底板尺寸62.2 罐底布局7第3章罐壁布局设计103.1 罐壁的排板与连接103.2 罐壁厚度113.3 罐壁加强圈12第4章罐顶布局设计13第2局部储罐的焊接工艺阐发14第5章压力容器的焊接接头145.1 压力容器焊接接头的分类145.2 圆筒形容器焊接接头的设计15第6章压力容器的焊接方法176.1 熔化极氩弧焊17CO气体庇护焊186.22埋弧焊19第7章压力容器的焊接工艺21第3局部储罐的组装与查验22第8章储罐的安装施工挨次22储罐底板的焊接挨次22储罐壁板的焊接挨次22储罐固定顶的焊接挨次23第9章储罐焊缝的查验与修补24焊缝检测24焊缝修补25设计体会26参考文献27前言大型油气储罐是油气产物储存运输最便利、廉价的方式之一。

储罐的形式可跟据盖顶的样式不同分为浮顶式储罐〔包罗气柜〕和固定顶式储罐〔包罗内浮顶式储罐〕，而固定顶式储罐又包罗锥顶式储罐和拱顶式储罐两种。

目前原油的储罐使用中浮顶式储罐在不竭减少，液化气储运主要是球罐和立式筒形低压储罐。

常用的几种灌顶形式为双子午线网客机构拱顶、辐射网壳布局拱顶、短程线网壳布局拱顶和梁柱支撑布局拱顶，见图1。

本次课程设计主要讨论立式固定顶筒形钢制焊接储罐的施工工艺。

此中包罗储罐的材料选择、加工工艺路线选择、相关组件形式选择、机械加工装配、施焊成型、焊后检测调试等相关出产内容。

第1局部储罐设计阐发第1章储罐总体阐发1.1 储罐底子设计要求由石油化工立式筒形钢制焊接储罐设计尺度SH 3046-1992，储罐的设计条件不得少于以下内容：（一）地动设防烈度、风载、雪载等气候条件及地质条件；（二）储罐的操作温度及操作压力〔正负压〕；（三）介质的种类及密度；（四）腐蚀裕量；（五）储罐的容积；（六）灌顶形式；（七）开口接管尺寸、形式、数量及法兰规格；（八）附件的安装位置。

压力容器设计审批人员培训

⑵．凹凸面(male．female seal face) 凹凸面是由一对相配合的凹面和凸面组成的密封面，此密封面便于安装时垫片对中，垫片不会被挤出密封面，密封性能优于平面。适用于压力较高或介质为易燃、易爆、有毒的场合。
⑶．榫槽面(tongue-groove seal face) 榫槽面是由一对相配合的榫面和槽面组成的密封面，密封垫片较窄，易被压紧，密封性好，适用于压力较高，介质易燃、易爆、有毒的场合。但更换垫片困难，装配时应注意保护好密封榫面。
⑼ 选择压力容器接管法兰的压力等级或密封面形式时，应考虑介质的毒性或易燃易爆性。
按照HG/T20583-2011 之7.2.3 规定，容器内为易燃、易爆介质或毒性为中度危害和轻度危害的介质，管法兰的公称压力选用应不低于1.6MPa；对毒性为高度或极度危害介质或强渗透性介质，管法兰的公称压力不小于2.0MPa；容器内介质毒性为极度危害或高度危害介质或强渗透性介质的中度危害和液化石油气时，接管的法兰应采用带颈对焊管法兰。低温容器、高温容器、疲劳容器以及Ⅲ类压力容器的接管法兰宜采用带颈对焊管法兰。高温、高压、不允许泄漏、拆卸次数少的场合的法兰连接形式，宜采用法兰焊唇的焊死结构。
由于带颈平焊法兰和承插焊法兰的结构特点，对其使用亦有限制。可参考GB／T 20801—2006 《压力管道规范工业管道》的规定。以下场合不得采用承插焊焊接： 1) 可能产生缝隙腐蚀或严重冲蚀的场合； 2) 要求焊接部位及管道内壁光滑过渡的场合； 3) 剧烈循环工况或 GC1 级管道的场合，且承插焊连接接头的公称直径大于 DN50。
垫片性能
操作条件
平面形、O形、波形、齿形、八角形、椭圆形等
① 非金属垫片常用材料：石棉橡胶板、橡胶板、聚四氟乙烯、合成纤维、石墨等。 ② 金属垫片常用材料：铜、铝、低碳钢、不锈钢、合金等。 ③ 组合式垫片包括：金属包垫片；缠绕式垫片；带骨架的非金属垫片等。

容器的焊接结构

第十章压力容器中的焊接结构在以前各章，结合容器的受力分析讨论了容器及其受压元件的结构。

对于多数钢制容器和化工设备说，无论容器本体还是受压元件都离不开焊接，因此焊接是容器制主要工序之一，焊缝的质量又是整个容器安全性的关键。

如何保证焊缝的质量？焊接接头的结构设计、焊接工艺、焊缝的无损探伤、压力试验，焊接接头的结构设计是压力容器设计的重要内容。

第一节焊接接头及其分类一、焊接接头在压力容器和设备中，焊缝几乎遍及容器的各个部位，焊缝不仅将容器主体或各部件连接成一个整体，而且它们和主体材料一起共同承载载荷。

焊接接头的结构包含三项要素：接头形式、坡口形式、焊接形式。

1.接头形式(1) 对接接头接头形式描述的是焊接接头中两个互相连接零件的相对位置关系。

将两个被焊接件（如两块钢板或一块钢板的两个端面(如卷成圆筒以后)对在一起焊接称为对接接头。

（2）角接接头和T形接头将两块钢板互成一定角度（角接接头）或直角连接在一起的焊接接头（T形接头角接接头或T形接头一般要尽量避免，但有时又难以避免，如接口管与壳体的连接，夹套与体的连接，接管与平焊法兰的连接、以及某些封头(无折边球形、平板形)与筒体的连接。

（3）搭接接头下表给出了常见的十种好缝结构及它仍的名称。

2.坡口形式为便于焊接、保证焊接质量，在施焊前一般将钢板接头处（接头的熔化面）加工成各种指定形状，称为好缝坡口。

图14－2是坡口的5种基本形式。

或由基本形式组合的各种组合形坡口。

还有特殊形式的坡口。

(1) 坡口的5种基本形式I形坡口，V形坡口，单边V形坡口，U形坡口，J形坡口.(2) 组合形坡口Y形坡口带钝边的U形坡口双Y形坡口(X形坡口)双U形坡口坡口形式主要根据被焊钢扳的厚度、焊后应力、变形的大小、坡口加工的难易、焊条耗量的多少以及焊接工艺答因素来考虑。

薄板焊接可以不开按口，厚板焊接时为了保证焊透应开坡口。

坡口主要开在一面的有V型（Y形型）和U型，前者焊条耗量多，焊后收缩变形量大，但坡口加工较易。

《焊接结构与工艺》课程设计---压力容器

《焊接结构与工艺》课程设计实训内容一、加氢反应器的焊接焊接结构设计简介1、加氢反应器结构的简介及设计要求该设计题目是：加氢反应器的焊接结构设计，压力容器的设计参数如表1所示。

表1. 设计数据2、加氢反应器结构的组成加氢反应器的结构如图1所示。

有顶部弯管、封头、筒节、热偶法兰、底部弯管、卸料管、冷氢法兰、裙底等几部分组成图1.加氢反应器压力容器结构示意图此压力容器焊缝有A、B、C、D类，各类焊缝的特点及要求；各焊缝的布置原则。

二、加氢反应器焊接结构材料选择及强度校核1、筒体及封头材料的选择、材料特点、力学性能、焊接性1）筒体及封头材料的选择序号项目数值单位备注1 名称加氢反应器的焊接结构设计2 用途普通低压压力容器3 最大工作压力0.8 MPa4 工作温度150 ℃5 公称直径600 mm6 壁厚8-10 mm2.9钢板厚度超过100毫米卷制时，需在加热炉升温到200度，出炉采用吊车4只板钩吊装，板钩在吊装过程中易发生滑脱现象，需要人工量尺寸或找吊装位置来掌握平衡。

卷制时，先进行板端压头，用样板测量弧度，板的两端达到标准要求后进行中间部位卷制。

卷制时开始水平部位使用普通钢管管辅助，吊车配合进行，板材的强度和厚度达到支持拱高塌陷幅度最小为止，卷制到可以合口的部位，吊车配合进行纵缝的点焊加固，吊装到焊接架上进行埋弧焊焊接。

3.1 钢板 80 毫米以下钢板卷制成筒节纵缝焊接好后，回圆时要比组对纵缝时多向下压。

2毫米，在卷板机上多转几圈，通过应力释放达到圆度值，回圆样板检查尤为重要，椭圆度最大值在焊道部分，直径超过4.5米的需要拼板形成两道纵缝，进行回圆必须进行焊道位置多方测量和压力调整，达到圆度值要求。

3.2 钢板厚度超过 100 毫米筒节焊接后还要进行二次加热，回圆时卷板机压力非常大,对钢板产生的外力会作用在筒体其它部位，所以要在钢板200度时尽快利用很短的时间回正、找圆。

3.3圆度达到标准规定(筒节内径的1%，尽量不大于15mm）或图样要求。

第二节压力容器结构设计

过系数K来体现平盖周
边的支承情况，K值越小,平盖周边越接近固支；反之就越接近于简支。
形等。
焊接接头
一、焊接接头形式对接接头焊接接头形式角接接头及 T字形接头搭接接头
（a）对接接头；（b）角接接头；（c）搭接接头图2-8 焊接接头的三种形式
1．对接接头
结构：特点：两个相互连接零件在接头处的中面处于同一平面或同一弧面内进行焊接的接头。受热均匀，受力对称，便于无损检测，焊接质量容易得到保证。
之间的纵焊缝应相互错开75°。筒节的长度视钢板的
宽度而定，层数则随
所需的厚度而定。
一、多层包扎式(续)
图2-1 多层包扎筒节
一、多层包扎式(续)
3、优点：制造工艺简单，不需大型复杂加工设备；安全可靠性高，层板间隙具有阻止缺陷和裂纹向厚度方向扩展的能力；减少了脆性破坏的可能性；包扎预应力改善筒体的应力分布；对介质适应性强，可选择合适的内筒材料。 4、缺点：筒体制造工序多、周期长、效率低、钢材利用率低（仅60%左右）；深环焊缝对制造质量和安全有显著影响。 ①无损检测困难，环焊缝的两侧均有层板，无法用超声检测，只能射线检测；②焊缝部位存在很大的焊接残余应力，且焊缝晶粒易变得粗大而韧性下降；③环焊缝的坡口切削工作量大，且焊接复杂。
五、锥形封头
无折边锥壳
轴对称锥壳
折边锥壳特点：结构不连续，应力分布不理想
排放固体颗粒和悬浮或粘稠液体应用不同直径圆筒体的中间过渡段中、低压容器
（a）无折边锥壳；（b）大端折边锥壳；图2-7 锥壳结构形式
（c）折边锥壳
平盖
理论分析：以圆平板应力分析为基础，分为周边固支或简支；几何形状：圆形、椭圆形、长圆形、矩形及正方工程计算：采用圆平板理论为基础的经验公式，通实际上：介于固支和简支之间；

液氩储罐结构设计筒体容器的焊接工艺设计卧式储罐(14 m3)

目录绪论 (2)第一章设计参数的选择 (3)1.1设计题目 (3)1.2设计数据 (3)1.3设计压力 (3)1.4设计温度 (3)1.5主要元件材料的选择 (3)第二章设备的结构设计 (3)2.1圆筒厚度的设计 (3)2.2封头厚度的设计 (4)2.3筒体和封头的结构设计 (4)2.4鞍座选型和结构设计 (5)2.5接管、法兰的选择 (6)第三章容器保冷层设计................................... 错误！未定义书签。

3.1材料的选择.................................................................................. 错误！未定义书签。

3.2厚度计算...................................................................................... 错误！未定义书签。

第四章容器强度的校核................................... 错误！未定义书签。

4.1水压试验应力校核：.................................................................. 错误！未定义书签。

4.2筒体轴向弯矩计算..................................................................... 错误！未定义书签。

4.3筒体轴向应力计算及校核......................................................... 错误！未定义书签。

4.4筒体和封头中的切向剪应力计算与校核.................................. 错误！未定义书签。

4.5筒体的周向应力计算与校核...................................................... 错误！未定义书签。

压力容器基本结构及制造过程 (2)

压力容器通常是由板、壳组合而成的焊接结构。

受压元件中，圆柱形筒体、球罐(或球形封头)、椭圆形封头、碟形封头、球冠形封头、锥形封头和膨胀节所对应的壳分别是圆柱壳、球壳、椭球壳、球冠+环壳、球冠、锥壳和环形板+环壳。

而平盖(或平封头)、环形板、法兰、管板等受压元件分别对应于圆平板、环形板(外半径与内半径之差大于10倍的板厚)、环(外半径与内半径之差小于10倍的板厚)以及弹性基础圆平板。

上述7种壳和4种板可以组合成各种压力容器结构形式，再加上密封元件、支座、安全附件等就构成了一台完整的压力容器。

图1-1为一台卧式压力容器的总体结构图，下面结合该图对压力容器的基本组成作简单介绍。

筒体筒体的作用是提供工艺所需的承压空间，是压力容器最主要的受压元件之一，其内直径和容积往往需由工艺计算确定。

圆柱形筒体(即圆筒)和球形筒体是工程中最常用的筒体结构。

筒体直径较小(一般小于1000mm)时，圆筒可用无缝钢管制作，此时筒体上没有纵焊缝；直径较大时，可用钢板在卷板机上卷成圆筒或用钢板在水压机上压制成两个半圆筒，再用焊缝将两者焊接在一起，形成整圆筒。

由于该焊缝的方向和圆筒的纵向(即轴向)平行，因此称为纵向焊缝，简称纵焊缝。

若容器的直径不是很大，一般只有一条纵焊缝；随着容器直径的增大，由于钢板幅面尺寸的限制，可能有两条或两条以上的纵焊缝。

另外，长度较短的容器可直接在一个圆筒的两端连接封头，构成一个封闭的压力空间，也就制成了一台压力容器外壳。

但当容器较长时，由于钢板幅面尺寸的限制，就需要先用钢板卷焊成若干段筒体(某一段筒体称为一个筒节)，再由两个或两个以上筒节组焊成所需长度的筒体。

筒节与筒节之间、筒体与端部封头之间的连接焊缝，由于其方向与筒体轴向垂直，因此称为环向焊缝，简称环焊缝。

圆筒按其结构可分为单层式和组合式两大类。

1、单层式筒体筒体的器壁在厚度方向是由一整体材料所构成，也就是器壁只有一层(为防止内部介质腐蚀,衬上的防腐层不包括在内)。

钛制焊接容器设计要点

第44卷第11期
2018年11月
工艺与设备
Technology and Equipment
化工设计通讯
Chemical Engineering Design Commun公司，江苏南京 211178）
摘要：介绍了钛制压力容器设计和制造中需要注意的特殊点，并且对设计中一些典型的结构进行了归纳总结。关键词：钛；热处理；焊接试板；无损检测中图分类号：TH49 文献标志码：B 文章编号：1003–6490（2018）11–0098–02
适的选择，见图 4。复合板接管与筒体焊接见图 5。
3 2 40°
3
3+15 8
6+4
5
接管内径小于等于 100mm时适用
接管内径大于100mm时适用
图4焊接结构的选择
·98·
化工设计通讯
Chemical Engineering Design Communications
工艺与设备
Technology and Equipment
钛螺栓连接
碳钢
图7鞍座结构 4 结束语
钛制焊接压力容器包括全钛容器、衬钛容器和钛复合钢板焊接容器。工业纯钛由于抗拉强度及其他力学性能变化大等原因，导致容器的强度与结构设计在难度与复杂程度上比常规设计要大的多。钛复合板的复层与基层连成一体，实现了冶金结合，可以承受较大的热应力，同时可以避免纯钛材料的价格昂贵问题，使用寿命长，既经济又安全。
检漏孔
留10 mm不焊
钛封焊30 mm 30
留10 mm不焊 80
3
151215
银钎焊
垫条
钛点焊垫板盖板钛点焊
盖板垫板
4(TYP.) 钛封焊30 mm

焊接结构设计-001

εT是自由变形率： εT= ΔLT / L0=α(T-T0) 外观变形率εe= Δ Le / L0 内部变形率ε = Δ L / L0
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钢板条中心加热和冷却时的应力与变形 a)原始状态 b)、c)加热过程 d)、e)冷却过程
a)
d) b)
c)
e)
钢板边缘一侧加热和冷却时的应力与变形 a)原始状态 b)假设各板条的伸长 c)加热后的变形
焊缝在x－x轴一侧，焊后最容易产生弯曲变形
焊缝的位置应尽可能对称布置
如图a、b所示的焊件，焊缝位置偏离截面中心，并在同一侧。由于焊缝的收缩，会造成较大的弯曲变形。图中 c、d、 e所示的焊缝位置对称，焊后不会发生明显的变形。
焊缝位置对称于x－x轴和y－y轴，焊后变形较小，容易防止。
图1-44
1．筒体、封头及其相互间连接的焊接结构纵、环焊缝必须采用对接接头。对接接头的坡口形式可分为不开坡口（又称齐边坡口）、V 形坡口、X形坡口、单U形坡口和双U形坡口等数种，应根据筒体或封头厚度、压力高低、介质特性及操作工况选择合适的坡口形式。
2. 接管与壳体及补强圈间的焊接结构一般只能采用角接焊和搭接焊，具体的焊接结构还与容器的强度和安全性要求有关。有多种接头形式，涉及是否开坡口、单面焊与双面焊、熔透与不熔透等问题。设计时，应根据压力高低、介质特性、是否低温、是否需要考虑交变载荷与疲劳问题等来选择合理的焊接结构。下面介绍常用的几种结构。
图14-3 双V形坡口双V形坡口由两个V形坡口和一个I形坡口组合而成
三、压力容器焊接接头分类
目的：
为对口错边量、热处理、无损检测、焊缝尺寸等方面
有针对性地提出不同的要求，GB150根据位置，根据该接头所连接两元件的结构类型以及应力水平，把接

焊接结构设计

焊接结构设计
翼板, (1) 翼板,腹板的拼接焊缝位置
图16-10 焊接梁 16-
翼板, 图16-11 翼板,腹板拼接焊缝的位置 16-
图16-10所示的梁在承受载荷时,上翼板内受压 16-10所示的梁在承受载荷时, 所示的梁在承受载荷时应力作用,下翼板内受拉应力作用,中部拉应力最大, 应力作用,下翼板内受拉应力作用,中部拉应力最大, 腹板受力较小.对上翼板和腹板,从使用要求看, 腹板受力较小.对上翼板和腹板,从使用要求看,焊缝的位置可以任意安排. 缝的位置可以任意安排.为充分利用材料原长和减少焊缝数量,上翼板和腹板都采用两块2500mm 2500mm的钢板拼焊缝数量,上翼板和腹板都采用两块2500mm的钢板拼接,即焊缝在梁的中部.对下翼板,为使焊缝避开最即焊缝在梁的中部.对下翼板,
焊接结构设计
表16-3 焊接梁各焊缝焊接方法及接头形式的选择 16焊缝名称拼板焊缝翼板-腹板焊翼板腹板焊缝筋板焊缝焊接方法手弧焊或CO2焊手弧焊或 1.埋弧自动焊 . 2.手弧焊或 .手弧焊或CO2焊手弧焊或CO2焊手弧焊或接头形式
焊接结构设计
图16-16 瓶体装配焊接简图
焊接结构设计 2,焊接工字梁
结构名称:焊接梁(图16-10); 结构名称:焊接梁( 16-10); 主要组成:上,下翼板,腹板,肋板; 主要组成: 下翼板,腹板,肋板; 材料:20钢; 20钢钢板最大长度2500mm 板厚分别选用6 2500mm, 尺寸:钢板最大长度2500mm,板厚分别选用6,8和 10mm; 10mm; 生产类型:大批生产生产类型: 设计要点:该结构用低碳钢板(20钢下料拼焊, 设计要点:该结构用低碳钢板(20钢)下料拼焊,材料可焊性好. 料可焊性好.焊接工艺设计中需要集中考虑的是梁柱的受力状况和防止应力与变形,切实保证焊接质量. 的受力状况和防止应力与变形,切实保证焊接质量.