标准人孔在容器施工图中的应用

标准人孔在容器施工图中的应用
人孔是容器中的常用部件，标准人孔为容器施工图设计提供了方便。

但工程中很多施工图应用人孔标准时，大多没有在图样上标注出人孔的定位高度，极易引起容器制造不必要的质量问题。

通过对卧式埋地罐制造人孔欠高问题，从设计施工图、制造工艺及人孔标准等方面进行了分析，认为人孔的高度尤其是非标准高度，不仅容器施工图要在明细栏中注明，更应在图样上直接标注，而且制造工艺尚应完善质量计划并提出对人孔筒节下料尺寸及人孔标高组装定位的控制，建议人孔标准应明确人孔标高的图样标注。

标签：人孔；施工图；高度；标注
在制造卧式埋地罐时，发生了人孔标高过低问题。

由于施工图没有直接在图样中标注人孔的定位标高，只是在技术要求后面的“注”中注明人孔的非标准高度H1，遗憾的是制造工艺也没有更改配套人孔标准图的高度H1，而操作更是习惯性按人孔标准图的高度组装定位尺寸，致使人孔标高没有符合施工图要求。

这是一起典型的标准人孔在容器施工图中应用偏离的案例，应引起容器建造及人孔标准等各方的关注。

1 容器施工图应直接标注人孔标高
从卧式埋地罐施工图看到，圆筒DN2400×14上方开设一人孔PN2.5DN600-HG/T21524[1] ，所有开孔接管法兰的外伸高度均未在图样上标注，而是在管口表中表示“接管伸出长度H”（接管中心线与容器内壁交点处到法兰密封面的距离）600 mm，但人孔的此栏划斜杠，却在明细栏的备注中见注4（人孔的筒节H1的伸出长度为600mm），并在管口表中给出了接管（人孔筒节）与容器圆筒的焊接接头型式为JB/T4736-D型[2] ，即接管内伸长度为0mm（与容器圆筒内壁齐平，接管端部为与容器圆筒内表面形成的“马鞍形”相贯线）的补强圈接头型式。

同时，施工图也未给出接管的长度尺寸，需要制造工艺根据“接管伸出长度H”-法兰高度h1+接管弦高△计算后确定，如此给制造增加了出错的几率。

按化工设备设计图样标准HG/T20668[3]中的尺寸标注规定，“接管伸出长度H”除了在管口表中已注明外均应在图中标注。

所以，设计应在施工图中标注人孔的定位标高H0，为方便制造定位与检查测量，应标注出人孔的定位标高H0为从人孔法兰端面到圆筒经线外表面（即接管中心线与圆筒外壁交点）的距离[4]，如图1所示。

并在明细栏中人孔后面备注出人孔的非标高度H1和相应筒节长度h值，由此即方便制造工艺又方便操作检查。

考虑此案例“接管伸出长度H”的一致性，人孔的定位标高H0 则为“接管伸出长度H”-圆筒壁厚δn，而人孔高度H1为“接管伸出长度H”+接管弦高△，相应人孔筒节长度h为人孔高度H1-人孔法兰高度h1（到法兰端面），如图2所示。

2 容器制造工艺应完善人孔的质量计划
《容规》[5]为保证容器制造的可靠性，采用国际通用做法，在产品质量证明文件中增加了质量计划。

为此，GB150[6]给出了制定质量计划的基本要求，“其内容至少包括容器或元件的制造工艺控制点、检验项目和合格指标”。

作为质量计划的工艺卡，应明细出：工序、工艺内容、检查项目、合格标准或指标，操作者/日期、检查结果/记录编号、检查员/日期、责任师/日期、监检师/日期，并注出控制点：检查员的检查点、责任师的审查点、监检师的停止点及见证点。

为此，人孔的成形与容器的组装工艺不但要对重要工序注明控制点，而且其工艺内容要明确作业要求和合格标准，并且尚要提出操作与检查的见证（签字）。

1）《人孔筒节工艺》应增加筒节展开尺寸的下料控制，提出尺寸偏差要求；
2）《容器组装工艺》应增加人孔定位标高的组装控制，提出按人孔筒节与容器圆筒内表面的“马鞍形”相贯线划线并切割成形筒节端部；
3）工艺卡中各道工序增加见证明细，以要求操作者作业后自检合格并签字，检查员检尺确认后签字。

3 容器人孔標准应明确人孔的定位标高
标准人孔为容器设计提供了方便，但人孔安装的定位标高（外伸长度）H0和人孔筒节内伸端的结构形式却一直影响着设计图样的表达。

人孔标准中所标注的人孔高度H1是人孔筒节和法兰的总高，系根据容器的直径不小于人孔公称直径的2倍而定，如有特殊要求允许改变，但须注明改变后的H1；而人孔筒节端部则是直边（直线），而不是与容器圆筒内表面成的“马鞍形”（相贯线），这是基于人孔的通用考虑，同时鉴于容器的设计条件和开孔补强方式等因素而未作具体规定，留给设计者确定。

设计在施工图绘制时所面临的正是这两个未定问题的表达，通常用接管（人孔筒节）与容器圆筒的焊接接头节点图来表示，如本案例所选的焊接节点图为JB/T4736-D型，即接管内伸长度为0mm（与容器圆筒内壁齐平，接管端部为与容器圆筒内表面形成的“马鞍形”相贯线）的补强圈接头型式。

这个焊接节点图，虽然也能通过“接管内伸长度为0mm”来表达人孔安装的定位标高，并提示人孔筒节端部与容器圆筒内表面所成的是“马鞍形”，但不够直观，如能在图样中标注人孔高度H1（H0=H1-△-δn），也能说明问题，以正确指导制造组装与尺寸检验，而不会产生误解。

这种人孔筒节端部的“马鞍形”结构是容器如塔器等普遍应用的形式。

所以，人孔标准应要求容器施工图中人孔高度H1的图样标注，并增加“马鞍形”人孔筒节端部的表达，以更方便设计施工图的应用。

4 结语
1）容器施工图中人孔标高的图样尺寸标注比技术要求后面“注”中的文字描述为直观明晰，便于制造工艺和作业检查；
2）容器制造过程中人孔的加工成形和容器的组装工艺，应在质量计划中对
人孔筒节尺寸和人孔定位标高控制与见证；
3）当人孔高度H1为非标准高度时，人孔标准应要求容器施工图对人孔高度H1作出图样标注，并增加“马鞍形”人孔筒节端部的结构表达。

参考文献
[1] HG/T21514～21535-2014 钢制人孔和手孔[S]
[2] JB/T4736-2002 补强圈[S]
[3] HG/T20668～21535-2000 化工设备设计文件编制规定[S]
[4] HG/T20583-2011 钢制化工容器结构设计规定[S]
[5] TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程[S]
[6] GB150-2011 压力容器[S]。