压力容器制造检验验收

铣 床
牛头刨床（如试样加工）
龙门刨床
磨床
插 床 （ 插 齿 轮 键 槽 ）
钻床、倪志福钻头（取样例）
1、锅炉汽包孔的加工工艺及要求： 钻φ25孔、钻φ48孔、铰φ51孔 胀管要求：表面粗糙度、尺寸、形状
2、管板钻孔 两块管板与折流板一起钻， 保证孔位置一
致，穿管顺畅。钻时底部垫实。
镗床
9 试件、试样P333
本次修订将试板改为试件，是为了与相关 标准(如JB 4708系列标准)的名词术语相 统一，也是国际接轨。一般来说，试件的 范围更广，可以是板、管、棒等，并且可 以包含母材和焊接接头(或者堆焊层)。试 板不包括焊接接头，两块试板相焊组成试 件，将试件分割后加工成试样(供试验用)
8 热处理P330
焊前预热为了减缓焊件焊后的冷却速 度，防止产生冷裂纹。
焊后热处理为了消除焊接残余应力和 改善焊接接头的组织和性能。
焊后热处理
目的：
A.改善焊接接头及热影响区的
组织和性能。
B.消除焊接和冷作硬化的应力。
C.防止产生焊接裂纹。
温度控制
1、炉温400℃以下装炉 升温速率5000℃/T（有效厚度）/h 且 ≤200℃/h 2、保温时间T≤50mm，25mm/h
总体组对，终端焊道内环缝手工焊接，外 环缝自动焊接。
开人孔（气割），开接管孔（气割），焊 人孔、接管
焊支座
★纵缝应错开要求：3倍筒体厚度且不小于 100mm
自动翻转轮（配合环向焊接）
手工焊接容器环焊道
管板自动焊
设备法兰二次加工
大直径的设备法兰与筒体焊接后可能产生 变形，影响法兰密封。
GB150.4-2011
1 范围P319 2 规范性引用文件P319 3 名词术语P320 4 总则P321 ★材料代用（固9）
5 材料复验、分割、标志移植P322
★压力容器受压元件用钢，应当是氧气转炉或者电 炉冶炼的镇静钢。
材料标准： GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》
Q245R/Q345R/15CrMoR GB700-2006《碳素结构钢》Q235 A、B、C、
产品试件
冷弯 拉升 冲击 扩口 压扁
物理实验
5.1材料复验
★安全系数 n 2.7 1.5
标志移植
在压力容器生产中,材料标记移植一般在材料入库 检验后,材料分割前都应进行,移植的标记往往是 材料的入库编号 牌号 ,具体由本单位的质量体系 文件规定, 它是村料追踪的有效线索。
例: 2A03
(2表示2012年；A表示钢板，
可以是Q235、Q245R、Q345R等等；03表
材料化学成分
1、用于焊接的碳素钢和低合金钢 ★碳素钢和低合金钢钢材， C≤ 0.25%, P≤0.035%,
S≤ 0.035%。 2、压力容器专用钢中的压力容器专用钢中的碳素钢和低
合金钢钢材(钢板、钢管和钢锻件)量应当符合以下要求: (1)碳素钢和低合金钢钢材基本要求，P≤0.030%, S≤
压力容器本体中的主要受压元件，包括壳体、 封头（端盖）、膨胀节、设备法兰，球罐 的球壳板，换热器的管板和换热管，M36 以上(含M36)的设备主螺柱以及公称直径 大于或者等于250mm的接管和管法兰。
在主要受压元件中，去掉了开孔补 强圈，应力分析表明，开孔补强圈本身的 应力很小，主要是局部区域的应力集中。
设备法兰机械加工时，密封面预留余量。 工艺设计长度较小的一节筒体，如
300mm，与密封面预留余量的设备法兰 焊接。 焊接后上立车再加工密封面。
机械加工
机械设备加工特点：工件、刀具的相 对移动
车床（端面车、立车）、铣床、刨床 （牛头刨、龙门刨）、磨床（还有工 具磨床）、钻床、插床、镗床
车床
工艺卡
1、主要受压件工艺卡包括主要受压件冷作工艺卡 及主要受压件机械加工工艺卡
2、主要受压件检验卡 3、组装工艺卡包括组装工艺步骤、制造要求、检
验要求、制造及检验人员确认签字栏、时间栏
主要受压元件必须制作工艺卡,如筒体、封头、 ≥φ250接管、 、法兰等.不是主要受压件可以 不做工艺卡。工艺卡是压力容器的主要见证资料， 主要受压元件必须一件一卡 。有些零件的工艺卡 可以作成通用的 。
焊接接头、焊接位置
用焊接方法连接的接头。 焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响
区三部分。 接头基本形式有：对接、角接、搭接
和T型接等 。
熔焊时，焊件接缝所处的空间位置，有平 焊、立焊、横焊和仰焊等形式。
焊接工艺
焊接工艺主要根据被焊件的材质、化学成 分，焊件结构类型，焊接性能要求来确定。 首先要确定焊接方法，如手弧焊、埋弧焊、 钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊等等，根 据具体情况选择。确定焊接方法后，再制 定焊接工艺参数，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。
焊接工艺卡
焊接接头表面质量要求
(1)不得有表面裂纹、未焊透、未熔合、表面气 孔、弧坑、未填满和肉眼可见的夹渣等缺陷；
(2)焊缝与母材应当圆滑过渡； (3)角焊缝的外形应当凹形圆滑过渡； (4)按照疲劳分析设计的压力容器，应当去除纵、
环焊缝的余高，使焊缝表面与母材表面平齐； (5)咬边及其他表面质量，应当符合设计图样和
据的正确性，制造监检人员未指出。]
(3)多层包扎压力容器、整体包扎压力容器的松动面
积和热套压力容器热套面的间隙；
(4)凸形封头的内表面形状公差及碟形、带折边锥形
封头的过渡段转角半径；
(5)球壳顶圆板与瓣片形状、尺寸；
(6)不等厚对接的过渡尺寸。
直 边 会 褶 皱 ， 甚 至 拉 裂
钢 板 下 料 直 径 太 大 ， 则 封 头
2、 接管加厚补强
补强板焊接结构
立 式 罐
医用氧舱
医用氧舱舱内
塔 式 设 备
焊接气瓶
液化石油气钢瓶（焊接钢瓶）
无缝气瓶（了解制造工艺）
卧式、立式焊接绝热气瓶
LNG车用焊接绝热气瓶
液 氧 储 存 结 构 原 理
铝合金内胆纤维全缠绕气瓶
压力蒸煮罐（门）
核电用压力容器（不属监检范围）
自动焊较手工焊效率大大提高，极大地降 低焊工的劳动强度。
★焊接接头分类150 P13
无水氟化氢罐式集装箱 （整体封头、筒体、人孔）
低温液体罐车
卧式压力容器(鞍式支座、人孔、补强板、 泄漏指示孔、有拼接板的封头)
补强的两种型式
1、补强圈JB47362002：★在压力容器开 孔部位补强。简单理解就 是开孔部位材料减少了， 开孔附近部位材料受力就 大了。一般补强圈面积等 于开孔面积。为了检验焊 缝的紧密性，补强圈上有 一个M10的小螺纹孔， 位置在设备下方。
示第三批，具体记录了牌号、厚度等等)
材料标记不能wk.baidu.com太长，因为要打钢印。
下料方法
1、气割：碳钢 2、等离子切割：合金钢、不锈钢 3、剪扳机：＆≤8㎜ L≤2500 ㎜ 切边为直边 4、锯管机：接管
半自动切割机
刨边机
弯管
剪板机
板料下料要求
板材形状是矩形，非平行四边形 通过测量对角线检验
D GB3531-2008《低温压力容器用低合金钢钢板》
09MnNiDR GB19189-2003《压力容器用调质高强度钢板》
压力容器的选材应当考虑
力学性能：材料在不同环境（温度、介质、 湿度）下，承受各种外加载荷（拉伸、压 缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时 所表现出的力学特征 化学性能 物理性能：密度、熔点、热膨胀性、导电 性、导热性 工艺性能：锻造性能、焊接性能、切削性 能、成型性能：拉、压、拔、冲等
钢 板 下 料 直 径 太 小 ， 则 封 头 直 边 不 够 ；
上 模 直 径 大 一 些 ， 因 冷 却 时 会 收 缩 。
水 压 机 压 制 封 头 （ 整 体 封 头 ）
旋压封头
封头旋压示意图
压制成型的封头（了解拉伸、 挤压位置、测厚位置/工装模具）P323
★封头接板、焊接、拍片、压制后是否再 拍片？
6 冷热加工成型、组装P322
6.1成型 6.2表面修磨
坡口、单面焊双面成型、钝边 坡口要求P323
单面焊双面成型
单面焊双面成型一般应用于不开人孔的容器焊道 焊接，开V形坡口，单面焊接并焊透使对面成型， 一般用φ2.5焊条，焊缝组对间隙一般都在2.5～ 3mm，焊时在封底层一般不需摆动，随着焊缝 盖面层数的增加，摆动应不断加大。单面焊双面 成型焊口在封底层无论平横立仰一般都是断弧焊， 但在盖面层焊接可以根据位置的改变采用连弧焊 接。单面焊双面成型对焊工技术要求高，焊工考 试也要求单面焊双面成型。
0.020%; (2)标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的钢材，
P≤0.025%、S≤0.015%; (3)用于设计温度低于一20℃并且标准抗拉强度下限值
小于540MPa的钢材，P≤0.025%、S≤0.012%; (4)用于设计温度低于一20℃并且标准抗拉强度下限值
大于或者等于540MPa的钢材，P≤0.02%、 S≤0.01%;
分片焊接成型的锥体
6.5筒体与壳体/错边、P324
焊接检验尺可以测量 错边量、焊缝高度等
6.6法兰、平盖
高颈法兰
高颈法兰
与管子连 接方式为 对接，平 法兰与管 子连接方 式为角接。
以凸通
直缘孔
接与改 安筒成 装体不
法 兰
在焊透 、
凸接的 缘。螺 上安纹
凸 缘
。全孔
阀叫
等凸
可缘
，
凸缘
立车（管板、设备法兰等加工）
壳体和封头的外观与几何尺寸
壳体和封头的外观与几何尺寸检查的主要项目如下，检查 方法及其合格指标按照设计图样和本规程引用标准要求：
(1)主要几何尺寸、管口方位；
(2)单层筒(含多层及整体包扎压力容器内筒)、球壳
和封头的纵、环焊缝棱角度与对口错边量；[制造单位用
于检验筒体环向棱角检测样板未设焊缝沟槽，影响检验数
三辊卷板机（卷后留有直边）
四辊卷板机（卷后不留直边段）
7 焊接P328
焊件坡口及表面如果有油（油漆）、水、锈等杂 质，熔入焊缝中会产生气孔、夹杂、夹渣、裂纹 等缺陷，给焊接接头带来危害和隐患。
施焊前，清除坡口及母材两侧表面20mm范围内 的氧化物、油污、熔渣及其他有害杂质。
发现问题： 管生锈未打磨 设备法兰立车加工后油污未清除
TSG R0004-2009 GB150.4-2011（315页）
压力容器制造、检验和验收
潘崔 福建省特种设备协会 2014.11.6
压力容器内压圆筒厚度公式
★与锅炉、压力管道同属承压类，最基本 的计算公式都一样 94页3-1公式
承压类设备受压，机电类设备受力。 材料内部都存在应力。 承压类设备使用后受介质影响大。
端面车床加工锻件
膨胀节
压力容器的生产工艺流程：
筒体下料及坡口、成型 、纵向焊 接 、（无损检测） 、组对环向 焊接、无损检测、开口接 管、 热处理 、压力试验、气密 性试验
6.4封头P323
封头成型工艺：材质确认、划线、气 焊切割、钢板加热、压制、直边段切 割及坡口、检验
拼接封头成型工艺：材质确认、划线、 半自动切割及坡口、坡口清理、焊接、 打磨边缘焊高至母材高、钢板加热、 压制、直边段切割及坡口、检验
T＞50mm保温时间=（150+T）/100（h） 3、降温速率：400℃以上，6500/T ℃/h 且 ≤260℃/h 4、消除残余应力热处理温度一般600650 ℃
压力容器焊后热处理的注意事项
（1）容器整体消应力处理须在整体制 造完经检验合格后，水压试验之前进 行。 （2）严禁火焰直射工作产生过热或过 烧。 （3）产品试件应与容器同炉
本规程引用标准的规定。
★焊接余高影响应力腐蚀
焊接纵焊道P324
纵向焊接后校园
筒体如何成型：
材质确认、划线、半自动切割及坡口、 坡口清理、卷板、点焊、（检验错边 量）点引弧板、点收弧板、纵焊道焊 接、校园、（检验纵向棱角度）
组对实例
假设有4节筒体，则分别2节筒体与1个封 头组对，并分别进行内环缝自动焊接，外 部碳弧气刨挑根，外环缝自动焊接。
坡口型式
根据设计或工艺要求，将焊件的待焊 部位加工成一定几何形状，经装配后 形成的沟槽。为了将焊件截面熔透并 减少熔合比；常用的坡口形式有：I、 V、Y、X、U、K、J型等。
自动焊坡口
自动焊 例如Φ5焊丝一般的熔深在8mm 左右，16mm的板，开坡4mm坡口，正 反面焊了之后中间能保证全熔透 。