最新压力容器制造分析

筒节的放样、划线工作一般靠人工进行，而 压力容器的制造大多为单件小批生产，因些划线 的劳动量大，速度慢。容器的划线又是十分重要 的工作，一旦产生错误，将导致整个筒节报废。
近年来，在划线工序的改进方面，已出现数 控自动划线及电子照相划线。
1.2.2下料 1）剪切下料 2）冲落下料 3）火焰切割 4）等离子切割
• 板焊结构压力容器制造工艺概述
从原材料进厂到产品最终检验合格出厂， 板焊结构压力容器制造的基本工艺路线是： 领料和标记移植、按图样划线剪切或数控切 割机下料、冲压、卷制成型、坡口加工、部 件装配焊接、变形矫正、机械加工、总装焊 接、热处理、无损检测、耐压试验（气密性 试验、性能试验）、成品后处理、涂装、包 装。典型的制造工艺顺序示意图见下图。
• 1.4成型加工
成型工艺包括冲压、卷制、弯曲Hale Waihona Puke Baidu旋压和 爆炸成型等，主要讲述卷制成形。
1.3.1刨边机加工坡口
压力容器壳体焊缝坡口在下列情况下可选择刨边。
1）允许冷卷成形的纵环缝、封头坯料拼接。
2）不锈钢、有色金属及复合板的纵环缝
3）坡口形式不允许用气割方法制备或坡口尺寸较 确的，如U形坡口；窄间隙坡口。
4）其他不适宜采用热切割方法制备的坡口，如低 合金高强度材料等。
采用刨边（可铣边）加工坡口的方式，在我 国压力容器行业十分普遍。刨边机加工坡口与金 属切削加工一样。刨边机长度一般为3~15m，加 工厚度60~120mm.
1.2金属材料的发放与切割下料
1.2.1放样、画线
材料发放应有严格手续，发料时应核对领 用单内容和材料标记，确保材料的牌号、规格 无误。
放样、画线是压力容器制造过程的第一道 工序，直接决定零件成型后的尺寸和几何形状 精度，对以后的组对和焊接工序都有很大的影 响。
放样、画线包括展开、放样、画线、打标 记等环节。
由于等离子弧具有上述特点，用来进行切割工作有 具有其特殊优点，可用以切割各种火焰切割所不能切割 的材料，如不锈钢、铝及其合金、铜及其合金能及其它 特殊合金和各种非金属材料。而且切口狭窄，切缝边缘 质量好，等离子弧切割已在我国获得比较广泛的应用。
1.3坡口加工
为使焊缝的厚度达到图样规定的尺寸或获得 全焊透的焊接接头，接缝的边缘应按板厚和焊接 工艺方法加工成各种形式的坡口。最常用的坡口 有V形、双V形、U形及双U形坡口。坡口加工可 以采用机械加工或热切割法。
目前压力容器行业广泛应用的最为经济的手 段是采用火焰切割方法制备坡口。切割坡口时， 通常是将分离切割与坡口制备合并一步完成的。
利用电子 计算机对切割过程进行自动控制， 使切割过程更便捷。目前国内的压力容器厂已广 泛采用国产的或引进的数控火焰等离子切割机。 数控切割机已替代了繁杂的人工划线、放样等工 作，也替代了不太经济的刨边机制备坡口的工艺 方式。切割过程可人工编程或计算机编程。可自 动喷粉划线、自动点火、自动升降、自动穿孔、 自动套料。切割全过程全部自动完成。
压力容器制造分析
第一部分 压力容器制造的主要工序及方法
• 1. 压力容器制造概述 压力容器除了直接采用管子外，圆形筒体
成型方法主要有两种，即卷制焊接成型（包 括多层包扎焊接成型）和锻造成型。这两类 压力容器又简称为板焊结构容器和锻焊结构 容器。板焊结构适用于各种类型压力容器， 应用十分广泛。锻焊结构则主要用于大型、 高压、厚壁容器。
压力容器承压壳体上的所有A、B类焊缝均 为全焊透焊缝。都要进行无损检测。为保证焊缝 质量，坡口的制备显得十分重要。坡口形式由焊 接工艺确定，而坡口尺寸精度、表面粗糙度及清 洁度取决于加工方法。筒体纵缝通常可采取刨边、 铣边，车削加工、火焰切割等工艺手段来制备。 壳壁开孔可采用气割、车削、镗、钻等方法。
等离子弧具有下特点： 1）能量高度集中。由于等离子具有很高的导电性，可以通
过极大的电流，具有极高的温度，故等离子的弧的能量 是高度集中的。 2）极大的温度梯度。由于等离子弧的横截面积很小，从温 度最高的弧柱中心到温度较低的弧柱边缘，其温度的变 化是很大的。 3）具有很强的冲刷力。高能量的等离子弧由喷嘴的细孔中 喷出，可达到极高的速度，因耐 使之具有很强的机械冲 刷力。 4）等离子弧具有很大的调节范围。对等离子弧的喷射速度、 冲击力、能量密度等均可进行调节，以得到“钢性弧” 和柔性弧“，适应不同工作的要求。
• 1.1材料的验收入库
由于金属结构材料和焊接材料的化学成分和性 能直接影响到压力容器的运行特性和使用寿命， 材料生产单位必须提供内容齐全的质量证明书原 件或有效复印件，各项理化性能必须符合相应的 国家标准或行业标准的规定。
材料的验收项目应根据产品的设计要求而定， 主要项目有材料型号、牌号、炉批号、化学成分 、力学性能、耐蚀性、高温或低温韧性等。对于 首次应用的结构材料还应按相应的标准进行金属 的焊接试验和焊接工艺评定试验。
1.3.2立式车床加工坡口
对于大型厚壁、合金钢容器，大多采 用热卷，温卷成形，其环缝坡口则可在立 式车床上加工完成，其优点是对各类坡口 形式都适宜，钝边直径尺寸精度高。钝边 加工直径容易控制。又能保证环缝装配组 对准确。封头环缝及顶部中心开孔的坡口 也可在立式车床上加工。
1.3.3火焰切割方法制备坡口
火焰切割通常称为气割，它是利用可燃气体与氧气混 合燃烧产生的火焰流（通常称为预热火焰），将被切割 的金属材料加热到其燃烧温度，然后喷射高速氧流（称 为切割氧），使割缝处被 加热到燃点的金属发生剧烈灼 灼，并吹除掉燃烧后产生的氧化物，从而把金属分割开 来。
等离子切割原理
众所周知，常温下的气体是不导电的，它是由中性的 分子和原子所组成。如果设法提高气体分子和原子的能 量，使原子外层电子具有足够能量，从原子中分离出来。 这样，原来是中性的原子就变成了带负电的电子和带正 电的离子，这个过程称为气体的电离。充分电离了的气 体就是等离子气体，它是一种特殊的物质状态，现在物 理学上把它列于固体、液体、气体之后，作为物质第四 态。由于等离子体全部由正离子和电子组成，因而具有 极高的导电能力，可以承受很大的电流密度，从而具有 极高的温度，并有极好的导热性。