压力容器制造课件.ppt

1、 技术部 许立国 一、图纸一、图纸 固定式压力容器安全技术监察规程管辖范围内的压力容器图纸，由有相应的特种设备设计许可证的单位设计。压力容器设计总图上，必须加盖特种设备（压力容器）设计许可印章（复印章无效），设计许可印章失效的图样和已加盖竣工图章的图样不得用于制造压力容器。许可印章中的设计单位名称必须与图样中的设计单位名称一致。二、材料二、材料采购采购 采购的压力容器材料要有质量证明书（原件），从非材料生产单位采购的材料，其质量证明书可以是有效的复印件，并加盖供货单位检验公章和经办人章。材料上的明显部位要有清晰、牢固的标志。实施制造许可的压力容器专用材料，质量证明书和材料上的标志内容应当包括制

2、造许可标志和许可证编号。压力容器制造单位对所取得的压力容器用材料及材料质量证明书的真实性和一致性负责。材料管理材料管理 压力容器的材料在采购前应对供方的质量保证能力进行考核、评定，成为合格供方后才能向其采购材料。材料到公司后，放在待验区，填写入库单，通知检验，检验材料和质保书，规格数量等，检验合格后交材料责任人确认，并编上本公司材质号，然后办理入库，进入合格区。材料的出库，车间凭领用单领材，领用时通知检验员，检验材料标识与材质书的一致性，外观、尺寸、数量等，仓库保管员在出库检验合格后才能将料发放。领出时应在工艺过程卡上记录。材料复验材料复验下列材料应进行复验 （什么情况下要复验？）：a)采购的

3、第类压力容器用级锻件；b)不能确定质量证明书真实性或者对性能和化学成分有怀疑的主要受压元件材料；c)用于制造主要受压元件的境外材料；d)用于制造主要受压元件的奥氏体型不锈钢开平板；e)设计文件要求进行复验的材料。材料复验材料复验复验什么？奥氏体型不锈钢开平板应按批号复验力学性能(整卷使用者，应在开平操作后，分别在板卷的头部、中部和尾部所对应的开平板上各截取一组复验试样；非整卷使用者，应在开平板的端部截取一组复验试样)；对于上述a)、b)、c)、e)要求复验的情况，应按炉号复验化学成分，按批号复验力学性能。复验要求：复验结果应符合相应材料标准的规定或设计文件的要求材料分割材料分割 材料分割（下料

4、）采用冷切割（冲剪）或热切割（火焰切割、等离子弧切割）方法。当采用热切割方法分割材料时，应清除表面熔渣和影响制造质量的表面层。标志移植标志移植 为保证主要受压元件的材料的可追溯性，主要受压元件在划线后，下料前应对标识进行移植，在制造过程中，如原有的材质标记被裁掉或加工掉，或者材料分成几块，应在标记消失前完成移植。下料完成后，有再利用价值的边角料要返还给仓库。低温容器受压元件不得采用硬印标记，有耐腐蚀要求的不锈钢板，不得在耐腐蚀面采用硬印标记。材料代用材料代用 由于采购等原因，需要变更规定材料的牌号、规格时，生产供应部应填写材料代用单，代用单应会签工艺、焊接（如涉及到焊接时）、材料责任人，代用单

5、应经过设计单位批准，并在竣工图上做详细记录。三、制造组装三、制造组装 工艺过程卡工艺过程卡 压力容器制造应有工艺过程卡，主要受压元件一件一卡，记录压力容器生产的主要过程，各主要环节的数据都有记录，可以对容器制造的各个环节进行追溯。厚度厚度 根据制造工艺确定加工余量，以确保凸形封头和筒节成形后的实际厚度不小于图样规定的最小厚度。EHA2400X20(18.2)-Q345R表面修磨表面修磨 制造中应避免材料表面的机械损伤。对于尖锐伤痕以及不锈钢容器耐腐蚀表面的局部伤痕、刻槽等缺陷应予以修磨，修磨斜度最大为1:3。修磨的深度应不大于该部位钢材厚度s的5，且不大于2mm，否则应予焊补。坡口表面质量坡口

6、表面质量 坡口表面不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷；施焊前，应清除坡口及两侧母材表面至少20mm范围内(以离坡口边缘的距离计)的氧化皮、油污、熔渣及其他有害杂质。封头封头 封头各种不相交的拼接焊缝中心线间距离至少应为封头钢材厚度s的3倍，且不小于100mm。先拼板后成形的封头，其拼接焊缝的内表面以及影响成形质量的拼接焊缝的外表面，在成形前应打磨与母材齐平。用带间隙的全尺寸的内样板检查凸形封头内表面的形状偏差。圆筒与壳体圆筒与壳体 A、B类焊接接头对口错边量错边量b应符合GB150.4表1的规定。当两侧钢材厚度不一致时，测量对口错边量b时，不应计入两板厚度的差值。在焊接接头环向、轴向形成的棱角棱角E

7、，宜分别用弦长等于Di/6，且不小于300mm的内样板(或外样板)和直尺检查，其值不得大于(s/10+2)mm，且不大于5mm。圆筒与壳体圆筒与壳体 除图样另有规定外，筒体直线度直线度允差应不大于筒体长度L的千分之一。当直立容器的壳体长度超过30m时，其筒体直线度允差应不大于(0.5L/1000)+15)mm。筒体直线度直线度检查是通过中心线的水平和垂直面，即沿圆周成90度四个方向四个部位进行测量。测量位置与筒体纵向接头焊缝中心线的距离不小于100mm。当壳体厚度不同时，计算直线度时应减去厚度差。圆筒与壳体圆筒与壳体 组装时，壳体上焊接接头的布置应满足以下要求：a)相邻筒节（筒节与封头）A类接

8、头间外圆弧长，应大于钢材厚度s的3倍，且不小于100mm；b)组装筒体中（单个筒体除外，比如换热器的管箱筒节），任何单个筒节的长度不得小于300mm；c)不宜采用十字焊缝。外圆弧长是指接头焊缝中心线之间、沿壳体外表面的距离。圆筒与壳体圆筒与壳体 法兰面应垂直于接管或圆筒的主轴中心线。接管和法兰的组件与壳体组装应保证法兰面的水平或垂直(有特殊要求的，如斜接管应按图样规定)，其偏差均不得超过法兰外径的1(法兰外径小于100mm时，按100mm计算)，且不大于3mm。法兰螺栓孔应与壳体主轴线或铅垂线跨中布置。有特殊要求时，应在图样上注明。圆筒与壳体圆筒与壳体 直立容器的底座圈、底板上地脚螺栓孔应均布

9、，中心圆直径允差、相邻两孔弦长允差和任意两孔弦长允差均不大于士3mm。容器内件和壳体间的焊接应尽量避开壳体上的A、B类焊接接头。容器上凡被补强圈、支座、垫板等覆盖的焊缝，均应打磨至与母材齐平。圆筒与壳体圆筒与壳体 容器组焊完成后，应检查壳体的直径，要求如下：a)壳体同一断面上最大内径与最小内径之差，应不大于该断面内径Di的1%(对锻焊容器为千分之一)，且不大于25mm；b)当被检断面与开孔中心的距离小于开孔直径时，则该断面最大内径与最小内径之差，应不大于该断面内径Di的1(对锻焊容器为千分之一)与开孔直径的2之和，且不大于25mm。圆筒与壳体圆筒与壳体 外压容器组焊完成后，还应按如下要求检查壳

10、体的圆度圆度：a)采用内弓形或外弓形样板(依测量部位而定)测量。样板圆弧半径等于壳体内半径或外半径，其弦长等于GBl50.3图4-14中查得的弧长的两倍。测量点应避开焊接接头或其他凸起部位。圆筒与壳体圆筒与壳体b)用样板沿壳体径向测量的最大正负偏差e不得大于由图10中查得的最大允许偏差值。当Do/e与L/Do的交点位于图10中任意两条曲线之间时，其最大正负偏差e由内插法确定；当Do/e与L/Do的交点位于图中e=1.0e曲线的上方或e=0.2e曲线的下方时，其最大正负偏差e分别不得大于e及0.2e值。其它要求其它要求 压力容器制造过程中不允许强力组装。不锈钢和有色金属制压力容器及其受压元件的制

11、造，必须有专用的制造车间或专用的工装和场地，不得与黑色金属制品或其他产品混杂生产。工作场所要保持清洁、干燥，严格控制灰尘。铝及铝合金制压力容器焊接接头的坡口面应采用机械方法加工，表面应光洁平整，在焊接前应做专门清洗。四、焊接四、焊接 焊接接头分类焊接接头分类 容器受压元件之间的焊接接头分为A、B、C、D四类 A类圆筒部分(包括接管)和锥壳部分的纵向接头(多层包扎容器层板层纵向接头除外)、球形封头与圆筒连接的环向接头、各类凸形封头和平封头中的所有拼焊接头以及嵌入式的接管或凸缘与壳体对接连接的接头，均属A类焊接接头；B类壳体部分的环向接头、锥形封头小端与接管连接的接头、长颈法兰与壳体或接管连接的接

12、头、平盖或管板与圆筒对接连接的接头以及接管间的对接环向接头，均属B类焊接接头，但已规定为A类的焊接接头除外；C类球冠形封头、平盖、管板与圆筒非对接连接的接头，法兰与壳体或接管连接的接头，内封头与圆筒的搭接接头以及多层包扎容器层板层纵向接头，均属C类焊接接头，但已规定为A、B类的焊接接头除外；D类接管(包括人孔圆筒)、凸缘、补强圈等与壳体连接的接头，均属D类焊接接头，但已规定为A、B、C类的焊接接头除外。E类非受压元件与受元件的连接接头为E类焊接接头。焊前准备及施焊环境 焊条、焊剂及其他焊接材料的贮存库应保持干燥，相对湿度不得大于60。当施焊环境出现下列任一情况，且无有效防护措施时，禁止施焊：a

13、)焊条电弧焊时风速大于10ms b)气体保护焊时风速大于2ms；c)相对湿度大于90：d)雨、雪环境：e)焊件温度低于-20。当焊件温度低于0但不低于-20时，应在施焊处100mm范围内预热到15以上。焊工要求 从事压力容器的焊工，应按照有关安全技术规定考试合格，取得相应项目的特种设备作业人员证后，才能在有效期间内担任合格项目范围内的焊接工作。焊接要求 焊接前，要检验焊工资格、坡口尺寸、定位焊质量、焊材材质、焊接环境等。焊工应按焊接工艺卡施焊，并做好焊接记录，检验人员应当对实际的焊接工艺参数进行检查。焊工在完成受压焊缝焊接，且自检合格后，应在焊缝附近边缘，打上焊工代号钢印，检验员负责监督检查。

14、无钢印的受压焊缝，检验员有权拒检，并不得进入下道工序，一道焊缝由多名焊工完成时，应分别打上钢印，自左到右分别表示打底、过渡及覆盖的焊工。对无法打钢印的（低温容器和不锈钢容器的耐腐蚀表面），应用简图记录焊工代号，并将简图列入产品质量证明书中提供给用户。焊接接头的表面质量 A、B类焊缝余高 C、D类焊缝焊角高度 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，焊缝上的熔渣和两侧的飞溅物必须清除；焊缝与母材应圆滑过渡；角焊缝的外形应凹形圆滑过渡。焊接接头的表面质量 下列容器的焊缝表面不得有咬边：c)不锈钢材料制造的容器；d)承受循环载荷的容器；e)有应力腐蚀的容器；f)

15、低温容器；g)焊接接头系数为1.0的容器，其他容器焊缝表面的咬边深度不得大于0.5mm，咬边连续长度不得大于100mm，焊缝两侧咬边的总长不得超过该焊缝长度的10。焊接返修 分析缺陷产生的原因，提出相应的返修方案；同一部位的返修次数不宜超过2次。如超过2次，返修前应经制造单位技术负责人批准，返修次数、部位和返修情况应记入容器的质量证明文件；要求焊后热处理的，一般在热处理前焊接返修，如在热处理后进行返修，会有很多限制条件。当返修深度小于钢材厚度s的1/3，且不大于13mm时，可不再进行焊后热处理。在同一截面两面返修时，返修深度为两面返修的深度之和。应在焊接工作全部结束并且经检验合格后，方可进行焊

16、后热处理。在耐压试验前进行。编制热处理工艺。不得使用燃煤炉进行焊后热处理。热处理装置(炉)应配有自动记录温度曲线的测温仪表，并能自动绘制热处理的时间与工件壁温关系曲线。奥氏体不锈钢和有色金属制压力容器一般不做焊后热处理。整体焊后热处理可以是炉内整体加热方法或容器内部加热方法。在可能的情况下，应优先采用炉内整体加热方法；当无法整体加热时，允许分段加热进行。分段热处理时，其重复加热长度应不小于1500mm，且相邻部分应采取保温措施，使温度梯度不致影响材料的组织和性能。五、焊后热处理五、焊后热处理碳素钢、低合金钢的焊后热处理操作 a)焊件进炉时炉内温度不得高于400；b)焊件升温至400后，加热区升

17、温速度不得超过5500/PWHT/h，且不得超过220/h，一般情况下不低于55/h；c)升温时，加热区内任意4600mm长度内的温差不得大于140；d)保温时，加热区内最高与最低温度之差不宜超过80；e)升温及保温时应控制加热区气氛，防止焊件表面过度氧化；f)炉温高于400时，加热区降温速度不得超过7000/PWHT/h，且不得超过280/h，一般情况下不低于55/h；g)焊件出炉时，炉温不得高于400，出炉后应在静止空气中继续冷却。六、无损检测六、无损检测人员资格 无损检测人员按照相关技术规范进行考核，取得资格证书后，方能承担与资格证书的种类和技术等级相应的无损检测工作。实施时机 压力容器

18、的焊接接头，应先进行形状尺寸和外观质量的检查，合格后，才能进行无损检测。拼接封头应当在成形后进行无损检测，若成形前进行无损检测，则成形后应在圆弧过渡区再做无损检测。无损检测方法 射线RT超声波UT 磁粉MT渗 透PT RT UT适用于压力容器的对接接头，有色压力容器优先采用RT。焊接接头的表面裂纹优先采用表面无损检测（MT,PT），铁磁性材料焊接接头表面检测应优先采用MT。无损检测比例 对接接头的无损检测比例一般为全部(100%)和局部(大于或等于20%),碳钢和低合金钢制低温容器，局部无损检测比例大于或等于50%。进行局部无损检测的压力容器，制造单位对未检查部分的质量仍需负责。局部无损检测要

19、求 局部无损检测的部位由质检部根据实际情况指定。下列部位、A、B类焊缝交叉部位（丁字缝）应100检测,其中a)、b)、c)部位及焊缝交叉部位的检测长度可计人局部检测长度之内。a)先拼板后成形凸形封头上的所有拼接接头；b)凡被补强圈、支座、垫板、内件等所覆盖的焊接接头；c)不另行补强的接管，自开孔中心、沿容器表面的最短长度等于开孔直径的范围内的焊接接头；d)嵌入式接管与圆筒或封头对接连接的焊接接头；e)承受外载荷的公称直径DN250mm的接管与接管对接接头和接管与高颈法兰的对接接头。表面检测要求 要求100%RT或UT的低温容器上的A、B、C、D、E类焊接接头，缺陷修磨或补焊处的表面，卡具和拉筋

20、等拆除处的割痕表面；钢材厚度大于20mm的奥氏体型不锈钢容器的对接和角接接头；要求全部RT或UT的容器上公称直径DN250mm的接管与接管对接接头、接管与高颈法兰对接接头；要求局部RT或UT的容器中先拼板后成形凸形封头上的所有拼接接头；设计文件要求进行检测的接管角焊缝。重复检查 100%RT或UT的焊接接头，如有不允许的缺陷，应在缺陷清除干净后进行补焊，并对该部分采用原检测方法重新检测，直至合格。进行局部检测的焊接接头，发现有不允许的缺陷时，应在该缺陷两端的延伸部位各进行不小于250mm的补充检测，若仍有不允许的缺陷，则对该焊接接头进行全部检测。MT与PT发现的不允许缺陷，应在进行修磨及必要的

21、补焊后，对该部位采用原检测方法重新检测，直至合格。无损检测档案压力容器无损检测档案应完整，保存时间不得少于容器设计使用年限。七、耐压试验和泄漏试验七、耐压试验和泄漏试验 压力容器制成后，应当进行耐压试验。耐压试验分为液压试验、气压试验及气液组合试验三种。耐压试验合格后，对于介质毒性程度为极高、高度危害或者设计上不允许有微量泄漏的压力容器，应当进行泄漏试验。泄漏试验根据试验介质的不同，分为气密性试验、氨检漏试验、卤素检漏试验、和氦检漏试验等。耐压试验前的准备工作 编制压力试验过程记录卡，经检验责任人审核确认。由检验责任人组织，工艺责任人参加对压力容器进行压力试验前的中间检查，检查内容为：实体检查

22、 产品已按图纸要求制造完毕，所有装配、焊接工作（含焊缝返修）、无损检测、产品试板试验、外观几何尺寸检查均已完成并符合要求。资料审查 产品压力试验前的所有技术资料均已完成并由相关责任人签字确认。检查完成后，由工艺、检验与试验责任人在压力试验通知单上签署意见、进行会签并确认。其它准备工作 (1)检查压力容器各连接部位的紧固螺栓，应当装配齐全，紧固妥当；(2)压力表的量程应为1.53倍的试验压力，宜为试验压力的2倍。压力表的精度不得低于1.6级，表盘直径不得小于100mm。，并且至少采用两个量程相同并经检定合格的压力表，试验用压力表应当安装在被试验压力容器顶部便于观察的位置；(3)耐压试验场地应当有

23、可靠的安全防护设施，并且经过单位技术负责人和安全管理部门检查认可。(4)容器的开孔补强圈应在试验前以0.4MPa-0.5MPa的压缩空气检查焊接接头质量。耐压试验通用要求 (1)保压期间不得采用连续加压来维持试验压力不变。耐压试验过程中不得带压紧固螺栓或者向受压元件施加外力；(2)耐压试验过程中，不得进行与试验无关的工作，无关人员不得在试验现场停留；(3)压力容器进行耐压试验时，监检人员应当到现场进行监督检验；(4)耐压试验后，由于焊接接头或者接管泄漏而进行返修的，或者返修深度大于二分之一厚度的压力容器，应当重新进行耐压试验。液压试验液压试验液压试验要求 (1)试验液体一般采用水，试验合格后应

24、立即将水排净吹干；无法完全排净吹干时，对奥氏体不锈钢制容器，应控制水的氯离子含量不超过25mg/L；(2)需要时，也可采用不会导致发生危险的其他试验液体，但试验时液体的温度应低于其闪点或沸点，并有可靠的安全措施。；（3）压力容器中应当充满液体，滞留在压力容器内的气体应当排净，压力容器外表面应当保持干燥；（4）当压力容器器壁金属温度与液体温度接近时，才能缓慢升至设计压力，确认无泄漏后继续升压到规定的试验压力，保压时间一般不少于30min；然后缓慢降至设计压力，保压足够时间进行检查，检查期间压力应当保持不变；（5）Q345R、Q370R、07MnMoVR制容器进行液压试验时，液体温度不得低于5；其

25、他碳钢和低合金钢制容器进行液压试验时，液体温度不得低于15；低温容器液压试验的液体温度应不低于壳体材料和焊接接头的冲击试验温度（取其高者）加20。(6)新制造的压力容器液压试验完毕后，应将液体排尽并用压缩空气将内部吹干。液压试验合格标准 (1)无渗漏；(2)无可见的变形；(3)试验过程中无异常的响声。气压试验和气液组合压力试验气压试验和气液组合压力试验 由于结构或者支承原因，不能向压力容器内冲灌液体，以及运行条件不允许残留试验液体的压力容器，可按照设计图样规定采用气压试验。对因承重等原因无法注满液体的压力容器，可根据承重能力先注入部分液体，然后注入气体，进行气液组合压力试验。试验要求 （1）试

26、验所用气体应当为干燥洁净的空气、氮气或者其他惰性气体，试验液体与液压试验的规定相同；（2）气压试验和气液组合压力试验时，应有安全措施，试验单位的安全管理部门应当派人进行现场监督；（3）试验时，应当先缓慢上升至规定试验压力的10%，保压5min，并且对所有焊缝和连接部位进行初次检查，如无泄漏可继续升压到规定试验压力的50%，如无异常现象，其后按照规定试验压力的10%逐级升压，直到试验压力，保压10min；然后降至设计压力，保压足够时间进行检查，检查期间压力应当保持不变。合格要求 对于气压试验过程，容器无异常响声，经过肥皂液或者其他检漏液检查无漏气，无可见变形即为合格。对于气液组合压力实验，应保持

27、容器外壁干燥，经检查无液体泄漏后，再以肥皂液或其他检漏液检查无漏气，无异常响，无可见的变形。试验报告 试压结束后，由试压人做好压力试验记录和“压力试验检验报告”，检验员签名，检验与试验责任人审核确认。驻厂监检员对压力试验过程进行现场监督检查并在“压力试验检验报告”上签字确认。泄漏试验泄漏试验 对于介质毒性程度为极度、高度危害或者设计上不允许有微量泄漏的压力容器，应当进行泄漏试验（图纸上会注明的）。容器需经耐压试验合格后方可进行泄漏试验。泄漏试验根据试验介质的不同，分为气密性试验以及氨检漏试验、卤素检漏试验和氦检漏试验。气密性试验 气密性试验所用气体为干燥洁净的空气、氮气或者其他惰性气体。气密性试验压力为压力容器的设计压力。进行气密性试验时，一般应当将安全附件装配齐全。保压足够时间经过检查无泄漏为合格。八、涂敷与运输包装八、涂敷与运输包装 压力容器的涂敷与运输包装除应符合JB/T4711压力容器涂敷与运输包装的规定外，还应符合设计文件要求。