多层包扎容器_高压整体多层包扎容器封头与内筒连接的A类焊接接头的设计改进

来源:总结汇报 发布时间:2019-03-12 05:34:38 点击:

  摘要:在压力容器设计中,纵向焊缝所受的应力高于环向焊缝所受的应力,前者划为A类焊接接头,后者划为B类焊接接头。经过多台产品生产后的经验发现,对于封头与内筒连接的这道环向的A类焊接接头,焊接后要进行热处理无论是局部处理还是整体处理,都有困难,会有很多的不方便,又要做工装,又要有足够大的热处理炉,而且为了防止变形,在装及热处理过程中,都有一定的难度。为了改善诸多的不便,满足强度、性能等技术要求,本文对封头与内筒连接的这道环向的A类焊接接头进行了设计改进。这一项设计改进,结构合理,对于强度、性能等没有任何影响,并且符合国家标准和法规的规定,此产品已投入了使用,设备运行情况很好,用户非常满意。
  关键词:压力容器;整体包扎;A类焊接接头;设计改进
  
  钢制压力容器分为单层和多层结构,单层已广泛应用,多层在60年代出现,为分段成型,存在厚壁环焊缝,这几年出现了整体多层包扎。整体多层包扎的优点是,可以提高压力容器的安全性,采用包扎筒节可减缓A类焊接接头对容器运行的危害程度,再采用整体包扎还可减缓沿整个壁厚贯通的B类焊接接头的危害程度。
  一、问题的提出
  整体包扎需要将内筒及两端封头焊接后,无损检测后才能进行,一般工艺是,内筒单节纵缝(A类焊接接头)焊接合格后,要进行热处理,封头与接管、凸缘等组焊后要进行热处理 ,整体(封头与内筒体)组焊无损检测后还要热处理,由于高压整体包扎容器中的内筒的A类焊接接头要符合GB150中的要求,在焊接后要做焊后热处理。经过多台产品生产后的经验发现,对于封头与内筒连接的这道环向的A类焊接接头,焊接后要进行热处理无论是局部处理还是整体处理,都有困难,会有很多的不方便,又要做工装,又要有足够大的热处理炉,而且为了防止变形,在装及热处理过程中,都有一定的难度,为了改善诸多的不便,并
  且即要满足强度 、性能等技术要求,又要满足标准、规程的要求,对封头与内筒连接的这道环向的A类焊接接头进行了设计改进。
  二、技术关键
  1.在压力容器设计中,纵向焊缝所受的应力高于环向焊缝所受的应力,前者划为A类焊接接头,后者划为B类焊接接头。压力容器壳体一般是由回转体构成的,与回转体母线重合的焊缝为A类焊接接头。球壳的纵、环向焊缝应力相同,因此球形封头与筒体间的焊缝,在标准中将这道焊缝定为A类焊接接头。在高压整体包扎容器中,封头设计为半球形封头,因此就存在了这样两条A类焊接接头。而在椭圆形封头中带有直边段,是为避免封头与筒体的连接环焊缝与边缘应力作用区相重叠,以改善其受力状态。现将半球形封头增加出一段25mm高的直边段,使原半球形封头直接与筒体(即内筒)焊接的环向A类焊接接头成为两直筒体对接的B类焊接接头,那么这道焊接接头就成为了内筒中的B类焊接接头,也就避免了这道焊接接头在焊后要进行热处理的要求了。如图1所示:
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  图1
  2.在技术要求上仍然要按着原来A类焊接接头的要求去严格控制。即内筒与封头连接处对口错边量≤1mm,如图2所示。
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  图2
  其它的要求,如焊接工艺、接头性能等也不变,仍然按原A类焊接接头的要求去要求。
  3.关于元件的强度计算也仍按“全国化工设备技术中心站” 的Sw6程序进行的。计算结果符合要求(强度计算书略)。
  三、经济指标
  关于经济指标也有了一定的改进,减少了一道热处理工序,既节约了生产周期,又减少了热处理能源的消耗,从而降低了生产成本,因此,经济指标相应的也就有了提高。
  结论
  这一项设计改进,结构合理,对于强度、性能等没有任何影响,并且符合国家标准和法规的规定,此产品已投入了使用,设备运行情况很好,用户非常满意。同时又作到了节能、节时,降低了成本,同时减少一次热处理,也就减少了一次产品的变形量,对产品的质量又有了进一步的保证。
  参考文献:
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  [3] 李霄,吉玲康,李鹤林;低匹配条件下X80管线钢焊接接头的变形能力研究[J];热加工工艺;2005年10期
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