压力容器的生产工艺流程:下料 成型 焊接 无损检测 组对焊接
无损检测 热处理 压力试验
一.选材及下料
(一)
压力容器的选材主要依据设计文件、合同约定及相关的国家标准及行业标准。
(二)
压力容器材料的种类
1.
碳钢、低合金钢
2.
不锈钢
3.
特殊材料:(1)复合材料 (2)钢镍合金 (3)超级双相不锈钢 (4)哈氏合金
(三)
常用材料
常用复合材料:16Mn+0Cr18ni9
A:按形状分:钢板、管状、棒料、铸件、锻件
B:按成分分:
碳素钢:20号钢、20R、Q235
低合金钢:16MnR、16MnDR、09MnNiDR、15CrMoR、16Mn锻件、20MnMo锻件
高合金钢:0Cr13、0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti
尿素级材料:X2CrNiMo18.143mol (尿素合成塔中使用,有较高耐腐蚀性)
二.下料工具与下料要求
(一)
下料工具及适用范围:
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
5、滚板机:三辊
(二)椭圆度要求:
内压容器: 椭圆度≤1%D;且≤25㎜
换热器:DN≤1200㎜ 椭圆度≤0.5%DN且≤5㎜
DN﹥1200㎜ 椭圆度≤0.5%DN且≤7㎜
塔器:
DN
(500,1000)
(1000,2000)
(2000,4000)
(4000,+∞)
椭圆度
±5㎜
±10㎜
± 15㎜
±20㎜
多层包扎内筒: 椭圆度≤0.5%D,且≤6㎜
(三)错边量要求:见下表
(四)直线度要求:
一般容器:L≤30000 ㎜ 直线度≤L/1000㎜
L﹥30000㎜ 直线度按塔器
塔器:L≤15000 ㎜ 直线度≤L/1000㎜
L﹥15000㎜ 直线度≤0.5L/1000 +8㎜
换热器:L≤6000㎜ 直线度≤L/1000且 ≤4.5㎜
L﹥6000㎜ 直线度≤L/1000且≤8㎜
三、焊接
(一)焊前准备与焊接环境
1、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%。
2、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)手工焊时风速大于10m/s
B)气体保护焊时风速大于2m/s
C)相对湿度大于90%
D)雨、雪环境
(二)焊接工艺
1、容器施焊前的焊接工艺评定,按JB4708进行
2、A、B类焊接焊缝的余高不得超过GB150的有关规定
3、焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和飞溅物
(三)焊缝返修
1、焊逢的同一部位的返修次数不宜超过两次。如超过两次,返修前均应经制造单位技术总负责人批准,返修次数、部位和返修情况应记入容器的质量证明书。
2、要求焊后热处理的容器,一般应在热处理前进行返修。如在热处理后返修时,补焊后应做必要的热处理
四、无损探伤
(一)射线照相探伤法
1.X射线
2.γ射线 Ir192 74天 <100mm
Co60 5.3年 <200mm
射线性质:①都是电磁波
②具有两重性:波动性、粒子性
射线特性:①不可见
②直线传播,有衍射,绕射能穿透物质,使物质电离,能使胶片感光,也能使增感材料产生荧光,伤害有生命的细胞。
防护学:①时间 ②距离 ③躲避
(二)超声波探伤法
利用超声波在组件中的传播,经反射接收后根回波判断是否有缺陷的方法。
(三)MT磁粉探伤:
①操作简单,直观。
②铁磁性材料(表面和内表面)首先MT
③检测缺陷位置和表面长度而不能确定深度。
特点:检查静表面缺陷
(四)PT渗透
涂上渗透液→进入毛细管→清洗→回渗
检测:开口缺陷,表面光洁度
五、压力容器的热处理:
(一) 正火
① 目的:细化晶粒,提高母材及常化处理焊缝的综合机械性能,消除冷作硬化,便于切削加工。
② 方法:把要正火的零件放入加热炉中加热到一定温度按每毫米1.5分~2.5分保温出炉空冷,风冷或雾冷。
③ 应用:16MnR 高温保温时间过长,使奥氏体晶粒大(正火)35﹟锻件(正火)封头,筒体(正火)
(二) 调质处理:
① 目的:提高零件的综合机械性能。
② 方法:淬火+高温回火(500℃以上)。得到索氏体。
③ 应用:封头,筒体,法兰,管板等。20MnMo 20MnMoNb 13MnNiMoNb 900℃~950℃ 2分~3.5分/mm 水冷+空冷。
螺栓螺母: ①35CrMoA 25Cr2MoVA 35CrMoVA
②30Mn 40Mn 35CrMoA
硬度HB=187~229 用亚温淬火。
(三)固溶处理:(针对奥氏体不锈钢)即在室温条件下保留奥氏体。
①目的:将零件加热使碳化物溶到奥氏体中,再以足够快的冷却速度将碳化物固定在奥氏体中。具有最低的强度、最高塑性、最好的耐蚀性。
②应用:封头
③方法:加热到1000℃~1150℃,以2分到4分/㎜保温后快冷,然后水冷,再进行空冷。
(四)焊后热处理:(消除应力,退火)PWHT
一般热处理:SR ISR
①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。
②方法:A.优先采用炉内整体消除应力方法(另一法:把容器视为加热炉,在设备内部加热外壳保温)
99版压力容器规则:(高压容器、中压反应器、储存容器、石油液化器储罐)不能用内部加热法。
B.分段热处理:一端在炉内,采取适当保温措施以防有害的温度梯度(重复加热的长度≥1.5m) Φ3.6m加氢反应器,长26m
C.对环缝进行局部消除应力处理→加热宽度:焊缝中心线每侧2倍板厚。
③焊后热处理工艺:
A.炉温400℃以下装炉
B.升温速率5000℃/T(有效厚度)/h 且≤200℃/h
C.保温时间T≤50mm,25mm/h T>50mm保温时间=(150+T)/100(h)
D.降温速率:400℃以上,6500/T ℃/h 且≤260℃/h
④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)产品试板(含母材试板)挂片试样等应与容器同炉PWHT
六、压力试验和气密性试验
(一)压力试验
压力试验按试验介质不同分为液压试验及气压试验。
1、液压试验
液压实验一般采用水,需要时也可采用不会导致发生危险的其他液体。试验时液体的温度应低于其闪点或沸点。奥氏体不锈钢制压力容器用水进行液压试验后应将水渍清楚干净。当无法达到这一要求时,应控制水的氯离子含量不超过25mg/L。
液压试验方法:
a) 试验时容器顶部应设排气口,充液时应将容器内的空气排尽。试验过程中,应保持容器观察表面的干燥;
b) 试验时压力应缓慢上升,达到规定试验压力后,保压时间一般不少于30min。然后将压力降至规定试验压力的80%,并保持足够长时间对所有焊接接头和连接部位进行检查。如有渗漏,修补后重新试验;
c) 对于夹套容器,先进行内筒液压试验,合格后再焊夹套,然后进行夹套内的液压试验;
d) 液压试验完毕后,应将液体排尽并用压缩空气将内部吹干。
2、气压试验
气压试验应有安全措施。该安全措施需经试验单位技术总负责人批准,并经本单位安全部门监督检查。试验所用气体为干燥、洁净的空气、氮气或其他惰性气体。
气压试验时压力应缓慢上升,至规定试验压力的10%,且不超过0.05MPa时,保压5min,然后对所有焊接接头和连接部位进行初次泄漏检查,如有泄漏,修补后重新试验。初次泄漏检查合格后,再继续缓慢升压至规定试验压力的50%,其后按每级为规定压力的10%的级差逐级增至规定试验压力。保压10min后将压力降至规定试验压力的87%,并保持足够长的时间后再次进行泄漏检查。如有泄漏,修补后再按上述规定重新试验。
(二)气密性试验
容器需经液压试验合格后方可进行气密性试验。试验压力、试验介质和检验要求按照图样上的注明。试验时压力应缓慢上升,达到规定试验压力后保压10min,然后降至设计压力,对所有焊接接头和连接部位进行泄漏检查。小型容器亦可浸入水中检查。如有泄漏,修补后重新进行液压试验和气密性试验.
七.产品各项技术指标合格打印钢号及挂铭牌
超纯水设备的工艺流程
在零件制造过程中,从零件的设计图纸到零件交付,不仅要考虑到数程编程,还要考虑到诸如零件工艺路线的安排、机床的选择、切削刀具的选择、定位装夹等一系列因素的影响,在开始编程前,必须要对零件设计图纸和技术要求进行详细的数控工艺分析,这样才能避免由于工艺方案考虑不周而可能出现的质量问题,造成无谓的人力、物力等资源的浪费。下面简单介绍下金属零件的制造工艺流程及注意事项:
一、获取零件的基本信息
(1)零件设计图纸、技术资料,以及装配图纸和零件的批量。
(2)零件所需的相关技术标准如企业标准和工艺文件及验收的质量标准。
(3)现有的工艺装备及专用设备的制造能力、工艺装备的规格及性能、工人的技术水平。
二、零件的制造工艺流程分析
分析零件的形状和大小,及原料的类型、规格、形状、热处理状态以及硬度等,利用这些原始信息有利于数控规划。
(1)装配图和零件图分析
对于装配图的分析和研究,主要是熟悉性能、用途,明确零件相互装配位置及作用,了解零件图上各项技术条件制定的依据,找出其主要技术关键问题,为制定正确的方案奠定基础。当然普通零件进行工艺分析时,可以不进行装配图的分析研究。
(2)零件图的工艺性分析
对零件图的分析和研究主要是对零件进行工艺审查,如检查设计图纸的视图、尺寸标注、技术要求是否有错误、遗漏之处,尤其对结构工艺性较差的零件,如果可能应和设计人员进行沟通或提出修改意见,由设计人员决定是否进行必要的修改和完善。
(3)零件图的完整性和正确性分析
零件的视图应符合国家标准的要求,位置准确表达清楚;几何元素(点、线、面)之间的关系(如相切、相交、平行)应准确;尺寸标注应完整、清晰。
(4)零件精度技术要求分析
零件的技术要求主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热表处理要求等,这些技术要求应当是能够保证零件使用性能前提下的极限值。进行零件技术要求分析,主要是分析这些技术要求的合理性以及实现的可能性,重点分析重要表面和部位的精度和技术要求,为制定合理的方案做好准备。
(5)尺寸标注方法分析
零件图的尺寸标注方法有局部分散标注法、集中标注法和坐标标注法等。对在数控机床上的零件,零件图上的尺寸在能够保证使用性能的前提下,应尽量采取集中标注或以同一基准标注的方式,这样既方便了数控编程,又有利于设计基准、工艺基准与编程原点的统一。
(6)零件的结构工艺性分析
零件的结构工艺性是指所设计的零件,在能够满足使用性能要求的前提下制造的可行性和经济性。通过对零件的结构特点、精度要求和复杂程度进行分析的过程,可以确定零件所需的方法和数控机床的类型和规格。
三、选择合适的机床设备
数控虽然有严格的数控机床操作规范、良好的机床维护保养,但是其本身的精度损失是不可避免的。
(1)为了控制质量,我们定期对数控设备进行检测维修,明确每台设备的精度,明确每台设备的任务。
(2)严格区分粗、精工的设备使用,因为粗工时追求的是高速度、高的去除率、低的精度,精工则相反。做到对现有设备资源的合理搭配、明确分工,将机床对质量的影响降到了最低,同时又保护了昂贵的数控设备,延长了设备的寿命。
四、切削油的选择注意事项
切削油是金属切削工艺必须采用的一种介质,在过程中主要起到润滑、冷却、清洗等作用。
(1)专用的切削油含有硫化极压抗磨添加剂成分,可以有效的保护刀具,提高工艺精度。
(2)专用的切削油与菜籽油、机械油、再生油相比,具有良好的稳定性,不会对设备、人体、环境产生危害。
(3)专用的切削油在粘度、闪点、倾点、导热性能等方面均通过严格的测试,以满足各种切削工艺需求。
电子超纯水设备工艺流程说明:
1、 第一级预处理系统:采用石英砂多介质过滤器,主要目的是去除源水中含有的泥沙、铁锈、胶体物质、悬浮物等颗粒在20 m以上对人体有害的物质,系统可以自动(手动)进行反冲洗,正冲洗等一系列操作。
2、 第二级预处理系统:采用果壳活性碳过滤器,目的是为了去除水中的色素、异味、生化有机物、降低水的余氯值及农药污染和其他对人体有害的污染物。系统可以自动(手动)进行反冲洗,正冲洗等一系列操作。
3、 第三级预处理系统:采用阳树脂对水进行软化,主要是降低水的硬度,去除水中的钙、镁离子(形成水垢的主要成分),可有效延长反渗透膜的使用寿命,并可进行智能化树脂再生。
4、 第四级预处理系统:采用5um 孔径精密过滤器,使水得到进一步的净化,使水的浊度和色度达到优化。保证RO 系统进水条件要求,保证设备的产水质量,延长设备的使用寿命。
5、 反渗透(超滤)设备主机:采用反渗透(超滤)技术进行深度脱盐处理(进口美国反渗透膜)去除钙、镁、铅、汞等对人体有害的重金属物质及其他杂质,降低水的硬度,脱盐率达99%以上,生产出符合国家标准的纯净水。
6、 微过滤装置:安装该装置主要是为防止微粒树脂颗粒从布水中滤出,造成二次水质污染,这主要是运用在对水质特别高的场合。
7、杀菌系统:采用臭氧发生器(或紫外线杀菌器),减少细菌二次污染,灭菌率可达99%以上,同时臭氧溶于水形成富氧水,保证水的纯鲜。采用水气混合器使臭氧充分与水混合,达到最佳浓度比。
超纯水设备采用反渗透系统+EDI联用工艺。石英砂过滤器和保安过滤器构成预处理系统,石英砂过滤器去除原水中的悬浮物及细菌、病毒等污染物,通过保安过滤器进一步过滤,保证反渗透系统的进水水质。进入反渗透系统的水经过处理,大分子物质被脱除,从而进入EDI处理单元,电除盐作用可以去除水中90%以上的离子,使水质达到超纯水标准,符合生产的要求。