压力容器的焊接摘要众所周知,压力容器是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。
而由于密封、承压及介质等原因,容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故,因此世界各国均将其列为重要的监检产品,由国家指定的专门机构,按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。
同样的,对于它的生产要求也不能放松。
焊接作为压力容器生产的主要环节,可谓是重中之重。
本文从压力容器焊接接头设计、压力容器焊接材料的选择及常用的焊接方法等方面简单地介绍了压力容器焊接方面的基础知识。
基于手工电弧焊设备简单、工艺灵活及对各种刚适应性强等特点,手工电弧焊成为压力容器最主要的焊接方法,本文详细的介绍了手工电弧焊在压力容器焊接中的应用及常见的焊接缺陷和预防方法。
关键词:压力容器,手工电弧焊,石油化工,焊接方法PRESSURE VESSEL OF WELDINGABSTRACTWith the high-speed development of national economy, oil chemical industry and products by the extensive use of air, large capacity pressure container storage tank of low temperature low pressure liquid is regarded as the priority development of production important products. The use of pressure vessel is very extensive. It is in the oil industry, the energy industry, scientific research and military industry and so on the economy in each department plays an important role in the equipment. According to the pressure of pressure vessels are rated: low pressure containers, medium voltage containers, high pressure vessel and ultrahigh pressure container.I do this topic discussion is medium voltage containers (code M 1.6 MPa than p < 10.0 MPa) welding process design.Based on manual arc welding equipment simple, flexible and to all sorts of technology just strong adaptability and other characteristics, this paper I used manual electric arc welding and Choose model ZGX-300 rotary dc machines. The welding structure, from bottles of welding joint structure design, welding materials selection principle of all-round expounded on medium voltage vessel welding process design and introduces mainly the manual arc welding range of knowledgeKEY WORDS: Medium pressure vessure,Manual arc welding,Pressure vessel,Bongding technolgy目录摘要 (I)ABSTRACT (II)前言 (1)第1章压力容器及其焊接接头的结构设计 (3)1.1 压力容器简介 (3)1.2 压力容器焊接接头分类 (4)1.3 压力容器焊接坡口 (5)1.3.1 选择坡口形式和尺寸应考虑下列因素: (5)1.3.2 焊接接头和坡口的设计 (5)第2章压力容器焊接材料的选择原则 (6)2.1 压力容器焊接材料的选择原则 (6)2.1.1 选择焊接材料等强性原则 (6)2.1.2 对工艺因素的考虑 (6)2.1.2按不同焊接方法的特点选择材料 (6)2.1.3 合理的经济性 (6)2.2 电焊条的选择 (7)2.2.1 16MnR钢焊条选用的焊条牌号及直径 (7)2.2.2 焊丝和焊剂的选择 (7)第3章压力容器焊接方法及特点 (8)3.1 埋弧自动焊 (8)3.2 氩弧焊 (9)3.3 手工电弧焊 (9)第4章压力容器手工电弧焊工艺 (11)4.1 手工电弧焊的工作原理 (11)4.1.1 手工电弧焊的形成过程 (11)4.1.2 影响焊接电弧稳定的因素 (12)4.2 弧焊电源的选用 (12)4.2.1 电源 (13)4.2.2 旋转式直流电弧机 (13)4.3 手工电弧焊的焊接工艺 (14)4.3.1 焊接工艺参数的选择 (14)4.3.2 焊接操作技术 (17)4.4 准备工作 (18)4.5 焊接工艺参数 (19)结论 (20)谢辞 (21)参考文献 (22)前言压力容器的用途十分广泛。
它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。
压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。
此外,还配有安全装置、表针及完全不同生产工艺作用的内件。
压力容器由于密封、承压及介质等原因,容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故。
目前,世界各国均将其列为重要的监检产品,由国家指定的专门机构,按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。
压力容器按照设计压力(P)划分为低压、中压、高压和超高压四个压力等级。
按盛装介质分为:非易燃、无毒、易燃或有毒、剧毒。
按工艺过程中的作用不同分为反应容器、换热容器、分离容器和贮运容器。
为了更有效地实施科学管理和安全监检,我国《压力容器安全监察规程》中根据工作压力、介质危害性及其在生产中的作用将压力容器分为三类。
并对每个类别的压力容器在设计、制造过程,以及检验项目、内容和方式做出了不同的规定。
同时压力容器已实施进口商品安全质量许可制度,未取得进口安全质量许可证书的商品不准进口内部或外部承受气体或液体压力,并对安全性有较高要求的密封容器,早期主要用于化学工业,压力多在10兆帕以下。
合成氨和高压聚乙烯等高压生产工艺出现后,要求压力容器的压力达100兆帕以上。
随着化工和石油化工等工业的发展,压力容器的工作温度范围越来越宽,容量不断增大,有些还要求耐介质腐蚀。
20世纪60年代开始,核电站的发展对反应堆压力容器提出了更高的安全和技术要求,从而促进了压力容器的进一步发展。
压力容器主要为圆柱形,也有球形或其他形状。
根据结构形式,可分为多层式压力容器,绕板式压力容器、型槽绕带式压力容器、热套式压力容器、锻焊式压力容器和厚板卷焊式压力容器等。
大多数压力容器由钢制成,也有的用铝、钛等有色金属和玻璃钢、预应力混凝土等非金属材料制成。
压力容器在使用中如果发生爆炸,会造成灾难性事故。
为了使压力容器在确保安全的前提下达到设计先进、结构合理、易于制造、使用可靠和造价经济等目的,各国都根据本国具体情况制定了有关压力容器的标准、规范和技术条件,对压力容器的设计、制造、检验和使用等提出具体和必须遵守的规定。
本文从焊接方面全面阐述了关于压力容器的焊接,并着重介绍了手工电弧焊在压力容器焊接中的应用。
最后,对压力容器焊接方法自动化的前景进行分析,这也是以后我们工作中要逐步解决的问题。
第1章压力容器及其焊接接头的结构设计1.1 压力容器简介压力容器的用途十分广泛。
它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。
压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。
此外,还配有安全装置、表计及完全不同生产工艺作用的内件。
压力容器由于密封、承压及介质等原因,容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故。
目前,世界各国均将其列为重要的监检产品,由国家指定的专门机构,按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。
压力容器的分类方法很多按承受压力的等级分为低压容器、压力容器、高压容器和超高压容器。
为了更有效地实施科学管理和安全监检,我国《压力容器安全监察规程》中根据工作压力、介质危害性及其在生产中的作用将压力容器分为三类。
并对每个类别的压力容器在设计、制造过程,以及检验项目、内容和方式做出了不同的规定。
压力容器已实施进口商品安全质量许可制度,未取得进口安全质量许可证书的商品不准进口。
应该按照最新TSG R0004-2009 《固定式压力容器安全技术监察规程》中划分,先按介质划分为第一组介质和第二组介质,然后再按照压力和容积划分类别Ⅰ类,Ⅱ类,Ⅲ类,老容规的所谓第一类、第二类、第三类已经不适用啦。
不同的焊接方法有不同的焊接工艺。
焊接工艺主要根据被焊工件的材质、牌号、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,焊接方法的种类非常多,只能根据具体情况选择。
确定焊接方法后,再制定焊接工艺参数,焊接工艺参数的种类各不相同,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。
1.2 压力容器焊接接头分类压力容器的焊接接头分成四类,目的是在设计、制造、维修、管理时可以分别对待,从而保证焊接质量[1].1 容器圆筒部分的纵向接头(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,各类凸形封头中的所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接的接头,均属Ⅰ类焊接接头。
2 壳体部分的环向焊缝接头,锥形封头小端与接管连接的接头,长颈法兰与接管连接的接头,均属Ⅱ类焊接接头,但已规定为Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ类的焊接接头除外。
3 平盖、管板与圆筒非对接连接的接头,法兰与壳体、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Ⅲ类焊接接头。