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壓力容器制造變形的成因及預防 壓力容器變形怎么處理

本文章由注冊用戶 天空之城 上傳提供 2023-09-16 評論 0
摘要:壓力容器變形是指壓力容器使用一段時間后整體或局部地方發生幾何形狀的改變。壓力容器變形有兩種原因,由于應力引發的變形和由于加工誤差引發的變形。壓力容器出現變形會嚴重影響設備的使用效果,那么壓力容器變形怎么處理?下面來了解下。

一、壓力容器制造變形的成因及預防

(一)應力變形及預防

1、火焰切割變形

(1)筒節(jie):大(da)直(zhi)徑殼體短(duan)筒節(jie)下料(料較(jiao)長且(qie)較(jiao)窄)時(shi),其(qi)(qi)端口的火焰切割加工邊(bian)易發生(sheng)變形。因切割高溫(wen)冷卻(que)后(hou),加工邊(bian)產(chan)生(sheng)收縮,直(zhi)線(xian)邊(bian)變為“弧線(xian)”邊(bian),筒節(jie)輥圓(yuan)后(hou),其(qi)(qi)端口就不在一(yi)個水平(ping)面上,誤差(cha)較(jiao)大(da)時(shi),滿足不了組對和焊接的要求。應(ying)采取對稱切割或(huo)機械加工等方法避免(mian)產(chan)生(sheng)變形。

(2)封(feng)頭(tou)(tou):成(cheng)(cheng)型封(feng)頭(tou)(tou)火焰凈料切(qie)割(ge)(ge)后,其端(duan)口(kou)周邊會產(chan)生(sheng)收縮(suo),使(shi)封(feng)頭(tou)(tou)口(kou)徑變(bian)小。嚴重時,收縮(suo)后的封(feng)頭(tou)(tou)口(kou)徑滿足不了尺(chi)寸(cun)要求(qiu)。對整體成(cheng)(cheng)型的封(feng)頭(tou)(tou)端(duan)口(kou)加工,如(ru)采取(qu)火焰切(qie)割(ge)(ge),則其成(cheng)(cheng)型模具設(she)計時要考慮切(qie)割(ge)(ge)后的收縮(suo)量;對瓣片(pian)式組(zu)合封(feng)頭(tou)(tou)的端(duan)口(kou)加工,如(ru)采取(qu)火焰切(qie)割(ge)(ge),則封(feng)頭(tou)(tou)組(zu)裝時口(kou)徑要適當放(fang)大(da),以彌(mi)補切(qie)割(ge)(ge)后的收縮(suo)量。也可(ke)采取(qu)機械加工的方法避(bi)免(mian)產(chan)生(sheng)變(bian)形(xing)。

(3)機加工件坯(pi)料(主(zhu)要是鋼板(ban)(ban)(ban)坯(pi)料):這種坯(pi)料多用于壓力容器(qi)上的(de)大型法蘭或密封圈等。火焰切(qie)割后(hou),由(you)于鋼板(ban)(ban)(ban)脹(zhang)縮不均,致使坯(pi)料板(ban)(ban)(ban)面不平,嚴重時造成(cheng)坯(pi)料面的(de)加工量不夠。應在坯(pi)料板(ban)(ban)(ban)切(qie)割后(hou)進行平整矯形,對難以矯形的(de)坯(pi)料板(ban)(ban)(ban),可適當增(zeng)大其加工余量。

2、加工失穩變形

加工(gong)失穩(wen)(wen)變(bian)形(xing)往往是在(zai)已成型的封(feng)頭或筒節上開大(da)(da)型孔(kong)(kong)(kong)(kong)(如容器的裝卸孔(kong)(kong)(kong)(kong))、由于開孔(kong)(kong)(kong)(kong)區及其附近穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)減弱,造成殼體(ti)局部(bu)或部(bu)件的變(bian)形(xing)。盡量避(bi)免在(zai)單(dan)獨筒節或單(dan)獨封(feng)頭上直接(jie)開大(da)(da)孔(kong)(kong)(kong)(kong),可視情況將(jiang)殼體(ti)組裝成大(da)(da)段或整體(ti)后再(zai)開大(da)(da)孔(kong)(kong)(kong)(kong);開大(da)(da)孔(kong)(kong)(kong)(kong)前將(jiang)開孔(kong)(kong)(kong)(kong)區用緊貼殼體(ti)的筋板進行加強,組焊接(jie)管后殼體(ti)處于整體(ti)穩(wen)(wen)定(ding)狀態時,再(zai)把加強板撤掉(diao)。

3、焊接變形

焊(han)(han)接(jie)(jie)工藝(yi)是容器焊(han)(han)接(jie)(jie)的技術要求和操作規定,包(bao)括:采用的焊(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)、焊(han)(han)接(jie)(jie)坡口、焊(han)(han)條種類及(ji)直徑,焊(han)(han)接(jie)(jie)工藝(yi)參數、焊(han)(han)接(jie)(jie)順(shun)序、焊(han)(han)道層數、焊(han)(han)前和焊(han)(han)后(hou)的處理、焊(han)(han)接(jie)(jie)環境(jing)要求以及(ji)防變形、反變形措施等。焊(han)(han)接(jie)(jie)工藝(yi)必(bi)須(xu)經過工藝(yi)評定達到合(he)格,而且在焊(han)(han)接(jie)(jie)操作過程中(zhong)必(bi)須(xu)嚴格執行工藝(yi)要求。

根據壓力容器和大型部件(jian)的焊接(jie)(jie)條件(jian)和焊接(jie)(jie)量,預先分(fen)析(xi)焊接(jie)(jie)將要(yao)產生的變形大小和形態,有針對性地(di)制(zhi)定的控制(zhi)措施:

(1)對多焊(han)道的(de)大(da)型壓力(li)容(rong)器,例如球(qiu)形容(rong)器,應先(xian)組(zu)裝聯結成整(zheng)體后再進行(xing)焊(han)接,焊(han)接應對稱進行(xing),并(bing)要遵守規定的(de)焊(han)接順(shun)序(xu)。

(2)對多焊道的(de)大(da)型部件,如(ru)瓜瓣式組(zu)合封(feng)頭和由瓣片組(zu)合的(de)殼體(ti)過渡段,除(chu)執行上述要求外,還應(ying)在施焊場(chang)地設口(kou)形固定(ding)卡具。

(3)較長且分多節組焊(han)的壓力容器,其筒節下料時尺寸要適當放出焊(han)接收縮量,以避免出現(xian)焊(han)后殼體縮短現(xian)象。

(4)對壓力(li)容器,特別對結構復雜(za)的壓力(li)容器的組焊,要采取(qu)合理的組裝順序和焊接防(fang)變形(xing)(xing)措施,確保其制造(zao)中不變形(xing)(xing)。

(5)反(fan)變(bian)形(xing)措施:根據實(shi)踐經驗或推算(suan),預先在焊(han)接(jie)(jie)件上向(xiang)(xiang)(xiang)焊(han)接(jie)(jie)變(bian)形(xing)相反(fan)的(de)方向(xiang)(xiang)(xiang)給以變(bian)形(xing),焊(han)接(jie)(jie)后這個預變(bian)形(xing)量剛好(hao)得到抵(di)(di)消(xiao)(xiao),具體做法(fa)是:壓力容器筒節的(de)縱縫對接(jie)(jie)處兩端頭壓弧時,在發生焊(han)接(jie)(jie)變(bian)形(xing)方向(xiang)(xiang)(xiang)的(de)相反(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)留出反(fan)變(bian)形(xing)量;組(zu)合式(shi)瓣形(xing)封頭和(he)過渡段模具尺寸考慮抵(di)(di)消(xiao)(xiao)焊(han)接(jie)(jie)變(bian)形(xing)的(de)反(fan)變(bian)形(xing)量。

4、熱處理變形的預防措施

(1)熱(re)處(chu)理爐必須符合規范要求,爐內溫度均勻準確,爐壁火(huo)焰噴嘴處(chu)應設擋(dang)火(huo)墻(qiang),嚴禁(jin)火(huo)焰直接(jie)接(jie)觸或接(jie)近熱(re)處(chu)理件。

(2)長(chang)度較大的壓力容(rong)器進爐后,要加臨時(shi)支座支墊(dian),所用(yong)數量視(shi)容(rong)器具(ju)體尺度而定。

(3)直徑較大(da)、厚度較薄的殼(ke)體,一般應進行內部加(jia)強。

(4)分(fen)段預制的壓力容器,分(fen)段端口(kou)處(chu)應(ying)設加強支撐。

(5)對受高溫易失(shi)去穩定的壓(ya)力容器部(bu)件(jian),也應根據具體情(qing)況進行加固加強。

該圖片由注冊用戶"天空之城"提供,版權聲明反饋

(二)加工誤差變形

1、下料誤差變形

由于下(xia)料(liao)尺(chi)寸(cun)(cun)不準,使(shi)成型(xing)后的部件(jian)形(xing)狀超出了(le)標(biao)準規定。下(xia)料(liao)尺(chi)寸(cun)(cun)不準主要是由于計(ji)算(suan)或(huo)放大樣有誤,除了(le)提高(gao)下(xia)料(liao)人員的技術水平,還應施行下(xia)料(liao)尺(chi)寸(cun)(cun)校(xiao)對(dui)制,并盡可能采取下(xia)料(liao)尺(chi)寸(cun)(cun)計(ji)算(suan)機軟件(jian)管理(li)。

2、成型誤差變形

壓(ya)力容(rong)器部件在加工成(cheng)型中(zhong),由(you)于(yu)操作不當或(huo)模具不標準而產生變形:熱成(cheng)型封頭脫模溫(wen)度有(you)一定(ding)要(yao)求(qiu),如溫(wen)度尚高(gao)就過早脫模會導致(zhi)封頭收(shou)縮較(jiao)大,嚴重時可使其幾何(he)尺(chi)寸超標;機械輥制(zhi)或(huo)壓(ya)制(zhi)的容(rong)器部件,因操作不當使之產生變形;模具設計考慮不周或(huo)有(you)誤,使成(cheng)型后壓(ya)力容(rong)器部件的幾何(he)尺(chi)寸不符(fu)合要(yao)求(qiu)。主要(yao)預防措(cuo)施有(you):

(1)成型(xing)操作嚴格(ge)按工藝技術要求進(jin)行。

(2)用(yong)檢查樣板嚴格控制加工(gong)件的形(xing)狀。

(3)模具設計在依照(zhao)加(jia)工(gong)件的(de)(de)理論尺寸形狀的(de)(de)基礎(chu)上,充(chong)分考(kao)慮(lv)壓(ya)力(li)容器部件加(jia)工(gong)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)中(zhong)和成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)后發生(sheng)的(de)(de)變化,冷(leng)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)模具要考(kao)慮(lv)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)件的(de)(de)回彈量(liang),熱成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)模具要考(kao)慮(lv)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)件冷(leng)卻(que)后的(de)(de)收(shou)縮量(liang)。

3、組裝誤差變形

壓力容器殼體(ti)組裝時由于錯(cuo)口(kou)或不直度誤差等超(chao)標所產生的(de)變形(xing),稱(cheng)組裝變形(xing)。其預(yu)防(fang)措施:

(1)殼體組裝應使用定位卡具(ju),直徑較大、厚度較薄(bo)的(de)殼體,組裝時(shi)筒節還(huan)要(yao)加支撐,嚴格限制殼體對接(jie)邊的(de)錯口。

(2)殼體臥(wo)式(shi)組裝應(ying)在(zai)托輥上進行,并(bing)用(yong)直線檢查其不直度。

(3)分段預制的壓力(li)容器,安(an)裝時要設(she)定位卡具(ju),并(bing)用經緯(wei)儀檢查其不直度。

二、壓力容器變形怎么處理

壓力容器變形的(de)檢(jian)查一(yi)般可用直觀檢(jian)查,不太嚴(yan)重的(de)變形可以通過量具檢(jian)查來發(fa)現(xian)。

產生變(bian)(bian)形(xing)缺陷(xian)的(de)(de)壓力容(rong)器(qi),除了不(bu)太(tai)嚴(yan)重的(de)(de)局部凹(ao)陷(xian)以外,其(qi)它(ta)的(de)(de)一般不(bu)宜繼續使(shi)用。因(yin)為經過塑性(xing)(xing)變(bian)(bian)形(xing)的(de)(de)容(rong)器(qi),壁厚總(zong)有不(bu)同(tong)程(cheng)度的(de)(de)減薄,而(er)且變(bian)(bian)形(xing)材料也(ye)會因(yin)應變(bian)(bian)硬化而(er)降低習韌性(xing)(xing),耐腐蝕性(xing)(xing)能也(ye)較(jiao)差。

輕微的(de)(de)鼓(gu)包(bao)變形(xing)(xing),如果變形(xing)(xing)面積不太大(da),而且又未影響到容器的(de)(de)其它部(bu)分,則(ze)在(zai)容器材(cai)料(liao)可焊性較好的(de)(de)情況下,可以(yi)考慮采用挖(wa)補處理。即將(jiang)局部(bu)鼓(gu)包(bao)的(de)(de)部(bu)分挖(wa)去,再(zai)用相(xiang)同形(xing)(xing)狀和材(cai)料(liao)的(de)(de)板塊進行補焊,焊后按(an)容器原(yuan)來(lai)的(de)(de)技術要求對(dui)焊縫進行技術檢驗。

壓力容器的變(bian)形主要表(biao)現為局(ju)部凹陷(xian)、鼓(gu)包(bao)、整(zheng)(zheng)體扁癟、整(zheng)(zheng)體膨(peng)脹等幾種(zhong),變(bian)形的表(biao)現不(bu)同(tong),對應的處理措施也是不(bu)一樣的。

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