压力容器制造中常用技术标准的应用

2011-04-10 22:32王晓娟
化工装备技术 2011年5期
关键词:圆度钢制封头

王晓娟

(西北化工研究院)

压力容器制造中常用技术标准的应用

王晓娟*

(西北化工研究院)

对压力容器制造中常用技术标准作了简要概述。探讨了在制造中如何应用相关标准的一些问题。通过在实际生产中的应用,更深入地理解标准的含义,从而编制精准的制造工艺,实现以标准来指导生产的目的。

压力容器 制造 常用标准 应用

0 前言

压力容器属于特种设备中的一类,在工业生产及国民生活中均有广泛应用,由于其与压力、温度及介质各参数相关,因此具有一定的危险性。为了保证压力容器使用的安全性,压力容器在设计、制造、安装、使用等方面,国家都有严格规定,不但制定了一系列相关标准,而且其设计、制造、安装、使用的各各环节都必须经质量技术监督部门监督。

压力容器标准是保证压力容器安全性的技术支持,是压力容器制造单位制作压力容器的技术依据。涉及压力容器的标准有国家标准、行业标准等,由于其涉及内容广泛,因而标准种类很多。下面对实际生产制造中经常用到的标准、规程作一简要介绍。

1 常用标准介绍

在压力容器生产制造中常用到的标准、规程有《固定式压力容器安全技术监察规程》 (简称 《容规》)、GB 150《钢制压力容器》、JB/T 4710《钢制塔式容器》、JB/T 4731《钢制卧式容器》、HG 20584《钢制化工容器制造技术要求》、HG 20583《钢制化工容器结构设计规定》,另外还有一些压力容器受压元件标准,如封头、补强圈、法兰、人孔等标准,以及一些零部件标准,如支座、吊耳、液位计等标准。压力容器制造中一个重要的质量控制点——焊接,又有其相应的一系列标准,如JB 4708《钢制压力容器焊接工艺评定》、JB/T 4709《钢制压力容器焊接规程》。以上标准在压力容器制造过程中经常用到,压力容器制造单位的技术人员对这些常用标准必须非常熟悉,透彻理解,并能与实际生产紧密结合,从而达到正确指导生产的目的。任何压力容器制造单位必须严格依据国家或行业标准、规范从事压力容器的生产制造。

2 主要标准概述

压力容器制造的主要工序包括:划线、下料、卷筒、组对、焊接、校圆、检验检测、试压试漏。在安排设备生产制造之前,技术人员首先应对设计图纸进行审查,并根据设计蓝图编制制造工艺、焊接工艺、探伤工艺及热处理工艺。而上述标准或规程是工艺编制人员的技术依据。在编制工艺时,熟悉各项标准是编制正确而合理的工艺的前提。以下针对压力容器在制造中常用的标准及规范进行简要阐述。

(1) 《固定式压力容器安全技术监察规程》

《容规》界定了压力容器的范围并进行了分类,即哪些容器受质量技术监督局监检。从材料、设计、制造、安装、使用、定期检验等方面进行规定,其中第四章关于制造的内容从通用要求、焊接、试板、外观要求、无损检测、焊后热处理、试压试漏等几方面作了规定。 《容规》对压力容器制造提出了基本要求,可概括为对制造单位的资质要求,应出具哪些出厂资料,以及对焊接工艺评定、焊工及其钢印、焊缝返修的要求,对无损检测方法的选择、检测比例的确定、试压试漏等内容的要求。 《容规》相当于一个纲要,是制造压力容器的基本规范,压力容器制造单位必须遵守这一规范。但这一规范未涉及容器各部件制造的具体要求,而GB 150则对压力容器的制作过程进行了规定并提出了具体的技术要求。

(2)GB 150《钢制压力容器》

GB 150适用设计压力≤35 MPa的钢制容器,对压力容器的焊缝进行了分类。其在第十章 “制造、检验与验收”中,从总则、冷热加工成形、焊接、热处理、试板、无损检测、试压试漏几个主要方面进行具体规定。GB 150与 《容规》结构框架类似,还增加了冷热加工成形的内容,对封头、筒体、法兰、紧固件等在制造过程中的技术要求作了规定,其中最主要的是对筒体的制作工艺进行了详细具体的规定,如对筒体卷制和组对时的错边量、棱角度、圆度、直线度和削薄的处理的规定。GB 150是编制压力容器制造工艺的主要依据。但GB 150对封头及法兰的规定比较简单,主要对封头的拼接焊缝作了规定,而对封头及法兰在编制制造工艺时主要依据相应的部件标准,即JB/T 4746《钢制压力容器用封头》、JB/T 4700《容器法兰》和HG 20592《钢制管法兰》标准。

(3)HG 20584《钢制化工容器制造技术要求》

若GB 150是制造压力容器的骨架,而HG 20584标准则是填充骨架之间的肌肉。HG 20584《钢制化工容器制造技术要求》是在GB 150第10章基础上进行的补充和具体化,且以单层压力容器为主。其内容主要包括压力容器材料的要求,开孔位置的要求,相交焊缝的处理规定,补焊要求,支座位置及公差,接管公差,内件支撑圈公差等。各项公差的规定是容器制造完毕后外观检验的依据,有助于制造单位制造出更加规范的设备。

(4)HG 20583《钢制化工容器结构设计规定》

HG 20583标准对设备常见附件如支座、防涡流挡板及焊接结构等的结构设计作了规定。作为设备制造技术人员对容器的一些基本的设计要求应有所了解。

3 常用技术标准与实际生产相结合

在实际的压力容器生产制造过程中,通过上述标准的应用,使得我们对各项标准会有更深入的理解。在制造中出现的问题会使我们思考如何更有效地利用各标准进行规范的制作。压力容器主要生产工艺流程如下:

划线下料——检验下料偏差——卷制——检验错边量——校圆——检验圆度及成形情况——各筒节组对——检验错边量、棱角度——检验直线度

HG 20584标准中对外周长公差的规定,可用以正确地指导设备制造的第一道工序:划线、下料。检验人员根据标准中的规定在下料前及下料后进行尺寸检验,筒节下料展开周长的偏差偏大,会对下一道组对工序造成困难,甚至造成环焊缝对口错边量超出GB 150标准范围而导致无法焊接,也影响筒体外观形状。筒节的卷制及组对,须遵循GB 150中对圆度及错边量、棱角度的规定。筒体在卷制焊接成形后,校圆时要严格控制筒体的圆度。若圆度偏大,首先,在组对时可能造成强力组对,这在压力容器制造中是不允许的;其次,筒体的圆度过大,可能会造成与它相焊的部件产生变形或影响设备内件的安装。例如,若设备裙座筒体圆度太大,当与裙座底板相焊后,会造成底板变形,影响地脚螺栓中心距偏差,最终导致设备不能顺利安装就位。另外,筒体的圆度超标,会影响设备在组对完成后直线度不能满足GB 150中的要求。对于筒体由多节筒节组对的设备,要严格控制筒节下料宽度。若宽度偏差过大,造成筒体累计误差大,将使设备在组对完成后,总高度偏差超出HG 20584规定范围,筒体高度的偏差又会对开孔位置造成偏差。因此,在设备的生产制造中,上一道工序是下道工序的保证。任一道工序若有偏差,不但会给后续工序造成困难,而且这种偏差可能是后续工序无法弥补和克服的。各道工序若都能较好控制,符合各项标准技术要求,整个设备制造流程也就会很畅通,这样制作的设备才能更规范。

4 结语

压力容器制造中,在编制工艺时要充分考虑工艺的准确性和工序间的合理性,而要做到这些,需要对压力容器的相关标准有深入、透彻、准确的理解。只有在实际生产制造中,不断总结经验,才能精准地理解标准、准确地应用标准,从而指导生产。每台设备结构不同,应具体设备具体分析。编制工艺时,要善于发现设备结构的制造难点,有针对性地编制准确的加工工艺,充分考虑工艺的合理性,考虑工艺是否适合于现行的制造技术,从而编制出成熟、完善的加工工艺。

[1] GB 150—1998.钢制压力容器[S].

[2] TSGR0004—2009.固定式压力容器安全技术监察规程[S].

[3] HG 20584—1998.钢制化工容器制造技术规定[S].

The Application of Technology Criterions in Common Use in Pressure Vessel Fabrication

Wang Xiaojuan

This paper summarizes the technology criterions in common use in pressure vessel fabrication and discusses how to use correlative criterions.We can understand the criterions better by using them in actual production, so we can plan accurate process and realize the production directed by criterions.

Pressure vessel;Fabrication; Criterions in common use; Use

TQ 050.6

*王晓娟,女,1974年生,工程师。西安市,710600。

2011-03-16)

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