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大直径厚壁球形封头的制造作者：王立平来源：《科学与财富》2020年第25期摘要：简要介绍大直径厚壁球形封头的压制和组焊的加工方法，总结了有关的制造工艺。
关键词：厚壁球形封头;制造;焊接;防变形近年来随着制造技术的发展，大型设备广泛应用，封头的公称直径也越来越大，球形封头在厚壁容器中的应用逐渐增多。
我厂为宁夏宝丰能源集团有限公司制造一台甲醇合成塔设备，该设备重量达到340吨，筒体直径为4000mm，筒体厚度达到80mm，是20万吨/ 年甲醇工程项目的核心设备，而其上的球形封头为主要受压元件，其高质量的制造对于设备安全稳定的运行起着至关重要的作用。
该封头是我厂首次制造的直径最大和最厚的球形封头。
为此，我厂将大直径厚壁球形封头的制造作为一项重要的技术课题。
1、主要参数和制造要求半球形封头的尺寸为SR2008mm，δ=69mm，材料为15CrMoR，封头无直段。
材料15CrMoR钢板的P、S含量分别为P≤0.025%，S≤0.010%。
主要制造技术要求：（1）;;;; 用弦长2 米的检验样板检查瓣片的曲率允许间隙e≤3mm。
（2）;;;; 瓣片组对错边量b不应大于钢板名义厚度的1/4，且不大于3mm。
（3）;;;; 封头的外圆周长公差为-12～+18mm。
甲醇合成塔的球形封头直径为φ4000mm，由于直径较大，我们采用瓣片成型方法。
制造主要分为下料与压形、放样划线与净料切割、封头组对、焊接、热处理、无损检测。
2、下料与压形封头采用尺寸相同左右对称的6 片瓜形瓣片和φ1740mm中心顶圆板组焊而成。
瓣片成形的封头坯料尺寸与整体成形的封头坯料尺寸计算方法不同，其号料样板的计算和制作可用坐标法或放大样法。
为防止损伤模具和母材，切割后要把瓣片坯料周边的熔渣打磨干净。
因球形封头瓣片的曲率一致，而且瓣片成形中的变形量较小，所以封头瓣片采用了冷成形。
采用点压冷成形法，可以大大降低成本，效率可以提高，而且成形和外观质量较好。
2.1下料工序根据工艺流转卡，φ1700mm的封头下料尺寸为φ2050mm；通常下料的板材的标准宽度只有1500,2000,2200mm等，为了节省材料，我们大多选用宽度1500mm 的板材进行下料。
由于宽度不够，所以通常需要下两块料，最后进行拼接。
小的那块拼接板，称为接头。
在下料前需要在原板材上切取试样，需要对试样进行，物理性能测试和化学元素含量的测试，因为物理性能决定封头的减薄率，化学元素含量决定焊接质量，0Cr18Ni9中物理性能和化学元素含量见表2-1、表2-2。
[2]并且要符合新容规(固定式压力容器安全技术监察规程)中规定的用于压力容器的材料P≤0.03%，S≤0.02% [3]2.1.1下料操作下料是封头制作的首道工序，下料下的好不好是一个封头质量最后是否过关的前提。
在下料的同时也要考虑到怎么样排列下料才会使用料最省，达到成本最低，并且在切割圆片的时候要考虑下料圆片公差-5～+5mm。
盛博封头主要加工的是不锈钢封头和碳钢封头，其切割的工具是不同的，不锈钢切割的时候用的是等离子切割，而碳钢则是用乙炔气割，如果是比较薄的碳钢也是可以用等离子切割的，而切割圆片的圆规，则是根据要切割的半径调节圆规上的活动扣来确定切割半径。
2.1.2 下料作业标准(1)根据工艺卡对照实物，确认工艺流转卡（包括公务下达的排料图）的要求，材料规格确认是否与实物一致。
(2)确认板材厚度，材质，以及表面质量是否符合要求。
(3)材料入库检查时，每张钢板应该配有相应的材料质量保证书，这是钢板的检验数据，是钢板合格使用有确实的依据。
(4)根据工艺流转卡（或排料图）选择需要的材料。
(5)根据工艺卡确认下料直径，下料尺寸公差标准为±5，标记中心后画线下料。
[1](6)下料完成后将产品的指令号，单位号，形状，材质，炉批号，用油漆笔移植在同张板表面，如果有半圆，在半圆上也要移植同样内容，最后由检验员确认。
(7)根据工艺卡要求将在圆片压外的一面打上钢印，钢印内容为炉批号和材料牌号，如有特别指示按照要求打钢印，并将钢印内容拓印，以便复查，操作者要在拓印纸上签名。
编码：JYL技-01/11 版次：A 修改：1 页码：24/40封头压制工艺守则1 主题内容与适用范围本规程规定了受压封头冲压的技术要求和操作方法。
并适用于材质为碳钢、低合金钢的翻边、平拆管板、椭圆封头及碟形封头拱形管板的加热压制和修复。
2 引用标准GB/T25198-2010 《钢制压力容器用封头》GB/T25198-2010 《锅壳式锅炉受压元件制造技术条件》3 对操作人员的技术要求3.1 操作人员应熟悉图样、技术要求及工艺规范。
3.2 操作人员应熟悉所用设备、模具、工具的性能、结构及必要的维修知识,严格遵守操作规程。
加热炉和压力机的操作人员须持有操作许可证,方能上岗操作。
3.3 操作人员要认真做好现场管理工作,对工件、模具、工具应具有相应的工位器具,整齐放置在指定地点,防止碰损、锈蚀。
4 设备及工装4.1 各种油压机、加热炉、送料小车等设备的性能应符合设备说明书中的规定。
4.2 工装模具、工具、量具有成形模、复合模具、脱件装置、支脚、紧固扳手、手锤、大锤、风动砂轮、风铲、钢卷尺、盒尺、钢板尺、弯尺、卡尺、内外卡钳、测温仪等,模具应经检查合格方可使用。
量具与仪表应按规定经周期检定合格。
5 对封头毛坯的制作5.1封头毛坯尺寸（计算公式） P=1.2(PN+δ+2h)5.2划下料线时,先划十字中心线,再划坯料线及人孔开孔线,人孔之长短轴要与十字中心线重合且长轴必须与钢板轧制方向垂直（轧制方向通常为钢板长度方向）。
5.3下料时,封头毛坯外圆可用手工切割，易采用定心切割,推荐采用仿形切割。
5.4 封头毛坯的拼接5.4.1 封头毛坯应尽量采用整块钢板制成。
若需拼接时,允许由两块钢板按GB/T25198-2010标准和GB/T25198-2010标准、施工图样进行。
5.4.2 焊接后，内表面拼接焊缝以及影响成形质量的外表面拼接焊缝,在成形前应将焊缝余高打磨至与母材齐平,铲平长度为离圆坯外边缘300～350mm。
封头制造通用工艺规程1范围1.1本规程规定了椭圆形封头下料、拼板、焊接、成形、检验等的方法和要求。
1.2本规程规定Q345R材料制椭圆形封头的制造。
2总则封头的制造除符合本规程的规定外，还应遵守国家颁布的有关法令、法规、标准、和其它相应规程和图样及专用工艺文件的要求。
3 材料3.1封头用材料应符合相应材料标准的规定，并附有钢板生产单位的钢材质量证明书和确认标记。
3.2制造一、二类及无类压力容器的封头的材料质量证明书项目齐全，实物标志清楚，可不复验。
若材料质量证明书项目不齐全或齐全但实物标志不清楚者，必须复验合格。
3.3三类压力容器的封头的材料必须质量证明书项目齐全，并与实物标志相符，且经本公司复验合格。
4 制造检验流程4.1封头制造检验流程见图4--1。
4.2下料4.2.1封头尽量下整体料，如需拼接时，封头各种不相交的拼焊焊缝中心线间距离至少应为封头钢材厚度的3倍，且不小于100血。
当封头由瓣片和顶圆板拼接制成时，接头方向只允许是径向和环向的，中心顶圆板直径应小于1/2DN。
4.2.2封头瓣片和顶圆板应用整板制造，不得拼接。
4.2.3封头按展开尺寸（外协成形封头下料尺寸按外协厂家要求）划线，采用机械加工、等离子切割或氧乙炔焰气割等方法进行下料和切割坡口，切割后必须去净割瘤、飞溅、毛刺及氧化层，并用砂轮打磨呈金属光泽，坡口表面不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷。
K 川Q345R 钢材经火焰气割的坡口表面，应进行磁粉或渗透检测。
图4-14.3拼接4.3.1封头拼接坡口型式及尺寸按专用焊接工艺，坡口表面应平整、光滑。
4.3.2封头拼接时，对口错边量不得大于钢板厚度的10%，且不大于1mm,复合钢板的对口错边量不得大于钢板复层厚度的30%，且不大于1mm ，棱角度应不大于O.1J+1且不大于2mm （5为名义厚度）。
n n4.3.3封头拼焊前，须将焊缝两侧各30mm 范围内的氧化物、油污、锈蚀等杂物彻底清除干净。
封头制作工艺WI03-05 1. 总则1.1本工艺适用于碳素钢、低合金钢及不锈钢制椭圆形封头的拉伸成型，其他形式的封头也可参照执行。
1.2本工艺是与产品工艺文件配合使用的通用规定，若与产品工艺文件有相抵触或产品工艺文件有特殊要求时，以工艺文件为准。
2.拉伸模与润滑2.1根据产品名细表中指定的工装号选用胎模。
2.2使用的拉伸模应完好，上模排气孔不得堵死，经验证合格后方可使用。
2.3上下模及压紧环分别用螺柱和附具固定在冲头和压力机底座上，调整圆周方向间隙均匀,其差值≤1mm.2.4每拉伸一个封头前,应检查胎模是否有松动和偏移,以及其他缺陷,确认完好后,方可继续使用.2.5每个封头拉伸和压制前,必须清除胎模工件面上的氧化皮,熔渣等杂物,并给拉环均匀的涂刷润滑剂.冷拉伸封头时,上下模和压边圈工作面,毛坯周边的上下面,涂刷润滑剂. 2.6润滑剂的配制热拉伸时:石墨粉+机油冷拉伸不锈钢:滑石粉+肥皂+机油3. 毛坯予压3.1 为了避免薄封头拉伸时起皱和鼓包,可先将毛坯第一次予压成拱形.椭圆形封头S/Di=0.6~2%时,压凸R≈0.8~0.9Di.对于直径大而壁薄的封头,可分2~3次压凸,由浅至深的压至规定的R值.3.2 拼接的毛坯料的焊接接头余高须全部打磨至与母材平齐后方可进行压制。
当板料拼接时，其最外一条焊缝距板中心距离应小于0.25Di且最小板宽不得小于300mm。
(Di——封头内直径)3.3 拼接的毛坯板料压凸后,需用放大镜严格检查是否有裂纹,当有怀疑时,可作表面探伤检查.3.4 拼接的毛坯板料压凸时,焊接接头处产生裂纹时,应把裂纹清除掉,按工艺要求进行焊补与探伤.4.加热与拉伸4.1封头毛坯的加热和终压温度见表4.1特殊钢种按专用工艺执行,不锈复合钢板按复合层要求进行加热.表4.14.2 毛坯在加热炉中摆放应加支座，多块毛坯同时加热时毛坯之间要加50~100mm厚支垫，不得将毛坯重叠，防止过烧或烧不透。
高压封头生产工艺流程下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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精馏塔的结构和工作原理精馏塔是化工、石油、制药等行业中广泛应用的一种分离设备，用于分离混合物中的不同组分，以获得高纯度的产品。
它的结构和工作原理相对复杂，但理解起来并不困难。
一、精馏塔的结构精馏塔通常由以下几个主要部分组成：1、塔体塔体是精馏塔的主体结构，一般为圆柱形，由金属材料（如不锈钢）制成。
塔体的高度和直径根据处理物料的量和分离要求而定。
2、塔板或填料塔板和填料是实现气液接触和传质的关键部件。
塔板上通常有许多小孔和溢流堰，使得上升的蒸汽与下降的液体能够充分接触和交换物质。
常见的塔板类型有泡罩塔板、浮阀塔板和筛孔塔板等。
填料则是填充在塔内的各种形状的固体材料，如环形、鞍形等，增加了气液接触的表面积，提高了分离效率。
3、进料口和出料口进料口用于将待分离的混合物引入塔内，一般位于塔体的中部或上部。
出料口则分为塔顶出料口和塔底出料口，分别用于排出塔顶的轻组分和塔底的重组分。
4、冷凝器和再沸器冷凝器位于塔顶，用于将塔顶上升的蒸汽冷却并冷凝成液体，一部分作为塔顶产品排出，另一部分回流至塔内。
再沸器位于塔底，通过加热使塔底液体部分汽化，产生上升的蒸汽。
5、回流装置回流装置包括回流罐和回流泵，用于将冷凝器冷凝下来的液体一部分送回塔内，以维持塔内的物料平衡和温度梯度。
二、精馏塔的工作原理精馏塔的工作原理基于混合物中各组分的挥发度不同。
挥发度高的组分（即沸点低的组分）容易汽化，而挥发度低的组分（即沸点高的组分）则不容易汽化。
在精馏过程中，待分离的混合物从进料口进入塔内，与塔内自上而下流动的液体（回流液）和自下而上流动的蒸汽（上升蒸汽）进行多次接触和传质。
上升蒸汽中易挥发组分的含量逐渐增加，而下降液体中难挥发组分的含量逐渐增加。
经过多次接触和传质后，在塔顶得到纯度较高的易挥发组分，在塔底得到纯度较高的难挥发组分。
具体来说，当混合物进入塔内后，由于各组分的沸点不同，低沸点的组分容易汽化，形成蒸汽向上运动。
在上升过程中，蒸汽与下降的回流液相遇，进行热量和物质交换。
