锅筒制造基本知识

锅炉锅筒的制造工艺方法1、锅筒（俗称汽包）的结构锅筒一般由左右封头、封头人孔、筒体、各种接管及安装耳板等组成。

电站锅炉根据其工作方式不同，可分为自然循环锅炉和控制循环锅炉，相应的锅筒在结构尺寸，如筒径、长度、壁厚等方面也不尽相同，典型的600MW亚临界控制循环锅炉如图1所示。

图1.600MW亚临界锅炉锅筒典型结构图1—左封头2—安全阀管接头3—小管接头4—起吊耳板5—右封头6—省煤器给水管接头7—下降管接头8—上筒体9—下筒体2、锅筒的制造工艺方法（1）封头的制造头的形状多为半椭圆短轴的旋转体，或为两个相连的不同半径的对弧形旋转体。

其板厚与筒壁相当或稍厚一些。

封头分为有人孔与无人孔两种。

制造工艺如下：原材料检验→划线→下料→拼缝破口加工→拼板的装焊→加热→压制成形→二次划线→封头余量切割→热处理→检验→装配。

①封头的成形锅筒的封头一般采用大型的压力机一次热冲压成形。

封头冲压所采用的模具一般包括冲头、拉环、上模托架、拉环座及底座等，如图2所示。

图2.封头冲压模具图1—上模托架2—冲头3—钢板4—拉环5—拉环座6—底座封头钢板采用半自动热切割下料，利用定心拉杆辅助半自动切割机，即可割出完整的圆形毛坯。

封头进行热冲压时，钢板的加热温度要超过材料的上临界点，保温时间依据钢板的壁厚1.2min/mm，终压温度约为800①。

封头冲压后进行超声波检测壁厚，封头任意部位的实际壁厚不得小于理论最小壁厚。

①封头的堆焊一般高压、中压及低压锅筒封头补强均采用焊加强板的方式，而亚临界锅筒封头采用堆焊的方法来实现补强，堆焊范围为封头球顶ф813mm范围内，可采用变位机与操作机配合进行堆焊。

（2）筒体的制作①筒体的成形筒体的成形可分为压制成形和卷制成形两种。

压制成形时，可采用冷压、热压和温压；卷制成形可分为冷卷、热卷和温卷。

压制时将筒体分成两片压制，然后焊接两条纵缝组成圆形筒体；卷制时需焊接一条纵缝，然后再经过高温矫圆加工成形筒体。

电站高压锅炉锅筒卷制及焊接工艺分析摘要：随着我国工业的不断发展，燃气锅炉的生产应用已经非常广泛。

锅筒是锅炉中最关键的受压部件。

其作用是接纳省煤器给水并进行汽水分离，向循环回路供水和向过热器输送饱和蒸汽，除水盐分获得良好的蒸汽品质，负荷变化时起蓄热和蓄水作用。

锅筒筒体有一定长度，一般由几段筒节组成。

高压锅炉锅筒常用的钢板材质为P355GH，制造过程由钢板卷制、坡口加工、焊接等工艺组成，锅筒卷制和焊接是其最重要的工艺环节。

锅炉制造企业的生产能力，直接影响着这两个工艺能否有效实现。

关键词：电站高压锅炉；锅筒卷制；焊接工艺引言高炉煤气是钢铁企业中高炉产生的副产品，对其进行有效利用可节约一次能源，降低对环境污染和碳排放量。

国家提倡能源的综合利用，各钢铁公司从各自角度出发，响应倡导改制燃料结构。

随着钢铁企业产能的提升，高炉煤气放散量也在增加。

1锅筒卷制概述筒节的卷制就是钢板的弯曲过程也是钢板的弯曲塑性变形过程。

要把钢板卷制成圆筒形，必须使钢板在宽度方向都受到相同的弯曲力，产生相同的塑性变形。

如受力不相同，卷制的筒节将不是真的圆筒形。

锅筒的卷制工艺设计一方面是考虑设备的加工能力，另一方面是考虑材料的屈服极限、筒节弯曲参数，即变形率。

为此，我们从设备和弯曲变形率两方面来制定锅筒筒节卷制方案。

2电站高压锅炉锅筒卷制及焊接工艺2.1卷制工艺方案设计在钢板卷制过程中，钢板产生的塑性变形，沿钢板厚度方向是各不相同的，外圆周伸长，内圆周缩短，中间层保持不变。

由于钢板在弯卷时，外周伸长内周缩短，因此钢板金属组织产生不同的变形。

外侧晶粒拉长，内侧晶粒压缩，晶格扭曲，使钢板内部产生内应力并形成加工硬化现象。

钢板愈厚或卷成的筒节直径愈小，则钢板的变形率愈大，加工硬化现象也愈严重，钢板内部的内应力也愈大。

上述情况将会严重地影响筒节的制造质量，甚至会产生裂纹使筒节报废。

2.2TP304钢材的焊接工艺鉴于TP304钢材的性能，在焊接锅炉再热器小径管时，应用线能量相对集中的手工钨极氢弧焊工艺进行打底、填充以及盖面，该工艺能够充分扰乱柱状晶体方向以及杂质汇集，避免出现严重的内应力以及偏析，有助于减轻晶间腐蚀，减少热裂纹的出现。

锅筒制造工艺守则受控状态：受控编制：宋焕忠手册编号：BJG／QMS／GY2—1999审核：陈升财版本号：第二版批准：高贺然二OO三年三月十二日发布二OO三年四月一日实施锅筒制造工艺守则本守则编制依据JB/T6693－93标准，适用于本厂生产的锅筒式热水锅炉的锅筒制造。

一、材料要求：1、施用于锅筒的材料必须符合锅炉图纸设计的要求。

材料代用必须按规定的手续办理。

对首次采用的钢种必须经过必要的试验。

材料的色标必须在下料时进行移植。

2、制造锅筒用的焊接材料和锅筒的焊接工作，必须符合JB1613－83《锅炉受压元件焊接技术条件》的规定。

电焊条必须经过专的烘干后，才可使用于锅筒的焊接。

3、制造锅筒的钢板必须经过质检股按JB3375《锅炉原材料入厂检验》的规定进行检验，验收合格后方可入库，并编上入库号和打上色标。

同时挂上相应的材料牌。

凡未经检验合格的，或检验不合格的原材料一律不准投产。

二、拼接1、锅筒拼接时筒体最短一节的长度不得小于300mm。

2、每节筒体的纵向焊缝、封头的拼接焊缝和相邻筒体的纵向焊缝，必须错开。

两焊缝中心线间的外圆弧长不得小于100mm。

3、封头应用整块钢板制成。

如果需要接接，则当公称内径Dn≤2200时，拼缝不得多于1条。

三、对接焊缝边缘偏差1、纵向焊缝对接边缘偏差，当钢板厚度相同时，边缘△δ不得大于板厚的10%，且不得超过3mm 。

当钢板厚度不同时，焊缝两边钢板中心线应一致，其边缘偏差△δ不应大于10%厚板厚度，且不得超过3mm ，否则两边应削薄，削薄长度至少为削薄厚度的4倍（见图1）。

2、环向焊缝对接边缘偏差，当板厚度相同时，边缘偏差△δ应不大于板厚的10%＋1mm ，且不大于4mm 。

当钢板厚度不同时，边缘偏差△δ不应大于10%厚板厚度，且不得超过4mm ，否则两边应削薄，削薄长度至少为削薄厚度的4倍（见图1）。

四、 管孔人孔和焊焊接件位置1、焊接管孔应尽量避免开在焊缝上，并避免管孔焊缝与相邻焊缝的热影响区互相重合，如不能避免时，需同时满足下列条件时，方可在焊缝上及其热影响区内开孔。

中华人民共和国机械工业部部标准锅炉锅筒制造技术条件JB 1609-83代替 JB 1609-75本标准适用于介质出口压力不大于140kgf/cm、介质出口温度不大于540℃的固定式水管锅炉锅筒的制造和验收。

1 技术要求1.1 材料和焊接1.1.1 锅筒钢板的选用应符合有关技术文件的规定。

制造锅筒的钢板应符合设计图样的要求。

材料代用应按规定办理手续。

对制造厂首次采用的钢种应经过必要的试验。

1.1.2 制造锅炉筒用的焊接材料和锅筒的焊接工作应符合JB 1613-83《锅炉受压元件焊件接技术条件》的规定。

1.1.3 制造锅筒用的钢板，必须经检验部门按JB 3375-83《锅炉原材料入厂检验》的规定进行检验。

未经检验或检验不合格者不准投产。

封头、筒体和集中下降管管座上必须打上各厂的材料检验编号。

1.2 拼接1.2.1 锅筒拼接时筒体最短一节长度，对中低压锅炉不应小于300mm，对高压锅炉不应小于600mm。

1.2.2 每节筒体的纵向焊缝不得多于两条，且两条焊缝中心线间的外圆弧长对中低压锅炉不应小于300mm，对高压锅炉不应小于600mm。

1.2.3 相邻筒体的纵向焊缝，封头的拼接焊缝和相邻筒体的纵向焊缝，均应互相错开。

两焊缝中心线间的外圆弧长不得小于较厚钢板的3倍，且不得小于100mm。

1.2.4 封头应尽量用整块钢板制成。

必须拼接时，允许由两块钢板拼成。

拼接焊缝离封头中心线的距离不应超过0.3D n（D n为内径），并不得通过扳边人孔，且不得布置在人孔扳边圆弧上。

1.3 表面质量1.3.1 热卷筒体应清除内外表面的氧化皮。

筒体内外表面的凹陷和疤痕当其深度为3～4mm时，应修磨成圆滑过渡，其深度超过4mm时，应补焊并修磨。

1.3.2 冷卷筒体内外表面的凹陷和疤痕当深度为0.5～1mm时，应修磨成圆滑过渡，其深度超过1mm时，应补焊并修磨。

1.3.3 筒体制成后不允许有裂缝、重皮等缺陷。

1.3.4 封头冲压前应去除钢板毛刺，冲压后应去除内外表面的氧化皮，表面不允许有裂纹、重皮等缺陷。

锅炉厂有限责任公司锅炉锅筒制造技术条件30.2001.002(G)代替：30.96.002依据：JB/T1609-93及96年版《蒸汽锅炉安全技术监察规程》编制：锅炉开发设计处：校对：工艺处：审核：技术检查处：审定：材料研究所：总工程师批准：前言本标准是根据JB/T1609-93《锅炉锅筒制造技术条件》、《蒸汽锅炉安全技术监察规程》(96版)对30.96.002《锅炉锅筒制造技术条件》进行的修订。

本标准将原标准30.96.002中补充规定1内容加入到正文中,并做部分修改,主要区别如下: １范围：本标准不再包括额定蒸汽压力P≤2.5MPa蒸汽锅炉及热水锅炉的锅筒制造规定。

２第3.3.1条：凹陷和疤痕的修磨深度由3~4mm改为1~4mm。

３第5.2.2条：增加禁止在与水接触的情况下进行返修。

４第5.3.3条：下料后钢板周边的超声波检测区域由70mm修改为100mm。

５第5.3.4条：增加外径大于等于φ133的管接头焊后应进行100%超声波检测的规定。

６第5.4条：取消了对中间热处理的解释。

本标准于1959年首次制定,并于1973年第一次修订,1982年第二次修订,1985年第三次修订,1988年第四次修订,1996年第五次修订,本次为第六次修订。

本次修订增加了版次，首次制定视为Ａ版，故本次修订确定为G版。

本标准由技术管理处提出并归口。

本标准起草单位: 技术管理处本标准主要起草人:1 范围本标准规定了锅炉锅筒制造、检查验收以及标志、油漆和包装的要求。

本标准适用于固定式热水锅炉和额定蒸汽压力不大于13.7MPa，额定蒸汽温度不大于540℃的固定式蒸汽锅炉。

额定蒸汽压力不大于2.5MPa的水管锅炉锅筒和额定出水压力不小于0.1MPa、额定热功率不小于0.1MW 的热水锅炉锅筒按30.98.273《P不大于2.5MPa锅炉锅筒和热水锅炉锅筒以及P不大于1.6MPa锅壳锅炉受压元件制造技条件》规定验收。

2 引用标准30.98.273 P不大于2.5MPa锅炉锅筒和热水锅炉锅筒以及P不大于1.6MPa锅壳锅炉受压元件制造技条件2000-0080 产品材料代用规定30.96.243 锅炉水压试验技术条件30.1999.044 锅炉受压元件焊接技术条件30.94.040 200MW锅炉产品油漆、包装及发货技术条件1999-0204 锅炉胀接管孔尺寸及管端伸出长度96-0249 中低压锅炉焊接管孔尺寸1999-0201 锅炉管孔中心距尺寸偏差30.2000.286（E）金属材料入厂验收和检验标准98-0730 关于原材料、焊缝、热处理和无损检验产品识别标记的规定30.96.271 关键部件清洁度标准3 技术要求3.1 材料和焊接3.1.1 锅筒材料的选用应按有关技术文件的规定,制造锅筒的材料应符合设计图样的要求，材料代用应符合2000-0080的规定。

锅筒装配工艺WI11-GT04 1.总则1.1本工艺适用于锅炉锅筒的筒节及锅筒的组装工序。

1.2本工艺若与产品工艺文件相抵触时，以产品工艺文件为准。

2.一般规定2.1组成锅筒的受压元件，如筒节、封头、各接管、人孔盖等，必须经检查并作出合格标记后，才能进行组装。

2.2锅筒的整体组装次序，按产品工艺文件规定执行。

2.3组装后经整体检查合格（自检、互检和专职检查员检查）后方可转入下道工序。

3.筒体组对3.1筒节应尽量用组对夹具，避免或减少点焊临时卡具。

筒节两端应平齐，错边量不得超过1.5mm。

3.2用大锤敲打找圆时，必须加垫板，锤痕深度不大于0.5mm。

3.3筒节纵缝或封头拼接焊缝的对口错边量不得大于钢板名义厚度的10%，且不超过3mm；当板厚大于100mm时，不超过6mm。

筒节环缝组对造成的错边量不大于钢板名义厚度的15%加1mm，且不超过6mm；当板厚大于100mm时，不超过10mm。

不同厚度的两元件或钢板对接并且边缘已削薄的，按钢板的厚度相同对待，上述的名义厚度指薄板；不同厚度的钢板对接但不需削薄的，则上述的名义厚度指厚板。

3.4除了筒体上纵缝以外，其它部位不允许有棱角度，纵缝的棱角度E，3.6对于壁薄而直径大的筒节，组对后内部要加支撑增加刚性防止变形。

4.筒体组装4.1倒装4.1.1按图纸或排版图规定的方位，将筒节外壁相隔90°的四条纵向组装线划出，作为组装依据，并把四条纵向组装线返到内壁上。

4.1.2将相邻两节筒体的下一节外侧上口每隔适当间距焊一限位板，将上节筒体（或封头）吊到下一节上，使两节的四条纵向组装线对准。

4.1.3用加减丝调整对口间隙，用龙门板及销子调整两筒节边缘错边，平整后进行点焊。

这样一节一节依次进行。

4.2卧装4.2.1按排版图或图纸规定的方位，将筒节放在托滚上逐节（或分段）组装。

4.2.2筒节间的对口处，可用对口调整器等调整两筒节边缘错边，用加减丝调整间隙，平整后点焊。

工业锅炉典型工艺规程锅筒制造作者：日期:工业锅炉典型工艺规程锅筒制造主题内容与适用范围本规程规定了锅炉锅筒的制造工艺过程和基本技术要求本规程适用于介质出口压力不大于２.5MPａ的锅炉锅筒的制造和验收引用标准JB／Ｔ16０9 锅炉锅筒制造技术条件JB/T 1６１3 锅炉受压元件焊接技术条件JB/T 1623 锅炉管孔中心距尺寸偏差JB/T 3191 锅筒内部装置技术条件JB/T ４730 承压设备无损检测QB／HG J1301 锅炉用材料入厂检验工艺规程QB/HG J1２１0 钢印及标记移植总则3.1锅筒制造使用的工艺文件宜根据本规程要求编制，可以按产品相似类型、相似结构编制典型工艺过程卡，也可以编制零件及装配工艺卡（一件一卡）。

锅筒内部装置等非受压元件应按相应的工艺文件制造和检验（不包括在本规程内），并应符合JB／T3191 规定。

3．2 每道工序均应经检验,关键工序、工步应设立停止点,合格后才能进入下道工序。

4 锅筒各主要零、部件制造工艺过程4.1封头（图1）制造→焊接→打焊工代号钢印→加工端面及坡口→测量外圆备选配。

4.2 筒节 （图 2）制造材料验收→划线→材料钢印移植→下料→拼接→打焊工代号钢印→卷圆→纵缝定位焊→焊接→打焊工代号钢印→校圆（→无损探伤）→加工端面及坡口→测量外圆备选配。

管接头：材料验收→划线→切割→修磨 （或机加工 ）管端兰:材料验收→划线→下料→机加工成形4.3 法兰管座 （图 3）制造法兰与管接→待装。

→加热→热压成形→探伤→划余量线→去除封头及人孔扳边余量→热4.4人孔装置制造人孔盖板（图4）:材料验收→划线→下料→钻孔→机加工椭圆及密封面螺栓:下料→车加工螺4.5锅筒（图5）制造4.5.1 快装组装出厂锅炉锅筒筒节与筒节装配定位焊→焊接→打焊工代号钢印→划筒体中心线及预焊件位置线→筒体与一端封头装配定位焊→焊接→打焊工代号钢印→筒体与另一端封头装配定位焊→焊接→打焊工代号钢印→无损探伤→划管座孔位置线及管孔、排孔位置线→加工管孔及排孔→管座装配定位焊→内装预焊件定位焊→焊管座及内装预焊件→打焊工代号钢印→清除毛刺及杂物→待装配。

A级锅炉部件许可领证培训教材（锅筒制造基本知识）编写：马进编审：朱岳兴张家港化工机械股份有限公司一、锅炉、锅筒基本知识1、锅炉最主要的特点是什么？答：是高温。

钢材有时会被高温火焰直接冲刷，零距离接触。

2、蒸汽锅炉的主要参数是什么？答：a、额定蒸发量（t/h）；b、蒸汽压力、温度；c、给水温度。

3、锅炉与压力容器的关系是什么？答：都是承压设备，是一对孪生兄弟，因此有比较深刻的内在联系，如制造工艺（冷作、焊接、无损检测）及质保体系基本相同，但具体操作过程的细节由于种种原因还是有差异的，因此从现在起，我们应熟悉锅炉的“秉性”，了解它们之间的差异。

4、锅炉的“秉性”是什么？答：锅炉的“秉性”集中反映在《锅规》中，因此，我们必须认认真真看看《锅规》有哪些规定，与《容规》有哪些差异，特别是“焊接工艺评定”，稍有疏忽就会犯想当然的毛病。

5、《锅规》指什么？答：《锅规》是《蒸汽锅炉安全技术监察规程》和《热水锅炉安全技术监察规程》的简称。

6、什么是蒸汽锅炉？什么是热水锅炉？答：锅炉出口介质为蒸汽的称为蒸汽锅炉。

出口介质为热水的称为热水锅炉。

7、蒸汽锅炉规程与热水锅炉规程最主要的差异是什么？答：最主要的差异是材质、探伤的要求不一样。

蒸汽锅炉材质是20g、16Mng，本体探伤为100%，合格级别为ABⅡ级；热水锅炉如出口水温＜120℃，材质可用Q235，本体探伤≥25%，合格级别为ABⅢ级。

8、锅炉许可级别是如何划分的？答：按《管理办法》附件1，可分为A、B、C、D 4级。

A级：额定蒸汽压力不限B级：额定蒸汽压力p≤2.5MpaC级；额定蒸汽压力p≤0.8Mpa D≤1t/hD级：额定蒸汽压力p≤0.1 Mpa9、我公司目前申请的许可是哪一级？许可的范围是什么？答：是申请A级锅炉部件制造许可。

许可范围仅限于制造锅筒，其压力不受限止。

10、锅炉按用途如何分类？答：可分为电站锅炉、工业锅炉、船舶锅炉及余热锅炉。

11、锅炉按压力如何分类？答：按出口蒸汽压力主要分为：≤2.5Mpa 低压锅炉≥3.82Mpa 中压锅炉≥9.81Mpa 高压锅炉≥13.7Mpa 超高压锅炉12、我公司主要制造哪一种锅筒？答：主要制造与化工设备配套的中、高压汽包（锅筒）。

锅筒工作原理
锅筒是一种常用于工业生产中的设备，它的工作原理如下：
首先，将待处理的物料投入到锅筒中。

锅筒内部通常设有一定数量的升降板，可以提升物料的搅拌和翻动效果。

同时，锅筒的内壁通常有凸起的滚筒和齿轮，这些结构有助于使物料在锅筒中更加均匀地受热和传质。

接下来，通过外部加热源（如燃气灶、蒸汽）向锅筒加热。

锅筒内的热能可以使物料迅速升温，加快化学反应速率或物理变化。

同时，锅筒内部的滚筒和齿轮结构可以使物料在加热过程中均匀地受热，并且通过搅拌和翻动，使物料与锅筒内壁充分接触，提高传质效果。

在锅筒内进行一段时间的加热和搅拌翻动后，物料逐渐完成所需的热处理过程。

最后，通过打开锅筒的排气口，将锅筒内的气体和颗粒物排出，完成整个工作过程。

总的来说，锅筒通过搅拌、翻动和加热的方式，使物料能够更加均匀地受热和传质，从而实现所需的热处理过程。

锅筒制造工艺守则编制：审核：批准：受控编号：受控状态：石家庄石红星锅炉制造有限公司1主题内容与适用范围本守则规定了锅炉锅筒的制造工艺过程和工艺参数。

本守则适用于本公司生产的锅炉锅筒的制造和验收。

2 引用标准GB/T16508 《锅壳锅炉》GB/T16507 《水管锅炉》JB/T3191 《锅炉锅筒内部装置技术条件》JB/T3375 《锅炉用材料入厂验收规则》JB/T4308 《锅炉产品钢印及标记移植规定》Q/SG-TY/ZZ03《材料钢印移植工艺守则》Q/SG-TY/ZZ04《气割工艺守则》Q/SG-TY/ZZ19《手工碳弧气刨工艺守则》Q/SG-TY/ZZ20《受压元件焊缝返修工艺守则》Q/SG-TY/ZZ21《焊工钢印工艺守则》Q/SG-TY/ZZ22《焊条电弧焊工艺守则》Q/SG-TY/ZZ23《埋弧自动焊接工艺守则》Q/SG-TY/ZZ29《锅炉及受压元件水压试验工艺守则》Q/SG-TY/ZZ33《钻工工艺守则》Q/SG-TY/ZZ36《油漆、包装和运输工艺守则》3 总则3.1锅筒内部装置等非受压元件应按相应的工艺文件制做，并应符合JB/T3191规定不包括在本守则内。

4 锅筒各主要零、组件制造工艺流程：4.1封头制造↓材料验收→ 划线→ 材料钢印移植→ 下料→ 拼接→ 修磨→（探伤）→ （加热→热压成形）外协→划余量线→ 加工封头及人孔边余量热装加强圈→焊接→ 加工端面及坡口→ 打钢印→ 测量外圆备选配4.2筒节制造材料验收→ 划线→ 材料钢印移植→ 下料→ 卷圆→ 纵缝定位焊→ 纵缝试板→ 焊接→ 打焊工代号钢印→ 校圆→无损检测→加工端面及坡口→ 测量外圆备选配4.3法兰管座制造管接头：材料验收→ 划线→ 切割→ 修磨管端法兰：→ 管座装配焊接→ 待装材料验收→ 划线→ 下料→ 机加工成型（或外购）4.4人孔装置制造人孔盖板：材料验收→划线→下料→钻孔→铣加工椭圆及密封面螺栓：→装配焊接→待装（圆钢）车加工螺纹（或外购）人孔压码：划线→下料→热压→划线→齐边→修磨→划线→钻孔→待装4.5锅筒制造筒节与筒节装配定位焊→ 焊接→ 打焊工代号钢印→ 划筒体中心线及预焊件位置线→ 筒体与一端封头（无孔封头）装配定位焊→ 焊接→打焊工代号钢印→ 预焊件定位焊→ 焊接→筒体与另一端封头（有孔封头）装配定位焊→ 焊接→ 打焊工代号钢印→ 探伤→ 划管座孔位置线→加工管座孔→ 管座装配定位焊→ 焊接→ 水压试验→ 划排孔位置线→加工排孔→ 清楚毛刺及杂物→待装注：每道工序均应自检、互检、专检、合格后才能进行下道工序。