压力容器的焊接接头

关于焊接1、A、B类焊接接头的定义根据GB150第十章“制造，检验与验收”的有关规定可知:a) 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，各类凸行封头中的所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接的接头，均属于A类焊接接头。

b) 壳体部分的环向接头，锥形封头小端与接管连接的接头，长劲法兰与接管连接的接头，均属B类焊接接头。

、筒体A、B类焊接接头型式设计2、HG20583-1998《钢制化工容器结构设计规定》规定了压力容器焊接接头结构型式。

压力容器的对接焊缝一般采用全焊透的双面对接焊。

若容器几何尺寸或结构原因，双面焊有困难时，可采用达到全焊透目的的单面焊。

以下为常用焊接接头坡口的基本形式。

补充：①坡口的作用是为了保证焊缝根部焊透，保证焊接质量和连接强度，同时调整基本金属与填充金属比例。

②焊接电源：埋弧自动焊焊接电源。

例：MZ-1000 “M”表示埋弧焊机，“1000”表示额定电流为1000 A焊条电弧焊设备。

例：ZXG-300型硅弧焊整流器空载电压为10V 额定工作电压为25-30V 电流调节范围为15-300A以下为A,B类焊缝的焊接工艺具体要求：（1）为保证焊接质量，A类焊接接头通常采用双面焊。

采用双面焊时设计成向内开焊缝坡口，在筒内焊接，在筒外清根，然后在筒外盖面焊。

（2）对于小直径容器(一般DN≤500mm)，筒体与筒体连接的B类焊接接头，筒体与封头连接的B类焊接接头采用带垫板的单面焊，垫板宽度一般为30-40mm, 厚度3-4mm.带垫板的单面焊焊缝坡口向外开，焊接时先采用手工焊，分别焊接垫板与筒体，垫板与封头的焊缝，然后盖面焊。

（3）容器直径虽然较大但没有设置人孔时，筒体与第一个封头连接的B类焊接接头采用双面焊。

筒体与第二个封头连接的B类焊接接头采用带垫板的单面焊。

（4）对容器直径不超过800mm的圆筒与封头的最后一道环向封闭焊缝，当采用不带垫板的单面焊对接接头，且无法进行射线或超声波检测时，允许不进行检测，但需采用气体保护焊打底（5）埋弧自动焊由于机器尺寸较大，在筒内焊接受到限制，另外焊工在筒内操作也需要较大空间，因此，一般DN≥1000mm时，用于纵缝，DN≥1600mm时用于筒内环缝，在筒外焊接时虽然不受机器尺寸限制，但筒体直径不能太大，一般DN≥500mm时采用。

压力容器焊接缺陷分析与防治措施1.焊接接头裂纹：焊接接头裂纹是最常见的焊接缺陷之一、裂纹通常会在焊接后出现，局部会有明显的变形。

裂纹的形成原因可能是焊接材料的质量不好，焊接接头的几何形状不合适，焊接过程中的应力集中或温度变化等。

2.焊缝气孔：焊缝气孔是由于焊接过程中产生的气体未能完全排出而形成的。

气孔的存在会导致焊缝的强度降低，容易造成渗漏，进而导致压力容器的失效。

3.焊接结构变形：在压力容器的焊接过程中，由于焊接过程中产生的热量，容易导致焊接结构的变形。

焊接结构的变形会导致内部应力集中，从而引发裂纹和其他缺陷。

针对压力容器焊接缺陷，可以采取以下防治措施：1.选择合适的焊接材料和焊接工艺：选择合适的焊接材料和焊接工艺非常重要。

应根据压力容器的使用环境和材料特性选择合适的焊接材料，确保其具有良好的焊接性能。

同时，采用适当的焊接工艺和参数，控制焊接过程中的温度和应力分布，降低焊接缺陷的产生风险。

2.严格控制焊接质量：在焊接过程中，要严格按照相关的焊接规范和标准进行操作。

采用合适的检测方法和设备，对焊接接头进行检测和评估，及时发现和修复缺陷，确保焊接质量。

3.合理设计焊接结构：在压力容器的设计中，应合理考虑焊接结构的几何形状和焊接方式。

避免焊接接头的集中应力和变形，尽量减少焊接缺陷的发生。

4.加强人员培训和质量管理：培训焊接操作人员的技能和意识，提高其对焊接质量的认识和重视程度。

加强质量管理，建立完善的质量控制体系，确保焊接质量的可靠性。

总之，压力容器焊接缺陷的分析和防治是确保压力容器安全性的重要环节。

通过合适的焊接材料和工艺选择、严格控制焊接质量、合理设计焊接结构以及加强人员培训和质量管理等措施，可以有效减少焊接缺陷的发生风险，提高压力容器的耐压能力和安全性。

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压力容器焊接接头分类
目地：为对口错边量、热处理、无损检测、焊缝尺寸等方面有针对性地提出不同地要求，根据位置，根据该接头所连接两元件地结构类型以及应力水平，把接头分成、、、四类，如图.
图压力容器焊接接头分类
类：圆筒部分地纵向接头（多层包扎容器层板层纵向接头除外）、球形封头与圆筒连接地环向接头、各类凸形封头中地所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接地接头.
类：壳体部分地环向接头、锥形封头小端与接管连接地接头、长颈法兰与接管连接地接头.但已规定为、、类地焊接接头除外.
类：平盖、管板与圆筒非对接连接地接头，法兰与壳体、接管连接地接头，内封头与圆筒地搭接接头以及多层包扎容器层板层纵向接头.
类：接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接地接头.但已规定为、类地焊接接头除外.b5E2R。

类焊缝是容器中受力最大地接头，因此一般要求采用双面焊或保证全焊透地单面焊缝；
类焊缝地工作应力一般为类地一半.除了可采用双面焊地对接焊缝以外，也可采用带衬垫地单面焊；
在中低压焊缝中，类接头地受力较小，通常采用角焊缝联接.对于高压容器，盛有剧毒介质地容器和低温容器应采用全焊透地接头.
类焊缝是接管与容器地交叉焊缝.受力条件较差，且存在较高地应力集中.在后壁容器中这种焊缝地拘束度相当大，残余应力亦较大，易产生裂纹等缺陷.因此在这种容器中类焊缝应采取全焊透地焊接接头.对于低压容器可采用局部焊透地单面或双面角焊.p1Ean。

注意：焊接接头分类地原则仅根据焊接接头在容器所处地位置而不是按焊接接头地结构形式分类，所以，在设计焊接接头形式时，应由容器地重要性、设计条件以及施焊条件等确定焊接结构.这样，同一类别地焊接接头在不同地容器条件下，就可能有不同地焊接接头形式.DXDiT。

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前言错误!未定义书签。

第1部分储罐设计分析错误!未定义书签。

第1章储罐总体分析错误!未定义书签。

1.1 储罐基本设计要求错误!未定义书签。

1.2 储罐材料错误!未定义书签。

1.３储罐用钢板错误!未定义书签。

1.4 配用锻件错误!未定义书签。

1.5 配用螺栓、螺母错误!未定义书签。

第2章储罐罐底设计错误!未定义书签。

2.1 储罐罐底板尺寸错误!未定义书签。

2.2 罐底结构错误!未定义书签。

第3章罐壁结构设计错误!未定义书签。

3.1 罐壁的排板与连接错误!未定义书签。

3.2 罐壁厚度错误!未定义书签。

3.3 罐壁加强圈错误!未定义书签。

第4章罐顶结构设计错误!未定义书签。

第2部分储罐的焊接工艺分析错误!未定义书签。

第5章压力容器的焊接接头错误!未定义书签。

5.1 压力容器焊接接头的分类错误!未定义书签。

5.2 圆筒形容器焊接接头的设计错误!未定义书签。

第6章压力容器的焊接方法错误!未定义书签。

6.1 熔化极氩弧焊错误!未定义书签。

CO气体保护焊错误!未定义书签。

6.226.3埋弧焊错误!未定义书签。

第7章压力容器的焊接工艺错误!未定义书签。

第3部分储罐的组装与检验错误!未定义书签。

第8章储罐的安装施工顺序错误!未定义书签。

8.1储罐底板的焊接顺序错误!未定义书签。

8.2储罐壁板的焊接顺序错误!未定义书签。

8.3储罐固定顶的焊接顺序错误!未定义书签。

第9章储罐焊缝的检验与修补错误!未定义书签。

9.1焊缝检测错误!未定义书签。

9.2焊缝修补错误!未定义书签。

设计体会错误!未定义书签。

参考文献错误!未定义书签。

前言大型油气储罐是油气产品储存运输最方便、廉价的方式之一。

储罐的形式可跟据盖顶的样式不同分为浮顶式储罐（包括气柜）和固定顶式储罐（包括内浮顶式储罐），而固定顶式储罐又包括锥顶式储罐和拱顶式储罐两种。

目前原油的储罐使用中浮顶式储罐在不断减少，液化气储运主要是球罐和立式筒形低压储罐。

常用的几种灌顶形式为双子午线网客机构拱顶、辐射网壳结构拱顶、短程线网壳结构拱顶和梁柱支撑结构拱顶，见图1。

压力容器加强筋板焊接接头裂纹产生原因分析压力容器在使用过程中，常会在加强盘板焊缝及其热影响区产生裂纹，通常裂纹均产生在加强筋板角及焊缝筒体侧热区上。

压力容器产生裂纹不仅影响工厂的生产，还可能对车间工作人员及其他设备的安全造成威胁。

因此，合理分析处理压力容器裂缝产生的原因，具有十分重要的意义。

1、裂纹产生的原因（1）由于材质不同，产生的附加应力经实际的测验，压力容器在正常运行时，内部的温度与加强筋的温度有很大的差距，内部温度高于加强筋的温度。

通常加强筋的材质为低碳钢，而压力容器的材质多为不锈钢，查阅有关材料属性方面的资料可知，低碳钢的线性膨胀系数低于不锈钢的线性膨胀系数。

由于这两种钢的线性膨胀系数存在较大的差异，当容器工作时，不锈钢的膨胀量会大于低碳钢的膨胀量，加强筋板和容器在受热膨胀时，不锈钢的伸长量要大于加强筋板的伸长量。

从而在加强筋板和容器之间焊接接头处会产生较大的附加应力。

（2）由于应力集中产生的附加应力加强筋板的作用是加强容器的刚性，加强筋板是通过焊接的方式与容器筒体连接，在连接的部位会产生很大的应力集中。

这种集中应力会在外界环境（比如容器工作过程中产生的振动、容器运输过程过产生的振动等）作用下，对焊缝产生较大的附加的应力。

（3）焊接过程中产生的附加应力焊接过程本身是个加热之后再冷却的过程，由于焊材与母材材质的不同，由于两种材质热膨胀系数的不同，在容器受热和冷却的过程中，它们各自的膨胀量相差很大，从而在焊缝金属和熔合区处会产生由于焊接这种工艺本身产生的附加应力。

（4）焊接的不均匀性造成的裂纹由于焊接时，焊接的接头成分和组织都不均匀，像压力容器筋板与筒体这种焊接，也就是低碳钢与高合金钢焊接，增加了焊接接头成分和组织的不均匀性，使焊接处产生过渡层和扩散层，这种焊接的不均匀性对裂纹的形成有很大的影响。

（5）消除应力热处理过程中产生的裂纹在对焊缝进行消除热应力处理的过程中，焊接热影响区的粗晶部位会产生裂纹，这种裂纹沿着熔合线在奥氏体粗晶边界扩展。

容器主要受压部分的焊接接头分为A、B、C、D四类
a）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A类焊接接头。

b）壳体部分的环向接头、锥形封头小端与接管连接的接头、长颈法兰与连管连接的接头，均属B类焊接接头，但已规定为A、C、D类的焊接接头除外。

c）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C类焊接接头。

d）接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接的接头，均属D类焊接接头，但已规定为A、
B类的焊接接头除外。

图10-1。

压力容器焊缝系数与无损检测比例的选取对焊接接头系数φ与无损检测长度比例的理解TSG R0004-2009 《固定式压力容器安全技术监察规范》关于焊接接头的无损检测比例的规定：压力容器对接接头的无损检测比例一般分为全部（100%）和局部（大于或等于20%）两种。

碳钢和低合金钢制低温容器，局部无损检测的比例应当大于或等于50%。

1、全部射线检测或超声检测符合下列情况之一的压力容器A、B类对接接头（压力容器A、B 类对接接头的划分按照GB150的规定），依据本规程的方法进行全部无损检测：a、设计压力大于或者等于1.6MPa的第Ⅲ类压力容器；b、按照分析设计标准制造的压力容器；c、采用气压试验或者气液组合压力试验的压力容器；d、焊接接头系数取1.0的压力容器或者使用后需要但是无法进行内部检验的压力容器；e、标准抗拉强度下限值大于或者等于540MPa的低合金钢制压力容器，厚度大于20mm时，其对接接头还应当采用本规程所规定的与原无损检测方法不同的检测方法进行局部检测，该局部检测应包括所有的焊缝交叉部位；f、设计图样和本规程引用标准要求时。

一、焊接接头系数φ的定义1、定义：焊接头系数φ是指对接焊接接头强度与母材强度之比值。

用以反映由于焊接材料、焊接缺陷和焊接残余应力等因素使焊接接头强度被削弱的程度，是焊接接头力学性能的综合反映。

2、GB150-1998《钢制压力容器》3.7规定：焊接接头系数φ应根据受压元件的焊接接头型式及无损检测的长度比例确定。

双面焊对接接头和相当于双面焊的全焊透对接接头：100%无损检测φ＝1.00局部无损检测φ＝0.85单面焊对接接头（沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的垫板）：100%无损检测φ＝0.9局部无损检测φ＝0.83、《容规》第85条规定：第85条符合下列情况之一时，压力容器的对接接头，必须进行全部射线或超声检测：……6.设计选用焊缝系数为1.0的压力容器(无缝管制筒体除外)。

……4、TCED41002-2000《化工设备图样技术要求》1.1条对图样技术特征表中焊接接头系数φ的规定：（9）焊接接头系数：该系数用于确定壳体厚度。