复合板制压力容器设计和制造应注意的问题
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浅谈复合板制压力容器设计和制造应注意的问题文/褚玉华摘要:随着国家制造加工业的发展,复合板压力容器生产技艺逐渐成熟,其凭借自身的优点与经济特性,在行业中独占姣姣地位。但是又因为其自身的特殊性能,又使得制造经验欠缺。本文在此基础上,浅议复合板压力容器的设计与制造应注意的问题,推进其安全运行。关键词:复合板;压力容器的材料;设计;制造;检验近些年,在工业制造领域,复合板应用较为广泛。通常情况下,基层与复合材料在爆炸、爆炸轧制等相关方法作用下结合研制出的双金属板被称为复合板。其不仅应用于工业制造领域,还被广泛的应用在机械、冶金、能源等相关产业。它综合了基层材料和复层材料各自的性能优点,既有基层材料所有的结构强度和刚度,又有复层材料所具有的耐蚀耐麿等基层材料没有的特殊性能,进而在应用过程中达到经济性,避免了不锈钢、镍、铜、钛、铝等贵重金性材料的浪费,在保证技术要求的同时可大幅降低成本。在压力容器行业中,复合板主要用于制造换热器、贮罐、反应釜等设备,用于制造压力容器的复合板,其基层主要满足结构强度和刚度的要求一般采用低碳钢或低合金钢,而复层主要是满足耐腐蚀性的要求,一般采用不锈钢、钛、镍、铜板共分为两类;一类为不锈钢复合板、镍基合金复合板等焊接性较好,另一类为钛复合板、铜复合板、等这类是基层材料与复层材料焊接较差或不能焊接,对这两类复合材料,在容器产品设计、制造和检验时都有很大的不同,应区别对待。一、材料要求对于复合板材料来说,基层与覆层贴合的紧密程度是非常关键的问题,其结合状态应符合标准规范要求,如果基层与覆层贴合不好,不仅不能满足防腐的要求,而且在使用过程中还有可能导致鼓包和大面积脱层,从而严重影响设备的安全使用,同时在设备制造过程中会直接影响壳体的组对焊接质量。尤其容易导致焊缝及母材微裂纹的产生,给设备的安全使用留下隐患,因此在使用复合板生产之前,仍然需要进行复验,复合板材料应逐张进行超声检测,质量等级不低于NB/T47013.3-2015中Ⅱ级要求。对复合板的贴合程度进行抽查,不允许任何超标缺陷存在。除此之外,还应视设备类别及所使用的介质等,对复合材料的力学性能、化学成分进行复验,以确保压力容器主体材料的可靠性。二、对容器进行设计通常情况下,在选择使用复合材料时,根据设计任务的特定要求,收集相关数据资料,从而形成可行的设计方案,最后经过评价和确定选择使用合理的复合板材料。压力容器焊接设计,焊接设计是压力容器设计的一个重要组成部分,从焊接角度来看,压力容器是由母材与焊接接头组成的,而焊缝是焊接接头的组成部分,焊缝与焊接接头是两个不同的概念。在熔化焊范围内,焊缝形式分为五种:对接焊缝(又称坡口焊缝)、角焊缝,端接焊缝、塞焊缝和槽焊缝。焊接接头形式分为12种:对接接头、T型接头、十字接头、搭接接头、塞焊搭接接头、槽焊接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头和锁底接头。选择焊接方法应能保证压力容器质量可靠、生产率高、生产成本低。常见的对接焊接接头型式,如下图所示:图1钛-钢复合板对接焊接头形式图2不锈钢-钢复合板对接接头形式三、对容器进行制造在进行容器制造时主要的步骤是切割、预热与焊接切割、弯曲或深拉加工复合钢板时,应将复层放在下面,必要时还应设置保护层,以防止放在上面的复层材料表面划伤。复合钢板弯曲或深拉加工时一般应采用冷卷加工,当不得不采用热加工时,必须注意如下几点:加热前应除去油污和附着物;燃料含硫低;加热时间为2min/mm,且不超过15mm;加热火焰或固体燃料不得直接接触复层,且温度要分布均匀,以防渗碳;应避免在敏化温度范围(550℃~850℃)加工,以防产生晶间腐蚀;加热气氛应保持弱氧化性,不得采用还原性;根据不同的复层材料应控制加热温度范围,加工之后最好空冷。由于复合钢板2种金属的热膨胀系数不同,热处理过程中残余应力有可能增大,所以必要时应作消除应力退火;但一般不作。当不得已要进行消除应力退火时,必须按容器的用途采用适当的方法。其次针对容器的预热步骤,预热按NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》及相关定以基层材料为准选择预热工艺,容器制作结束,设计需要进行焊后热处理时,热处理规范按基层材料热处理进行选用,对耐晶间腐蚀要求较高的设备,如基层材料需热处理,复层材料在基层材料热处理后再进行焊接。为保证复合钢板不失去原有的综合性能,焊接时基层和复层应分别进行焊接工艺与相应材料焊接工艺近似。对不锈钢复合材料应增加过渡层的焊接,过渡层的填充材料要选择既能降低焊缝金属的稀释率,又要防止复层材料抗腐蚀、抗体裂、抗应力腐蚀性能的降低,并对基层材料和复层材料有较好的焊接性的焊接材料。四、对容器进行检验压力容器由于密封、承压及介质等原因,容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全甚至污染环境的事故。因此,应用复合钢板的压力容器在制造后,应由国家指定的专门机构,按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。在容器制造完成后,必须要进行相关检验,检验的主要内容包括对接头、基层焊缝等关键部分进行检测,对于不同的容器类型要按照具体的容器设计要求根据容器的设计图纸进行局部或全部无损检测。对于不锈钢复合板一般在基层焊接结束后,先进行基层焊缝的无损检测,检测要求及检测方法按设计文件要求,检测合格后再进行过渡层的焊接,并对过渡层进行检测,检测要求及检测方法按设计文件要求,合格后进行复层的焊接,并对复层进行检测,检测要(下转第77页)的承载力,直到其满足建筑设计的要求。
压力容器设计制造的问题及解决对策压力容器是一种用于储存或运输压缩气体或液体的设备,其设计和制造质量直接关系到人们的生命财产安全。
在压力容器的设计和制造过程中,可能会遇到各种问题,这些问题可能对压力容器的安全性和可靠性造成严重影响。
为了确保压力容器的设计和制造质量,需要针对可能出现的问题提出对策并加以解决。
压力容器设计制造过程中可能存在的问题包括材料选择、几何尺寸设计、焊接工艺、非破坏检测以及使用条件等方面。
在材料选择方面,压力容器的材料应具有良好的可焊性、蠕变性、韧性和抗腐蚀性能,同时还要考虑其价格和可获得性等因素。
解决这一问题的对策包括严格按照材料标准选择合适的材料、加强对材料供应商的质量管理,并进行材料的质量检测。
在几何尺寸设计方面,压力容器的设计应符合国家相关标准和规范,同时还要考虑到容器的强度、刚度、密封性等方面。
解决这一问题的对策包括开展力学计算和有限元分析、进行应力、应变的模拟和实测测定。
在焊接工艺方面,焊接是压力容器制造中一个重要环节,焊接质量直接关系到压力容器的安全性。
解决这一问题的对策包括严格按照焊接标准和规范执行焊接工艺、加强焊缝的质量控制,并进行焊接缺陷的检测和修复。
在非破坏检测方面,压力容器的质量检验是制造过程中的重要环节,通过非破坏检测可以及时发现和排除容器内部的缺陷,保障容器的安全性和可靠性。
解决这一问题的对策包括选择合适的非破坏检测方法,进行全面和精细的检测,推广先进的非破坏检测技术。
在使用条件方面,压力容器的安全性和可靠性与使用条件密切相关,恶劣的使用条件可能导致压力容器的损坏和事故。
解决这一问题的对策包括严格执行使用规程和操作规范、加强容器的检测和监控,并进行定期的维护和检修。
除了解决这些问题之外,加强压力容器设计制造的管理和监督也是非常重要的。
企业应建立健全设计制造管理体系,划定责任和权限,并加强对全过程的管理和控制。
相关部门应加强对压力容器设计制造的监督和检查,确保设计制造过程的合规性和质量可控性。
压力容器制造常见问题与解决方法压力容器是一种用于储存或传输气体或液体的设备,通常用于工业领域。
制造压力容器需要严格遵循相关的标准和技术要求,以确保其安全可靠。
压力容器制造过程中也存在一些常见问题,本文将针对这些问题进行介绍并提出解决方法。
一、常见问题1.材料选择问题制造压力容器的材料选择是至关重要的,不合适的材料选择可能导致容器在使用过程中出现安全隐患。
常见的材料选择问题包括材料的抗压强度不足、耐腐蚀性能不佳等。
2.焊接质量问题焊接是压力容器制造过程中关键的环节,焊接质量直接影响到容器的使用寿命和安全性。
常见的焊接质量问题包括焊缝裂纹、焊接温度过高等。
3.设计问题压力容器的设计对其安全性和稳定性有着重要影响,不合理的设计可能导致容器在使用过程中出现问题。
常见的设计问题包括结构设计不合理、受力分布不均匀等。
4.工艺控制问题压力容器制造需要严格的工艺控制,包括材料预处理、成型工艺、热处理等环节。
工艺控制不到位可能导致容器出现质量问题。
5.检验测试问题压力容器的检验测试是其质量保障的重要环节,不合格的检验测试可能导致容器在使用过程中出现问题。
常见的检验测试问题包括检测设备不足、检测标准不规范等。
二、解决方法在材料选择上,应根据压力容器的工作压力、使用环境等因素选择合适的材料,确保其具有足够的抗压强度和耐腐蚀性能。
为了确保焊接质量,应严格按照相关标准和规范进行焊接操作,采用适当的焊接工艺参数,保证焊缝的质量。
对焊接工艺进行严格监控和检验,确保焊接质量符合要求。
在压力容器的设计过程中,应遵循相关的设计规范,按照受力分析结果进行合理的结构设计,确保受力分布均匀,提高容器的稳定性和安全性。
在压力容器的检验测试过程中,应使用合格的检测设备和符合标准的检测方法,确保检验测试的准确性和可靠性。
复合材料压力容器设计复合材料压力容器设计一、引言复合材料压力容器是一种由多种材料通过一定的工艺方法组合而成的容器,具有优异的性能特点,如轻质高强、耐腐蚀、抗氧化、抗疲劳等。
随着科学技术的不断发展,复合材料压力容器在石油、化工、航空航天等领域得到了广泛应用。
本篇文章将从材料选择、结构设计、制造工艺和质量控制等方面,探讨复合材料压力容器的设计要点。
二、材料选择复合材料压力容器的设计首先需要选择合适的材料。
常见的复合材料有玻璃纤维增强塑料(GFRP)、碳纤维增强塑料(CFRP)、芳纶纤维增强塑料(AFRP)等。
这些材料具有不同的性能特点,需要根据具体的使用环境和要求进行选择。
例如,在石油化工领域,由于介质具有腐蚀性和氧化性,因此需要选择耐腐蚀、抗氧化的复合材料;而在航空航天领域,由于容器需要承受极高的压力和温度,因此需要选择高强度的复合材料。
三、结构设计结构设计是复合材料压力容器设计的核心环节。
结构设计需要考虑容器的结构形式、壁厚、加强结构等因素。
常见的结构形式有筒形、球形、锥形等,需要根据实际需要进行选择。
壁厚的设计需要考虑材料的力学性能和容器的使用条件,确保容器的安全性和稳定性。
加强结构的设计可以提高容器的承载能力和刚度,常见的加强结构有环向加强筋、纵向加强筋、内外加强层等。
四、制造工艺复合材料压力容器的制造工艺主要包括材料准备、成型工艺、固化工艺、机械加工等环节。
材料准备包括将增强纤维和基体树脂按照一定比例混合均匀,制成预浸料或纤维布。
成型工艺是将预浸料或纤维布按照设计要求的形状和尺寸铺设在模具上,通过加热或加压等方法使其成型。
固化工艺是将成型的复合材料在一定温度和时间下进行固化,使其具有一定的强度和刚度。
机械加工是对成型的复合材料进行切割、钻孔、铣削等加工,以满足设计要求的尺寸和形状。
五、质量控制质量控制是复合材料压力容器设计的重要环节之一。
质量控制需要考虑材料的质量、结构设计的合理性、制造工艺的可靠性等因素。
压力容器设计制造的问题及解决对策压力容器是一种用来贮存液体或气体的设备,广泛应用于化工、石油、医药、食品等行业。
在压力容器的设计与制造中,存在一些问题需要解决,以保证容器的安全使用。
1. 材料选择问题:压力容器需要根据储存介质的性质和工作条件选择合适的材料。
如压力容器在高温、高压下工作时,需要选择耐高温、耐腐蚀的材料。
解决对策是仔细分析介质特性和工作条件,选择合适的材料。
2. 结构设计问题:压力容器的结构设计需要符合力学原理和工程要求,以承受内部压力和外部载荷的作用。
特别是在复杂工况下,如地震、爆炸等,需要特别关注结构的强度和稳定性。
解决对策是通过合理的结构设计和分析,确保容器在各种工况下的安全运行。
3. 缺陷检测问题:压力容器制造过程中可能存在缺陷,如焊接缺陷、材料内部缺陷等。
这些缺陷可能导致容器在使用过程中发生泄漏或破裂,造成严重的安全事故。
解决对策是对制造过程进行质量控制,使用非破坏性检测技术,如超声波、射线等,对容器进行检测和评估。
4. 压力控制问题:压力容器的工作压力需要得到有效的控制,避免超过容器的承载能力。
解决对策是安装合适的压力控制设备,如安全阀、压力表等,对容器的内压进行监测和控制,避免超压导致事故发生。
5. 检修与维护问题:压力容器在使用一段时间后,需要进行定期的检修和维护,以确保容器的安全性能。
解决对策是建立完善的检修与维护制度,定期对容器进行检查、清洗、维修和更换损坏的部件,及时发现和解决潜在的问题。
6. 法律法规遵守问题:压力容器设计制造需要符合相关的法律法规,如压力容器安全技术监察条例、设备制造许可证等。
解决对策是加强对法律法规的宣传和培训,确保设计制造过程合法合规。
压力容器设计制造的问题主要包括材料选择、结构设计、缺陷检测、压力控制、检修与维护以及法律法规遵守等方面。
解决这些问题的对策是通过合理的工艺和技术手段,保证容器的安全使用,从而保障生产和人员的安全。
压力容器制造常见问题与解决方法压力容器是一种用于储存或传递气体、液体或蒸汽等物质的装置,通常用于工业生产和其他领域。
在制造和使用过程中,压力容器面临着一系列的问题,如泄漏、腐蚀、变形等,这些问题可能会对设备的安全性和稳定性造成影响。
了解压力容器制造中常见的问题以及对应的解决方法是非常重要的。
本文将从材料选择、制造工艺、质量检测等方面介绍压力容器制造中常见问题,并提出相应的解决方法。
一、材料选择1. 问题:材料选择不当导致压力容器腐蚀解决方法:在压力容器制造过程中,材料选择是至关重要的一环。
首先需要考虑容器所处的工作环境及介质的性质,选择适合的材料,如不锈钢、碳钢等,以提高耐腐蚀性能。
要对所选材料进行严格的质量检测,确保其符合技术标准和工艺要求。
二、制造工艺2. 问题:焊接质量不合格导致压力容器泄漏解决方法:焊接是压力容器制造中至关重要的工艺环节,焊接质量直接关系到容器的安全性和稳定性。
在焊接过程中,需要严格控制焊接参数,如焊接电流、电压、焊接速度等,确保焊缝的牢固性和密封性。
还需采用合适的焊接工艺,如气体保护焊、电弧焊等,以减少气孔、夹渣等焊接缺陷的产生。
3. 问题:压力容器变形严重解决方法:压力容器在制造过程中,可能会因为材料变形或者加工误差等原因而导致变形。
为了解决这一问题,首先需要对容器的设计参数进行合理选取,尽量减少材料的应力集中,提高容器的稳定性。
需要在制造过程中严格控制加工质量,减少加工误差的出现。
还可以采用热处理等工艺手段,对变形的压力容器进行修复。
三、质量检测4. 问题:质量检测不到位导致隐患解决方法:质量检测是保证压力容器安全性和稳定性的重要手段。
在制造过程中需要加强对材料、焊接接头、容器结构等关键部位的质量检测。
对于焊接接头,可以采用X射线探伤、超声波检测等无损检测技术进行检测,确保焊缝的质量和密封性。
对于容器结构,可以进行压力测试、泄漏测试等工艺检测,以排除隐患。
压力容器制造过程中常见问题的解决方法主要包括合理选择材料、严格控制制造工艺、加强质量检测等环节。
压力容器设计制造的问题及解决对策压力容器是一种常见的工艺设备,在化工、医药、食品等行业都有广泛应用。
随着工业发展的迅猛,压力容器的设计制造也面临着一些问题和挑战。
本文将探讨压力容器设计制造中存在的问题,并提出相应的解决对策。
一、设计问题1.材料选择不当。
压力容器的制造材料通常是金属材料,而不同的工作条件对压力容器材料的性能要求也不同。
选材不当可能导致容器在工作过程中出现失效或事故。
解决对策:对于不同工作条件下的压力容器,应根据具体情况选择合适的材料,并对材料进行充分的测试和验证,确保其符合设计要求。
2.设计强度不够。
在使用压力容器的过程中,可能会受到内部或外部的压力,如果设计强度不够,就会存在安全隐患。
解决对策:在设计压力容器时,必须充分考虑各种工作条件下的压力情况,进行强度计算和模拟分析,确保设计的容器具有足够的强度和稳定性。
3.焊接质量不合格。
焊接是压力容器制造中不可或缺的工艺,焊接质量直接影响到容器的使用性能和安全性。
解决对策:在焊接过程中,必须严格按照相关规范和标准进行操作,保证焊接质量符合要求。
对焊接接头进行全面的检测和检验,确保质量合格。
二、制造问题1.工艺方面存在缺陷。
在压力容器的制造过程中,可能会出现工艺方面的不足,例如工艺流程不合理、设备不足等问题,影响容器的制造质量。
解决对策:在制造过程中,应充分合理规划工艺流程,确保每个环节都符合相关标准和要求。
对关键工艺环节进行监控和控制,及时发现和解决问题。
2.质量管理不到位。
如果在压力容器的制造过程中质量管理不到位,就很容易出现质量问题,导致产品的安全性和可靠性受到影响。
解决对策:建立完善的质量管理体系,对每个制造环节进行严格的控制和管理,确保产品质量满足设计要求。
三、技术问题1.缺乏相关技术人才。
压力容器的设计制造需要丰富的工程经验和专业知识,缺乏相关技术人才会影响产品质量和生产效率。
解决对策:加强人才培养和引进工作,培养一批具有丰富经验和专业知识的技术人才,确保能够满足压力容器设计制造的需求。
复合钢板压力容器设计作者:赵国锋刘清华来源:《中国科技博览》2019年第09期[摘要]由于不锈钢复合钢板比不仅具有不锈钢的良好的耐腐蚀性,还具有低合金钢的强度和加工性能。
与不锈钢容器相比,可大大降低设备造价,所以在压力容器中应用越来越广泛。
然而,复合钢板压力容器在设计中与不锈钢及碳钢压力容器并不相同。
本文总结复合钢板压力容器在设计及制造中的常见问题。
[关键词]复合钢板、热处理、焊接坡口中图分类号:G717 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)09-0327-011 概述随着工艺技术的不断发展,设备大型化逐步成为一种趋势。
为了降低设备的成本,提高经济效益,许多重要设备,越来越多采用不锈钢复合钢板来满足生产需要。
复合钢板具有单层金属材料所不具有的优异性能以及力学特性,能够满足高强度、耐腐蚀等性能。
压力容器行业应用最为广泛的为不锈钢不和钢板。
不锈钢复合钢板是以碳钢或低合金钢作为基层,以不锈钢作为复层同坐轧制、焊接、堆焊等方式制成的钢板。
基层材料主要用以满足设备安全的结构强度和刚度的要求,复层则用以满足盛装介质的腐蚀、磨削等特殊性能的要求。
不锈钢复合板比整体不锈钢板可节约铬、镍元素的70%~80%,复合板中不锈钢仅占1/5~1/6,可极大的节省不锈钢板材,成本仅为不锈钢板材的1/3,价格可降至整体不锈钢的3/4~2/3,有着巨大的经济及社会效益。
2 压力容器设计2.1材料选择2.1.1 复合钢板1)基层材料的选择基层材料选择主要根据设备的工作温度、工作压力、使用成本、加工性能,并通过计算比较后确定。
2)复层材料的选择复层材料的选择应根据介质的特性要求进行选择,如耐腐蚀、防污染和经济效果确定。
而部分设备需热加工或需进行焊后热处理,为了保证耐不锈钢复层耐晶间腐蚀,最好选用超低碳型不锈钢复层。
较为常见的不锈钢复层材料为S30403或S31603不锈钢钢板。
2.1.2 接管1)对于容器接管,小直径接管可直接采用与复层材料相同的不锈钢接管或锻件。
浅析不锈钢复合板压力容器的设计制造技术【摘要】不锈钢复合板压力容器在设计制造中涉及到很多种技术,并且它对技术水平的要求比较高。
在不锈钢复合板压力容器的制造过程中存在许多影响制造质量的因素,要想设计制造出高质量的压力容器,就必须完善设计标准和制造过程。
本文主要介绍在设计制造不锈钢复合板压力容器时,所应用到的技术和设计制造过程中需注意的问题,希望对不锈钢复合板压力容器的制造有所帮助。
【关键词】不锈钢复合板压力容器设计制造目前,不锈钢复合板由于其具有价格低廉、经济实惠、耐腐蚀性强等特点,被广泛应用于压力容器的工艺设备材料中,它在国内外的应用比较普遍。
下面对不锈钢复合板压力容器设计制造中所涉及到的一些技术进行简单介绍。
1 不锈钢复合板压力容器的焊接技术不锈钢复合板压力容器比单一材质的压力容器多了一个过渡层的焊接,在过渡层焊接过程中,所使用的焊条含铬量、含镍量较高,这样可以防止碳迁移。
在焊接接头的设计中,不锈钢复合板筒体焊接坡口有以下三种形式见表1所示:无论是基层、过渡层还是复层的焊接,都要选择合适的焊接材料和焊接方法,规划好焊接顺序,选择合理的坡口位置,在焊接完成后进行焊缝无损检测,确保焊接质量。
2 不锈钢复合板压力容器的壁厚设计不锈钢复合板容器厚度与普通压力容器壁厚的计算方法是一致的,众所周知,不锈钢复合板是基层与复层结合而成的,而它在形成过程中,会产生一系列变化,例如基层与复层的负偏差会变大,不锈钢复合板各层允许偏差范围如下表2所示:在设计压力容器的壁厚时,要充分考虑到各个可能影响壁厚的因素,在决定名义厚度时可以相应的控制好余量,以免壁厚的制造不符合标准规定。
在不锈钢复合板容器是外压容器的情况下,要将有效厚度算入到复层中,但是要去除复合板的负偏差量。
设计厚度较小的高温耐腐蚀的不锈钢复合板容器时,复层采用高合金板;设计厚度较大的高温耐腐蚀的不锈钢复合板容器时,复层采用堆焊。
3 不锈钢复合板压力容器的错边量控制复合板对口错边量的合理控制可以满足复合板耐腐蚀要求,根据规定,错边量要低于复层厚度的一半,并小于两毫米。
复合板制造压力容器应注意的问题作者:徐祥来源:《科学与技术》2014年第09期摘要:复合板在近几年来得到了较广泛的应用,以取代某些环境下采用的纯不锈钢。
本文针对复合板制压力容器制造常见的问题进行了阐述,并对I类和II类复合板制压力容器之间的异同和应注意的事项进行了深入论述。
关键词:复合板;压力容器;设计;制造;检验复合板是由基层材料和复层材料通过爆炸或爆炸——轧制等方法复合而成的双金属板。
由于复合板具有强度高、耐蚀耐磨等特殊性能好和造价较低等优点,近年来在石化、冶金、机械、能源、航天等领域得到广泛应用。
它综合了基层材料和复层材料各自的性能优点,既有基层材料所有的结构强度和刚度,又有复层材料所具有的耐蚀耐磨等基层材料没有的特殊性能,使设备重量和造价大大降低,结构尺寸变小,避免了不锈钢、镍、铜、钛、铝等贵重金属材料的浪费,有着良好的经济效益和社会效益及应用前景。
在压力容器行业中,复合板主要用于制造反应釜、换热器、贮罐等设备。
用于制造压力容器的复合板目前主要有两类,一类是基层材料与复层材料焊接性较好,这类材料有不锈复合钢板、镍基合金复合钢板等(以下简称I类材料);一类是基层材料与复层材料焊接性较差或不能焊接,这类材料有钛复合板、铜复合板、铝复合板等(以下简称II类材料)。
对这两类复合材料,在容器产品设计、制造和检验时都有很大的不同,应区别对待。
1 材料要求对于复合板材料来说,基层与覆层贴合的紧密程度是非常关键的问题,如果基层与覆层间贴合不好,不仅不能满足防腐的要求,而且在使用过程中还有可能导致鼓包和大面积脱层,从而严重影响设备的安全使用。
同时在设备制造过程中会直接影响壳体的组对焊接质量,尤其容易导致焊缝及母材微裂纹的产生,给设备的安全使用留下隐患。
因此,在用复合板生产之前,仍然需要进行复验,用超声波探伤的方法对复合板的贴合程度进行抽查,不允许任何超标缺陷存在。
除此之外,还应视设备类别及所使用的介质等,对复合材料的力学性能,化学成分进行复验,以确保压力容器主体材料的可靠性。
关于锆-钢复合板制压力容器设计一些关键风险点的探讨发布时间:2021-12-04T09:26:40.497Z 来源:《中国科技信息》2021年11月上31期作者:贺旭明孙万仓[导读] 锆复合板制压力容器是近些年广泛应用于过氧化氢、醋酸、硝酸、尿素等化工行业的重要化工设备。
此类设备因锆材不能与铁基材料熔焊,其材料要求、结构设计、制造检测方面都比较特殊。
本文结合笔者实际设计经验,从该类容器关键点的工程应用风险角度,探讨影响其安全性的材料应用、关键结构设计制造检测两方面的风险点及其风险控制。
经过详细的阐释对比、应用论证,择选出具有最佳工程应用优势的主焊缝焊接结构及其检漏结构。
西安优耐特容器制造有限公司贺旭明孙万仓陕西西安市高陵县 710201摘要:锆复合板制压力容器是近些年广泛应用于过氧化氢、醋酸、硝酸、尿素等化工行业的重要化工设备。
此类设备因锆材不能与铁基材料熔焊,其材料要求、结构设计、制造检测方面都比较特殊。
本文结合笔者实际设计经验,从该类容器关键点的工程应用风险角度,探讨影响其安全性的材料应用、关键结构设计制造检测两方面的风险点及其风险控制。
经过详细的阐释对比、应用论证,择选出具有最佳工程应用优势的主焊缝焊接结构及其检漏结构。
关键词:锆材锆复合板制压力容器风险控制焊接结构设计检漏结构1前言锆材是一种具有优良耐腐蚀性的稀有有色金属材料,它比不锈钢、镍基合金及钛材的耐腐蚀性能更优异,而且可塑性好、易于加工成型。
锆材表面生成的钝化膜很致密,能耐大多数有机酸、无机酸、强碱、熔融盐、高温水及液态金属的腐蚀,近些年其广泛应用于过氧化氢、醋酸、硝酸、尿素等化工行业的生产。
锆材极易被空气氧化,不能和铁、铜、铝等熔化焊(可以和钛、钽、铌焊接),所以在锆-钢复合板压力容器的设计中,有更大的不同于其他材质设备的泄露风险。
以下从材料的应用要求、主焊缝焊接结构设计及其制造检测要求两个方面结合风险控制进行探讨。
2 材料应用要求2.1 复合板种类及复合原则锆材属于贵重金属且强度较低,纯锆材设备造价很高,因此工程应用中常用锆材作为压力容器的覆层耐蚀材料,用钢材作为基层满足设备承压的强度要求。
论压力容器设计制造中的常见问题压力容器设计制造是一个关键的工程领域,它涉及到安全和性能问题。
在这个过程中,常见的问题可以归结为以下几个方面:1. 材料选择问题:压力容器要承受相当大的压力,因此对材料的选择非常重要。
常见的问题包括材料的强度、耐腐蚀性、耐磨损性等。
选择不合适的材料可能会导致容器破裂、泄漏等严重的安全问题。
2. 设计问题:压力容器的设计是一个复杂的过程,需要考虑到容器的结构、尺寸、壁厚等因素。
常见的设计问题包括容器的均布载荷、应力和变形分析等。
设计不合理可能会导致容器失效,甚至造成事故。
3. 制造问题:压力容器的制造过程中也存在一些常见问题。
焊接质量不合格、材料的焊接热处理不到位等问题。
这些问题可能导致容器的强度降低、焊缝腐蚀等。
4. 检验问题:为了保证压力容器的安全和可靠性,需要对容器进行严格的检验。
常见的检验问题包括超声波探伤、气密性测试、金相分析等。
如果检验不到位,容器可能存在隐患。
5. 使用问题:压力容器在使用过程中也可能出现一些问题。
容器内部产生腐蚀、结垢等现象,这可能会影响容器的性能和安全性。
容器的维护保养也是一个重要的问题。
针对上述问题,可以采取以下措施来避免或解决:1. 在材料选择方面,要根据容器的要求,选择适合的材料。
可以参考相关标准和规范,进行材料的测试和评估。
2. 在设计阶段,要进行充分的计算和分析,确保容器的结构和尺寸满足要求。
可以采用有限元分析等工具,对容器进行强度和刚度分析。
3. 在制造过程中,要严格控制工艺参数,确保焊接质量和热处理达到要求。
可以进行焊接试验和热处理试验,确保工艺可控。
4. 在检验阶段,要按照相关标准和规范进行检验。
可以委托专业检测机构进行检验,确保容器的质量和安全性。
5. 在使用过程中,要定期检查容器的运行状态,发现问题及时进行维修和保养。
可以制定相应的检查和维护计划,确保容器的正常运行。
压力容器设计制造中的常见问题是多方面的,需要综合考虑和解决。
压力容器设计制造的问题及解决对策压力容器是一种储存和运输高压气体、液体或气体和液体的混合物的设备。
在设计和制造压力容器时,会涉及到一系列的问题和挑战。
本文将探讨一些常见的问题,并提供相应的解决对策。
一个重要的问题是如何选择合适的材料。
压力容器需要能够承受高压力和温度变化,并保持结构的稳定性。
在选择材料时,需要考虑其强度、耐蚀性和耐高温性能。
解决对策是通过合理的材料选择,如选择高强度的钢材,并采用防腐蚀和隔热涂层来提高材料的性能。
压力容器的设计需要考虑到流体力学和热学方面的问题。
在设计容器的形状、尺寸和结构时,需要考虑到流体的流动特性和热传导效果。
解决对策是通过数值模拟和试验验证来优化容器的设计,以确保流体能够均匀流动并保持良好的热传导。
压力容器的安全性是一个重要的问题。
容器在高压力下运行时,可能会发生破裂或泄漏的情况,导致严重后果。
解决对策是通过严格的设计和制造标准来确保容器的安全性,如ASME标准。
使用合适的安全装置和监测设备可以及时发现和防止潜在的问题。
第四,压力容器的制造和检验过程需要严格控制。
制造压力容器需要注意工艺参数的控制,如焊接和热处理的温度和时间。
解决对策是建立有效的质量控制体系,包括监控和记录制造过程中的各个环节,以确保容器的质量符合设计要求。
定期进行容器的检验和维护可以及早发现和修复潜在的问题。
压力容器的运输和安装也面临着一些挑战。
由于容器的重量和体积大,需要采用合适的运输和搬运设备。
在安装容器时,需要确保容器与周围环境和其他设备的协调。
解决对策是选择合适的运输和搬运方法,并进行详细的运输和安装计划,以确保容器的安全和稳定。
压力容器设计制造过程中会面临许多问题和挑战。
通过合适的材料选择、优化的设计、严格的制造和质量控制,以及合理的运输和安装方法,可以解决这些问题,确保压力容器的安全和可靠运行。
复合板制压力容器设计和制造应注意的问题[优秀范文5篇]第一篇:复合板制压力容器设计和制造应注意的问题复合板制压力容器设计和制造应注意的问题摘要:本文针对复合板制压力容器设计和制造常见的问题进行了阐述,并对I类和II类复合板制压力容器之间的异同和应注意的问题进行了深入论述。
关键词:复合板压力容器设计制造检验前言复合板是由基层材料和复层材料通过爆炸或爆炸---轧制等方法复合而成的双金属板。
由于复合板具有强度高、耐蚀耐磨等特殊性能好和造价低等优点,近年来在石化、冶金、机械、能源、航天等领域得到广泛应用。
它综合了基层材料和复层材料各自的优点,既有基层材料所具有的结构强度和刚度,又有复层材料所具有的耐蚀耐磨等基层材料没有的特殊性能,使设备重量和造价大大降低,结构厚度变小,避免了不锈钢、镍、铜、钛、铝等贵重金属材料的浪费,有着良好的经济效益和社会效益及应用前景。
在压力容器行业中,复合板主要用于制造反应釜、换热器、贮罐等设备。
用于制造压力容器的复合板目前主要有两类:一类是基层材料与复层材料焊接性较好,这类材料有不锈钢复合板、镍基合金复合板等(以下简称I类材料);另一类是基层材料与复层材料焊接性较差或不能焊接,对这两类复合材料,在压力容器产品设计、制造和检验时都有很大的不同,应区别对待。
2 容器设计一般当容器设计厚度大于12mm时,就应该考虑选用复合材料的可能性。
选用复合板作为压力容器壳体材料时,应根据介质的特性选用不同材料类型的复合板,即是选择I类材料还是选择II类材料,再依据所选择材料类型选用不同的焊接连接接头结构形式。
对于介质有腐蚀性或有耐热要求时,选择相应的复合板;对于不能与碳接触的介质,一般选用II类复合材料。
常见的接头结构形式如下图(1)--图(5)所示。
其中图(1)--图(3)适用於II类材料,图(4)--图(5)适用於I类材料。
采用图(1)、图(3)结构时,需将基层焊缝余高除去与基层表面平齐,然后再进行贴条并焊接。
压力容器设计制造的问题及解决对策
压力容器是一种装载高压气体和液体的设备,目前广泛应用于工业、化工和能源等领域。
然而,压力容器的设计和制造常常面临许多问题,例如安全问题、冲击问题、腐蚀问
题等。
本文将主要讨论这些问题及其解决方案。
首先,安全问题是压力容器设计和制造中最重要的问题。
由于高压力的存在,一旦出
现漏气或爆炸,将会造成严重的人员伤害或财产损失。
因此,设计压力容器必须考虑安全
因素,如正确的材料选择、厚度分配、设计合理的壳体、强度检测等。
制造压力容器时,
必须严格按照标准和规范进行,包括检测和试验。
另外,高压容器必须进行定期检测和维护,以确保其安全性。
其次,压力容器在使用中可能会受到外力冲击,例如运输或装卸时,容器可能会遭受
冲击而导致破裂。
在设计压力容器时,必须考虑这种情况,采用抗冲击设计,如选择强度
适当的材料、加装抗震、减震材料等。
同时,在制造和维护过程中,必须注意保护容器表面,以免损坏导致强度下降。
最后,压力容器在使用过程中可能会受到腐蚀的影响。
特别是在酸、碱、盐和水等环
境中,容器的表面可能会受到腐蚀和腐蚀裂纹的形成。
在设计压力容器时,必须考虑到媒
介腐蚀性质和条件,选择耐腐蚀的材料或防腐涂层。
在使用过程中,要定期检查容器表面,以保持其表面光洁,并及时处理任何腐蚀问题。
综上所述,压力容器的安全性是设计和制造中最重要的问题。
在设计和制造压力容器时,必须考虑到各种因素,确保设计合理、制造精良、维护完善,以保证压力容器的安全
性和长期运转。
复合板制压力容器设计和制造应注意的问题浅析发布时间:2021-03-17T15:24:18.297Z 来源:《科学与技术》2020年32期作者:陈华光[导读] 近些年来复合板在工业方面得到了相对较为广泛的应用,并且在具体的使陈华光江苏金诺化工装备有限公司摘要:近些年来复合板在工业方面得到了相对较为广泛的应用,并且在具体的使用过程中能够一定程度上取代纯不锈钢材料。
本文主要是针对复合板制压力容器设计与制造过程中经常遇到的问题进行了有效地分析。
关键词:复合板;压力容器;设计;制造前言因为复合板强度以及耐腐蚀性耐磨性相对较强,并且复合板的制造成本相对较低,由于其该方面的优势从而使得近些年来在多个领域得到了相对较为广泛的应用。
复合板有机地将基层材料还有复层材料的性能优点结合在了一起,一方面具有基层材料的结构强度与刚度,另一方面还具有复层材料的耐腐蚀性与耐磨损性的性能,从而采用复合板能够有效地减少设备的重量以及成本,具有相对较高的发展空间。
在压力容器领域也得到了有效地应用,本文主要针对复合板制压力容器设计和制造过程中问题进行了有效地分析。
一、关于材料要求复合板是由基层材料和复层材料通过爆炸、爆炸轧制、热轧等方法复合的合金材料,基层与复层之间的贴合的紧密程度对其性能方面的影响性对较大,若是复合板的基层与复层之间贴合程度相对较差,则将会导致复合板材料的防腐性能受到一定程度的影响,并且在具体的应用过程中极有可能造成材料出现鼓包以及大范围性的脱层情况的出现,以至于设备的正常运行以及安全性受到负面因素的影响。
复合板材料的基层与复层之间的贴合程度相对较差还会使得设备制造过程中筒体的组对焊接质量受到一定程度的影响,特别是极易造成焊缝还有母材微裂纹的出现,从而使得设备的安全性能大幅下降。
面对该些情况,在采用复合板进行生产之前,需要对复合板材料进行严格的检验,在检验的过程中可以采用超声波探伤的手段展开对复合板的具体贴合程度展开有效的检验,从而避免采用不达标的复合板材料。
压力容器设计制造的问题及解决对策压力容器是一种用来存储液体或气体的设备,通常用于工业生产和储存领域。
由于压力容器需要承受高压力,一旦设计或制造存在问题,就会对生产过程和人员安全造成严重威胁。
压力容器的设计和制造是一个复杂而重要的课题。
在这篇文章中,我们将探讨压力容器设计制造中可能出现的问题,并提出相应的解决对策。
一、设计问题1.1 材料选择不当在压力容器的设计中,材料的选择至关重要。
如果选用的材料强度不足,容器就会在工作压力下发生变形或破裂,造成严重事故。
在选择材料时,工程师需要考虑到工作条件、温度、腐蚀性等因素,合理选用合适的材料。
解决对策:建立严格的材料选择标准,进行经验积累和技术研究,确保选用的材料符合设计要求。
加强材料性能测试和监控,确保材料质量可靠。
1.2 结构设计不合理压力容器的结构设计应考虑到受力情况、工作条件、安全系数等因素,但有时设计师对这些因素考虑不足或考虑不全面,容易出现设计不合理的情况,导致容器在工作中出现安全隐患。
解决对策:建立完善的设计审查制度,加强设计师的培训和素质建设,提高其设计水平和综合能力。
加强设计方案的讨论和交流,引入更多的专家意见,确保设计的合理性和安全性。
1.3 温度和压力计算不准确在压力容器的设计中,温度和压力是两个重要的参数。
如果温度和压力的计算不准确,就会导致容器在工作中发生失效或事故。
解决对策:建立严格的计算和审查制度,加强工程师的培训和技术交流,提高其计算水平和经验积累。
引入先进的计算工具和软件,提高计算的准确性和可靠性。
二、制造问题2.1 加工质量不达标压力容器的制造过程中,加工质量直接影响到容器的安全性和可靠性。
如果加工质量不达标,就会导致容器在工作中出现裂纹、漏气等问题。
解决对策:建立严格的加工工艺和质量控制标准,加强制造过程的监督和检验,确保每个环节达到标准要求。
加强员工的培训和技术指导,提高其加工水平和责任意识。
2.2 焊接质量差2.3 检测手段不完备在压力容器的制造中,检测是一个至关重要的环节。
浅谈复合板制压力容器设计和制造应注意的问题
薛宏伟;李增福
【期刊名称】《安装》
【年(卷),期】2005(000)001
【摘要】本文针对复合板制压力容器设计和制造常见的问题进行了阐述,并对Ⅰ类和Ⅱ类复合板制压力容器之间的异同和应注意的事项进行了深入论述.
【总页数】2页(P25-26)
【作者】薛宏伟;李增福
【作者单位】陕西省设备安装工程公司,西安,710068;陕西省设备安装工程公司,西安,710068
【正文语种】中文
【中图分类】TG44;TH49
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复合板制压力容器设计和制造应注意的问题
摘要:本文针对复合板制压力容器设计和制造常见的问题进行了阐述,并对I类和II类复合板制压力容器之间的异同和应注意的问题进行了深入论述。
关键词:复合板压力容器设计制造检验
1 前言
复合板是由基层材料和复层材料通过爆炸或爆炸---轧制等方法复合而成的双金属板。
由于复合板具有强度高、耐蚀耐磨等特殊性能好和造价低等优点,近年来在石化、冶金、机械、能源、航天等领域得到广泛应用。
它综合了基层材料和复层材料各自的优点,既有基层材料所具有的结构强度和刚度,又有复层材料所具有的耐蚀耐磨等基层材料没有的特殊性能,使设备重量和造价大大降低,结构厚度变小,避免了不锈钢、镍、铜、钛、铝等贵重金属材料的浪费,有着良好的经济效益和社会效益及应用前景。
在压力容器行业中,复合板主要用于制造反应釜、换热器、贮罐等设备。
用于制造压力容器的复合板目前主要有两类:一类是基层材料与复层材料焊接性较好,这类材料有不锈钢复合板、镍基合金复合板等(以下简称I 类材料);另一类是基层材料与复层材料焊接性较差或不能焊接,对这两类复合材料,在压力容器产品设计、制造和检验时都有很大的不同,应区别对待。
2 容器设计
一般当容器设计厚度大于12mm时,就应该考虑选用复合材料的可能性。
选用复合板作为压力容器壳体材料时,应根据介质的特性选用不同材
料类型的复合板,即是选择I类材料还是选择II类材料,再依据所选择材料类型选用不同的焊接连接接头结构形式。
对于介质有腐蚀性或有耐热要求时,选择相应的复合板;对于不能与碳接触的介质,一般选用II类复合材料。
常见的接头结构形式如下图(1)--图(5)所示。
其中图(1)--图(3)适用於II类材料,图(4)--图(5)适用於I类材料。
采用图(1)、图(3)结构时,需将基层焊缝余高除去与基层表面平齐,然后再进行贴条并焊接。
具体的接头坡口尺寸按相应规范和标准的规定,并结合制造厂的技术装备选取。
图(1) 图(2) 图(3) 图(4) 图(5)
3 容器制造
3.1 材料检验
在复合板容器制造时,应首先对复合板的贴合率进行检验。
如果基层和复层之间的贴合率达不到要求,不仅不能满足防腐、耐磨等特殊性要求,而且在使用过程中还有可能导致容器壳体鼓包和大面积脱层,严重降低设备的寿命和安全性能。
同时,贴合不紧还将造成容器壳体的组装和焊接困难。
因此,贴合率的检查是复合板容器制造过程中必须进行的一个过程。
一般在合格的复合板材料的质量证明书中,虽然都有贴合率指标,但在容器制造前,仍应用超声波探伤对复合板的贴合率进行复验。
对热成形或冷成形后热校形的封头检验时,应将贴合率作为一个重要指标进行复验。
3.2复合板下料、坡口加工和焊接
采用机械切割下料时,将复层向上,并注意防止复层表面的损伤。
对厚度大于12mm以上的复合钢板,可按设备装备情况依次采用等离子切割、气割、氧助熔剂切割。
切割后用机械方法切除热影响区及切割面缺陷和裂纹,严禁将切割熔渣溅到复层表面上。
等离子切割时,将复层面朝上,从复层侧开始切割;采用气割时,复层朝下,从基层侧开始振动切割。
容器制作要求进行热处理时,预热按JB4709《钢制压力容器焊接工艺规程》及相关规定以基层材料为准选择预热工艺。
容器制作结束,设计需要进行焊后热处理时,热处理规范按基层材料规格进行选用。
对耐晶间腐蚀要求较高的设备,如基层材料需热处理,复层材料在基
层材料热处理后再进行焊接。
为保证复合板不失去原有的综合性能,焊接时基层和复层应分别进行,焊接工艺与相应的材料焊接工艺近似。
对I类材料,还应增加过渡层的焊接,过渡层的填充材料要选择既能降低焊缝金属的稀释率,又要防止复层材料抗腐蚀、抗裂、抗应力腐蚀性能的降低,并对基层材料和复层材料有较好的焊接性的焊接材料。
对基层和复层进行焊接和切割时,为了防止飞溅及熔渣粘到复层材料表面,影响材料的性能,应在复层表面涂以保护涂层。
3.3 复合板容器的成形和组装
复合板板压力容器的成形和组装应有专用的加工和组装车间,尤其是对一些钛—钢、铜—钢等有色金属复合板容器,铁污染将会对容器的寿命和安全性能造成致命的影响。
因此,在加工成形设备与复合板接触的表面,应用橡胶板、铝板等将复合板与铁金属隔离开。
在复合板容器组装时,应严格按规程和容器标准控制错边量。
这一点与单金属制容器有明显的区别。
错边量的控制按复层厚度的50%进行控制,且不大于2mm。
另外,在组装时,不允许在复层上焊接临时卡子。
4 容器检验
容器制作过程中,需对接头进行无损检测。
对复合板基层焊缝,按容器类别和图纸要求分别进行100%无损检测或20%局部无损检测;合格后,再焊接复层贴条焊缝或过渡层和复层焊缝。
对复层焊缝,一般应100%渗透探伤。
容器整体制作完成后,按相关规定需对容器进
行强度试验和严密性试验。
对I类材料容器,一般强度试验都可一次通过,而对II类材料,由于在纵焊缝和环焊缝的基层和复层材料之间不易贴合,基层材料表面不平整或复层贴条未垫实,造成复层贴条焊缝承压时拉裂,根据经验往往需反复多次才能通过强度试验。
这对容器的使用寿命来说是有害的和不允许的。
因此在强度试验发现复层泄漏时,应结合制造厂的条件,应选用检漏效率较高的检测方法,尽量减少强度试验的次数。
以下是几种常见检漏方法的比较和介绍:
渗透检验:采用清洗剂+渗透剂+显影剂对焊缝表面开口状缺陷进行检验,灵敏度较低,可满足一般要求的缺陷检测。
肥皂水检验:操作简单,检测成本较低,需配套压缩空气进行检测,但由于检测灵敏度不高,对非穿透性缺陷不易检测。
氨渗透检验:将专用的氨试纸贴在复合板的复层侧,通过从缺陷处渗透的氨与试纸发生反应从颜色的变化可定位出缺陷的位置,检测精度较高。
但其需在试验前后对检测空间内的空气进行置换,如检测结束置换不完全,残余在基层与复层间隙内的氨会造成碳钢基层的应力腐蚀,从而降低设备的使用寿命。
氦质谱检验:利用全自动氦质谱检漏仪,从检漏孔中通入氦气,在容器内部用灵敏度较高的检漏仪就可轻松地找到漏点。
这种方法检漏效率高,方便、快捷。
残留物质为氦气,不会对基层材料性能造成影响。
但此种方法需要专用设备,成本较高。
5.结论
对复合材料压力容器,由于其良好的前景,随着其不断地向各个应用领域的延伸,其制造技术及工艺也会逐渐凸现出来,相信一些新的、先进的制作工艺也会逐步得到推广和应用。