不锈钢制压力容器制造工艺守则

奥氏体不锈钢制压力容器

制造工艺守则

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1 材料

1.1 材料的验收

1.1.1 用于制造容器的不锈钢板（包括不锈钢复合钢板）、钢管、圆钢、钢丝等原材料和焊条、焊丝、焊剂等焊接材料应符合相应的国家标准、行业标准的规定。入厂时，须经检验部门根据材料生产单位提供的质量证明书（原件或复印件）按照标准，原材料入厂验收规则验收后，方准入库。严禁使用标志（记）不明，未经检验科验收的各种材料。

1.1.2 原材料和焊接材料的验收要求：

原材料和焊接材料必须符合下列标准或规定。

不锈钢材料使用温度及许用应力符合GB150 中第二章及附录A15的规定。

1.1.2.1 热轧和热锻不锈钢棒应符合：GB1220《不锈钢棒》。

1.1.2.2 不锈钢管应符合GB/T14976 《流体输送用不锈钢无缝钢管》。

1.1.2.3 不锈钢板应符合GB3280 《不锈钢冷轧钢板》、GB4237 《不锈钢热轧钢板》、GB8165《不锈钢复合钢板》。

1.1.2.4 不锈钢焊接材料，焊丝应符合GB4242《焊接用不锈钢丝》、焊条应符合GB983《不锈钢焊条》、焊剂按“焊接材料产品样本”规定（1997年第一机械工业部编）。

1.1.2.5 压力容器用不锈钢锻件应符合JB4728《压力容器用不锈钢锻件》的要求。

1.1.2.6 原材料的入厂验收按写上公司文件编号《原材料入厂验收制度》的规定进行，用于制造第三类压力容器主要受压元件的材料必须复验，同批同牌号、同规格的材料抽验1件，复验内容：力学性能和弯曲性能，每个炉号的化学成份抽验1件。

1.1.2.7 压力容器用不锈钢锻件的验收按JB4728《压力容器用不锈钢锻件》、图样或合同及写上公司文件编号《外协件质量管理制度》进行。

1.1.2.8 进口的不锈钢原材料和焊接材料，应是国外压力容器规范允许使用的材料，其使用范围应符合相应规范的规定，并有该材料的质量证明书。一般可按出口国的规范检验。

1.1.2.9 进口的不锈钢原材料首次使用前，应进行试验和验证，满足技术要求后才能投料。

1.2 材料的管理

材料的保管按写上公司文件编号《材料采购、保管管理制度》的规定执行。

1.2.1 原材料按品种、钢号、规格、炉号、热处理状态分类放置，并作出明确标志，以防止混放。

1.2.2 原材料应存放在干燥、清洁的仓库内，严格控制灰尘。不允许与黑色金属和水泥地、砂石直接接触。

1.2.3 原材料的搁置要稳妥，堆放要整齐，要防止损坏（划痕、撞伤、压痕）和弯曲，散装的光亮板应放在15°斜度的货架上。

1.2.4 焊接材料的存放按写上公司文件编号《焊接材料一级库管理制度》的规定。

1.2.5 焊接材料的焙烘、保温、发放按写上公司文件编号《焊接材料二级库管理制度》的规定。

1.2.6 钢板吊运时，要防止钢板变形。钢丝绳要加护套，以防损伤材料表面。 2 成型加工

2.1 场地

2.1.1 应有专用车间或专用场地，经常保持清洁、干燥、严格控制灰尘，并应铺设木质或橡胶垫板。

2.1.2 不得与黑色金属制品或其他产品混杂生产。

2.1.3 禁止直接踩踏不锈钢表面。进入工作场所；应穿无钉鞋。

2.2 划线

2.2.1 指生产必须按样板划线，样板可用镀锌铁皮制成。

2.2.2 划线应在清洁的木板上或光洁的平台上进行，不允许用钢针划辅助线以及非切割线上敲洋冲印。标记移植采用色笔，不准打钢印，做好记录。

2.2.3 划线时要注意焊缝布置，焊缝布置要符合图纸或工艺规定。一般要注意下列问题：

2.2.3.1 尽量避免在焊缝上开孔，如必须开孔，则以开孔中心为园心，1.5倍开孔直径为半径的圆中所包容的焊缝，需采用图样规定的探伤方法，进行百分之百射线或超声波探伤检查。

2.2.3.2 组装时，避免十字焊缝，相邻圆筒A类焊缝的距离或封头A类焊缝的端点与相邻圆筒A类焊缝的距离应大于名义厚度S的三倍，且小于100mm，筒节长度应不小于300mm。

2.2.3.3 封头各种不相交拼接焊缝之间的最小距离应不小于封头名义厚度S的三倍，且不小于100mm。封头由瓣片和顶圆板拼接制成时，焊缝方向只允许是径向和环向的（见图1）。

2.3 下料

2.3.1 剪床应保持清洁、刃口保持锐利润滑应良好。为防止板材表面划伤；压脚上应包橡胶等软质材料。刃口间隙可按下表选用：

板材厚度（mm） 刃口间隙

≤4 （0.02～0.03）S

＞4 （0.04～0.06）S

图1

2.3.2 剪切不锈钢板的剪床应尽量做到专用，当不能专用时，应在剪切不锈钢板前，把刃口台面揩擦干净。 ≤0.3Di≥35且≥1002.3.3 板材的剪口和边缘，不应有裂缝、压痕、撕裂等现象，剪口下塌δ1和倾斜δ2应小于板厚的10%（图2）

图2

2.3.4 剪床下料尺寸公差可参见下表：

下料尺寸mm 尺寸公差（mm）

S=1～2mm S=3～4mm S=5～8mm

300以下 ±0.5 ±0.5 ±1

300～1000 ±0.6 ±0.8 ±1.5

1000以上 ±0.6 ±1.0 ±2

2.3.5 剪好的材料整齐地堆放在底架上，以便连同底架吊运，板间要垫橡胶木板，毯子等软质材料，以防损伤表面。

2.3.6 圆钢和管子可用车床、锯床或砂轮切割机等方法下料，如还需焊接，则要除去割口处砂轮残屑及毛刺。

2.3.7 厚板的下料或开孔，可用等离子切割或电弧切割进行。板的周边或坡口用刨边机加工到图样、工艺文件要求。孔边缘用砂轮机或锉刀除去割口的氧化物至显露金属光泽。

2.3.8 施焊前将坡口表面的氧化物、油污、熔渣及其它有害杂质清除干净，清除的范围（以离坡口边缘的距离计）不得小于20mm。

2.3.9 等离子切割的切口宽度和下料余量（尚需切削加工）参见下表：

板材厚度（mm） 切口宽度mm 下料余量mm（单边）

机械 手工 机械 手工

＜16 ＜6 ＜7 4 5

18～25 ＜8 ＜9 5 5

26～40 ＜10 ＜12 6 7

40～50 ＜12 ＜14 6.5 8 s δ1

δ2 2.3.10 进行钻、锪、车削等机械加工时，冷却液一般采用水基乳化液。

2.4 成型

2.4.1 成型一般在冷态下进行，成型设备以及工装模具的工作表面，应干净清洁、无铁锈，碳钢屑及油污等脏物，表面粗糙度应符合图样及工艺文件要求。

2.4.2 须使用不锈钢锤、木锤和铜锤，避免使用钢锤。

2.4.3 筒体冷卷

对口处名义厚度S mm 对口错边量bmm

A类焊缝 B类焊缝

≤12 ≤1/4S ≤1/4S

12＜S≤20 ≤3 ≤1/4S

20＜S≤40 ≤3 ≤5

40＜S≤50 ≤3 ≤1/8S

＞50 A类：≤1/16S且不大于10

B类：≤1/8S且不大于20

复合钢板对口错边量b不大于钢板复层厚度的50%，且不大于2mm。

2.5 焊接

℃。

2.5.3 与介质接触的焊缝一侧，尽可能最后进行焊接，以防重复加热。

2.5.4 每焊完一层焊缝可以浇冷水，使其快冷。如条件允许，可以在焊缝背面浇冷水，或边焊边浇，但必须注意焊接熔池内不能有水。亦可采用铜垫通水强制冷却。

2.5.6 因焊接在环向形成的棱角E，用弦长等于1/6设计内直径DI，且不小于300mm的内样板或外样板检查（见图），其E值不得大于（0.1S+2）mm且不大于5mm（见图3）。

因焊接在轴向形成的棱角E，用长度不小于300mm的检查尺检查，其E值不得大于（0.1S+2）mm，且大于5mm。

2.5.7 不锈钢容器的表面如有局部伤痕，刻槽等影响耐腐蚀性能的缺陷应予修磨，修磨深度不应超过钢板厚度（复合钢板指复层厚度）的负偏差C1。

2.5.7.1 筒体与封头对接时，筒体制造尺寸应与封头车削后的直段围圆尺寸配作。

图3

2.6 冷热冲压

2.6.1 用于冷冲压的材料要求为固溶状态交货的不锈钢板。

2.6.2 热冲压时，毛坯加热不得渗碳和过烧，接触毛坯的支承块表面也应是奥氏体不锈钢。对于0Cr18Ni19Ti，热冲压加热温度为1130℃～1180℃，终压温度为820℃～850℃。

2.6.3 冲压所用的工具、压模、工作台面，须清理干净，不允许有铁屑、氧化皮等杂物存在。 2.6.4 经热冲的不锈钢零件，凡图纸有抗晶间腐蚀倾向性试验要求时，应做固溶化处理。

2.6.5 不锈钢制封头压制时要做到：

a) 焊缝正面应位于封头外侧，封头外侧过渡区至直边部份的正反面焊缝在压制前须磨至和母齐

平，封头内侧的焊缝在压制前须全部磨平。

b) 除满足形状偏差外，封头的直径允差，最大最小直径差，应符合下表的规定。

封头公称直径 直径允差Dg 最大最小直径差e

＜8000 ±2 2

≥8000～1200 ±3 4

＞1200～1600 ±4 6

＞1600～2400 ±5 8

＞2400～3000 ±6 9

＞3000～4000 ±6 10

c) 椭圆形、碟形、球形及折边锥形封头的直边部份上的纵向皱折深度应不大于1.5mm。

2.6.6 热冲压封头（包括其他热冲压件）应按图样要求附带试板，以便根据图纸要求进行力学性能试验，试板与封头同炉热处理。

2.6.7 热冲压不锈钢封头在固溶化处理时，要采取防变形措施，如采用十字撑加固等方法。

2.6.8

冷冲压的不锈钢材料要求为固溶状态交货。

2.6.9 冲压速度不宜太大，以满足零件顺利成型。

2.6.10 不锈钢封头压制后的弹性比碳钢封头大，若借用碳钢封头的压模时须注意。

2.6.11 封头内外表面应光滑、过渡平滑、不允许有划痕，裂纹等缺陷。外协件应按《外协件质量管理制度》规定交验入库后车间方可领用。

2.6.12 冲压成形后，其最小厚度不得小于名义厚度S减去钢板厚度负偏差C2。

2.6.13 用弦长不小于封头3/4设计内直径Di的内样板检查封头内表面的形状偏差，其最大间隙不得大于设计内径Di的1.25%，且存在偏差部位不应是突变的（见图4）。

图4

2.7 弯管

2.7.1 一般采用冷弯。如果用热弯，则弯后需经固溶化处理和酸洗钝化处理。

2.7.2 灌砂弯管时，要求砂粒干燥，弯后必须将黄砂切底清洗干净。

2.7.3 弯管后，弯头外侧不得有裂纹及较深的划痕，内侧不得有明显的皱折。

2.7.4 受压管路弯管后，应能通过直径为85%管子内径的钢球。

2.7.5 成品的管品内侧应将毛刺锉干净。

2.7.6 U形管的弯制

2.7.6.1 U形管不宜热弯，否则须征得用户同意。