不锈钢制压力容器制造工艺守则.docx
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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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****年**月**日
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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。
2.3.3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
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
2.4.3.1卷板机上下辊要清除油污及毛刺,必要时用纸覆盖轧辊,防止不锈钢板受损伤及污染。
2.4.3.2不锈钢筒节和壳体A、B类焊缝的对口错边量b按下表规定:
对口处名义厚度Smm
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
2.5.1焊前清除坡口及其两侧25mm范围内的油污等污物。
在不锈钢坡口两侧100mm范围内应涂白垩粉,防止沾附飞溅。
2.5.2选用尽可能小的线能量,特别是进行双层或多层焊时,除盖面层允许轻微摆动外,其余各层焊缝要求窄一些,焊条横向摆动范围按照焊条说明书要求,一般不超过焊条直径的2.5倍,要进行快速短弧焊,焊接结束或中断时,收弧要慢,弧坑要填满。
多道焊时,要严格控制层间温度不大于100℃。
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。
2.5.5工艺上允许碳弧气刨清根时,刨槽应打磨直至露出金属光泽。
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。
2.5.1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。
2.5.1.1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
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