日照專業(yè)咨詢循環(huán)式客運纜車拿認證申辦和四川廣安第三類中壓容器
即使補強結構在有效補強范圍內,。所增加的截面積≥開孔所減少的截面積,局部補強常用的結構有補強圈、厚壁短管和整體鍛造補強等數種。
?。?)補強圈補強結構是在開孔的邊緣焊一個加強圈,其材料與容器材料相同,厚度一般也與容器的壁厚相同,其外徑約為孔徑的2倍。加強圈一般貼合在容器外比壁上,與殼體及接管焊接在一起,圈上開一帶螺紋的小孔,備作補強周圍焊縫的氣密性試驗之用。
(2)厚壁短管補強結構是把與開孔連接的接管的一段管壁加厚,使這段接管除了承受壓力所需的厚度外,還有很大一部分剩余厚度用來加強孔邊。厚壁短管插入孔內,并高出容器壁的內表面,與容器內外表面焊接。厚壁短管的壁厚一般等于或稍大于器壁的厚度。插入長度約為壁厚的3~5倍。這種補強結構補強效果較好,因為用以補強的金屬都集中在孔邊的局部應力最大的區(qū)域內,而且制造容易,用料也省,因而被廣泛采用。特別是一些對應力集中比較敏感的低合金高強度鋼制造的容器,開孔補強更適宜用壁厚短管補強結構。但這種補強方式只適宜于開孔尺寸較小的容器。
(3)整體鍛造補強結構。近年來在球形容器制造中采用的結構是先把開孔與部分球殼鍛造成一個整體,再車制成形后與殼體進行焊接。這種補強結構合理,使焊縫避開了孔邊應力集中的地方,因而受力情況較好。但制造困難,成本較高,多用于高壓或某些重要的容器上。
上述三種補強結構均用于需開孔補強的容器,但容器上有些開孔是不需補強的,這是因為容器在設計時存在某些加強因素,如:考慮鋼板規(guī)格、焊縫系數而使容器壁厚加厚,考慮接管的金屬在一定范圍內也有加強作用等。所以開孔較小削弱程度不大,孔邊應力集中程度在允許范圍以內時,開孔處可以不另行補強。
1.5支座    支座對壓力容器起支承和固定作用。用于圓筒形容器的支座,隨圓筒形容器安裝位置不同,有立式容器支座和臥式容器支座兩類。此外,還有用于球形容器的支座。
2  圓筒體結構
2.1、整體式筒體  整體式筒體結構有單層卷焊、整體鍛造、鍛焊、鑄—鍛—焊以及電渣重溶等五種結構形式,茲分別介紹如下:
1、單層卷焊式筒體是用卷板機將鋼板卷成圓筒,然后焊上縱焊縫制成筒節(jié),再將若干個筒節(jié)組焊成形成筒體,它與封頭或端蓋組成容器。這是應用最廣泛的一種容器結構,具有如下一些優(yōu)點:
①結構成熟,使用經驗豐富,理論較完善;
?、谥圃旃に嚦墒?,工藝流程較簡,材料利用率高;
③便于利用調質(淬火加回火)處理等熱處理方法,改善和提高材料的性能;
?、荛_孔,接管及內件的裝設容易處理;
?、萘慵伲a及管理方法均方便;
⑥使用溫度無限制,可作為熱容器及及低溫容器。
但是,單層卷焊式筒體也存在某些缺陷,一是其壁厚往往受到鋼材扎制和卷制能力的限制,我國目前單層卷焊筒體的最大壁厚一般≤120 mm ,二是規(guī)格相同的壓力容器產品,單層卷焊筒體所用鋼板厚度最大,厚鋼板各向性能差異大,且綜合性能也不如薄板和中厚板,因此產生脆性破壞的危險性增大;三是在壁厚方向上應力分布不均勻,材料利用不夠合理。隨著冶金和壓力容器制造技術的改進,單層卷焊結構的上述不足將逐步得到克服。
2、整體鍛造式筒體是最早采用且沿用至今的一種壓力容器筒體結構形式:在鋼坯上采用鉆孔或熱沖方法先開一個孔,加熱后在孔中穿一心軸,然后在壓機上進行鍛壓成形,最后再經過切削加工制成,筒體的的頂、底部可和筒體一起鍛出,也可分別鍛出后用螺紋連接在筒體上,是沒有焊縫的全鍛結構。如容器較長,也可將筒體分幾節(jié)鍛出,中間用法蘭連接。
整體鍛造式筒體常用于超高壓等場合,它具有質量好、使用溫度無限制的優(yōu)點。因制造存在一些缺點,如制造時需要有鍛壓、切削加工和起重設備等一套大型設備;材料利用率較低;在結構上存在著與單層卷焊筒體相同的缺點。因此,這種筒體結構一般只用于內徑為300~500mm的小型容器上。
3、鍛焊式筒體是在整體鍛造式筒體的基礎上,隨著焊接技術的進步而發(fā)展起來的,是由若干個鍛制的筒節(jié)和端部法蘭組焊而成,所以只有環(huán)焊縫而沒有縱焊縫。與整體鍛造式相比,無需大型鍛造設備,故容器規(guī)格可以增大,保持了整體鍛造式筒體材質密實、質量好、使用溫度沒有限制等主要優(yōu)點。因而常用于直徑較大的化工高壓容器,且在核容器上也獲得了廣泛的應用。
4、鑄—鍛—焊式筒體是隨著鑄造、鍛造技術的提高和焊接工藝的發(fā)展而出現的一種新型的筒體。制造時根據容器的尺寸,在特制的鋼模中直接澆鑄成一個空心八角形鑄錠,鋼模中心設有一活動式激冷柱塞,在鋼水凝固過程中,可以更換柱塞以控制激冷速度,使晶粒細化。澆鑄后切除冒口及兩端,超熱在壓機上鍛造成筒節(jié),經加工和熱處理后組焊成容器。這種制造工藝可大大降低金屬消耗量,但制造工藝復雜。
5、電渣重熔式筒體(或稱電渣焊成形筒體)是近年發(fā)展起來的一種制造過程高度機械化、自動化的筒體結構形式。制造時,將一個很短的圓筒(稱為母筒)夾在特制機床的卡盤上,利用電渣焊在母筒上連續(xù)不斷的堆焊直至所需長度。熔化的金屬形成一圈圈的螺圈條,經過冷卻凝固而成為一體,其內外表面同時進行切削加工,以獲得所要求的尺寸和光潔度。這種筒體的制造無需大型工裝設備,工時少,造價低,器壁內各部分的材質比較均勻,無夾渣與分層等缺陷。是一種很有前途的制造高壓容器的工藝。
2.2組合式筒體結構又可分為多層板式結構和繞制式結構兩大類。
1、多層板式筒體結構包括多層包扎、多層熱套、多層繞板、螺旋包扎等數種。這種筒體由數層或數十層緊密貼合的薄金屬板構成,具有以下一些優(yōu)點:一是可以通過制造工藝過程在層板間產生預應力,使殼壁上的應力沿壁厚分布比較均勻,殼體材料可以得到比較充分的利用,所以壁厚可以稍?。欢钱斎萜鹘橘|具有腐蝕性時,可以采用耐腐蝕的合金鋼作為內筒,而用碳鋼或其他強度較高的低合金鋼作層板,能充分發(fā)揮不同材料的長處,節(jié)省貴重金屬;三是當殼壁材料中存有裂紋等嚴重缺陷時,缺陷一般不易擴散到其它各層;四是由于使用的是薄板,具有較好的抗裂性能,所以脆性破壞的可能性較??;五是在制造過程上不需要大型鍛壓設備。其缺點是:多層板厚壁筒體與鍛制的端部法蘭或封頭的連接焊縫,常因兩連接件的熱傳導情況差別較大而產生焊接缺陷,有時還會因此而發(fā)生脆斷。由于多層板筒體在結構上和制造上都具有較多的優(yōu)點,所以近年來制造的高壓容器,特別是大型高壓容器多采用這種結構,而且制造方法也在不斷發(fā)展?,F分述如下:
?。?)多層包扎式是美國斯密思(A.O.Smith)公司于1931年首創(chuàng)的一種筒體結構型式,現已為許多國家采用,是一種目前使用最廣泛、制造和使用經驗最為成熟的的組合式筒體結構。其制造工藝是先用15~25mm的鋼板卷焊成內筒,然后再將6~12mm厚的層板壓卷成兩塊半圓形或三塊瓦片形,用鋼絲繩或其它裝置扎緊并點焊固定在內筒上,焊好縱縫并把其外表面修磨光滑,依此繼續(xù)直至達到設計厚度為止。層板間的縱焊縫要相互錯開一定角度,使其分布在筒節(jié)圓周的不同方位上。此外,筒節(jié)上開有一個穿透各層層板(不包括內筒)的小孔(稱為信號孔、泄漏孔),用以及時發(fā)現內筒破裂泄漏,防止缺陷擴大。筒體的端部法蘭過去多用鍛制,近年來也開始采用多層包扎焊接結構。和其它結構型式相比,多層包扎式筒體生產周期長、制造中手工操作量大。但這些不足會隨著技術的進步而不斷得到改善。
(2)多層熱套式筒體最早用于制造超高壓反應容器和炮筒上。它是由幾個用中等厚度(一般為20~50mm)的鋼板卷焊成的圓筒體套裝而成,每個外層筒的內徑均略小于由套入的內層筒的外徑,將外層筒加熱膨脹后把內層筒套入,這樣將各層筒依次套入,直至達到設計厚度為止。再將若干個筒節(jié)和端部法蘭(端部法蘭可采用多層熱套結構)組焊成筒體。早期制作這種筒體在設計中均應考慮套合