JB钢制压力容器.pptx
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1、潘家祯潘家祯华东理工大学机械与动力工程学院华东理工大学机械与动力工程学院1一、总 则2根据GB/T19000ISO9000族标准的理论、原则、方法,结合压力容器安全法规、标准的要求建立一个文件化的质量体系并有效实施。 压力容器 记录报告 压力容器 程序文件 压力容器 质量手册 压力容器 标 准 压力容器 安全法规 GB/T1900ISO9000质量管理和质量保证 确认标记移植(不锈钢和复合钢板不得在防腐蚀面采用硬印作确认标记) 确认标记 移植确认标记 移植确认标记 切割线 切割线 切 割 确认标记 确认标记 确认标记 3 容器主要受压部分焊接接头分类 适用范围 A类 B类 C类 D类 设计温度
2、高于-20的钢制焊接单层压力容器、多层包扎压力容器、热套及锻焊容器。 设计温度-20 的容器,还应符合附录 C 的规定。 圆筒部分的纵向接头(多层包扎压力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。 壳体部分的环向接头、锥形封头小端与接管连接的接头,长颈法兰与接管连接的接头,但已规定为A、 C、 D类的焊接接头除外。 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。 接管、人孔、凸缘、 补强圈等与壳体连接的接头、 但已规定为A、B 类的焊接接头除外
3、。 低温压力容器4 A A A A B A A A A A A A D B B B B D D C C BB C 容器主要受压部分焊接接头分类5二、冷热加工成形 61新概念钢材厚度s (1)根据制造工艺确定加工裕量,以确保凸形封头和热卷筒节成形后的厚度s不小于该部件的名义厚度n减去钢板负偏差C1(即凸形封头和热卷筒节成形后实测的最小厚度s)。(2)冷卷筒节投料的钢材厚度s不得小于其名义厚度n减去钢板负偏差C1(即冷卷筒节钢材投料时实测的最小厚度s)。 (3)设计压力p设定容器顶部的最高压力,与相应的设计温度一起作为设计载荷条件,其值不低于工作压力。 (4)计算压力pc在相应设计温度下,用以确定
4、元件厚度的压力,其中包括液柱静压力。当元件所承受的液柱静压力小于5%设计压力时,可忽略不计。(5)机械损伤及修磨和补焊规定 7a.制造中应避免钢板表面的机械损伤,对尖锐伤痕及不锈钢容器防腐蚀表面的局部伤痕、刻槽等缺陷应予修磨。 (修磨范围) 6h 3h 钢板 修磨范围斜度至少 1:3 5%s, 且不大于 2mm,否则应补焊 b.复合板成形件 复合板成形件 修磨处 复层 深度不得大于复层厚度的3% 且不大于1mm,否则应于焊补。 82坡口表面要求 20 20 施焊前 清 除 范 围 应无氧化物、油污、熔渣及其它有害物质 *当坡口无法作 MT 或 PT 检测时,由切割工艺保证坡口质量。 坡口表面
5、不得有裂纹、分层、 夹渣等缺陷 标准抗拉强度下限值 b540MPa 钢材及 Cr-Mo 低合金钢材经火焰切割 作 MT 或 RT检测 其 它 钢 材 作宏观检测 MT:磁粉检查RT:射线检查93封头 (1)对拼接封头的规定 由成形瓣片和顶圆板拼接封头焊缝方向只允许是径向和环向 封头各种不相交的拼接焊缝中心线间最小距离3s(弧长) ,且100(弧长) 先拼板后成形的封头拼接焊缝在成形前应打磨与母材齐平 径向焊缝 环向焊缝 10(2)封头成形后形状检查规定 Di 3/4Di 直边纵向折皱深度1.5 Emax1.25 Di/100 Di封头内直径 Emax最大间隙 样 板 椭圆形封头 Di 3/4D
6、i 球形封头 Emax1.25 Di/100 样 板 11检 查 注 意 a) 使样板垂直于待测表面,先成形后拼接的封头允许避开焊接接头及其它凸起部位; b) 碟形、折边锥形封头其过渡区转角内半径不得小于图样规定; c) 球形封头分瓣冲压的瓣片尺寸允差应符合 GB12337的有关规定。 Di 3/4Di 直边纵向折皱深度 1.5 Emax1.25Di/100 样 板 碟形封头 转角半径 Di 转角半径 样 板 折边锥形封头 直边纵向折皱深度 1.5 (2)封头成形后形状检查规定 124圆筒和壳体 (1)A、B类焊接接头对口错边量b的规定 a.单层板对口错边量b b s s s s b 13按焊
7、接接头类别划分的对口错边量 b(mm) 对口处钢材厚度s(mm) A B 12 s/4 s/4 12s20 3 s/4 20s40 3 5 2050 s/16 且10 s/8 且20 锻焊容器 B 类焊接接头对口错边量 b 应不大于对口处钢材厚度s的 1/8,且不大于 5mm 上表 A 类焊接接头不包括此类焊接接头 上表 B类焊接接头包括此类焊接接头 14b.复合钢板对口错边量b 基层 s s 复 b5%复且2 复 s 15(2)焊接接头棱角规定 a.焊接在环向形成的棱角规定 E0.1s+2 且5 外棱角 1/6Di且300 样 板 Di s 内棱角 1/6Di且300 样 板 Di s 16
8、 300mm 长的直尺 外棱角 E0.1s+2 且5 s 300mm 长的直尺 内棱角 E0.1s+2 且5 s b.焊接在轴向形成的棱角规定 17(3)对不等板厚焊接对口削薄和堆焊的规定 a.下列不等板厚对接必须削薄或堆焊 当s210mm且s1-s23mm及s210mm且s1-s20.3s2或5mm时必须削薄,其削薄形式如下图所示: 单面削薄:L13(s1-s2) L1 s1 s2 L1 s1 s2 s1 L1 s2 ds1ds218双面削薄:L1、L23(s1-s2) s1 L1 s2 L2 s1 s2 L1 L2 L2 s1 s2 L1 堆焊方法:按削薄相同要求采用堆焊 L1、L23(s
9、1-s2) s1 L1 s2 堆 焊 s1 s2 L1 L2 堆 焊 堆 焊 19b.下列不等板厚对接无须削薄及对口错边量规定 当s210mm且s1-s23mm及s210mm且s1-s20.3s2或5mm时无须削薄,对口错边量b以较薄板厚度为基准确定,两板厚度的差值不计入对口错边量。 对口处钢材厚度s(mm) B类焊接接头对口错边量 b(mm) 12 s/4 12s20 s/4 20s40 5 4050 s/8 且20 注:此表中B类焊接接头包括球形封头及与圆筒连接的环向焊接接头,表中s取s2。 20(4)壳体直线度允差l规定 除图样另有规定外,l应符和下表壳体长度 L(mm) 直度公差l(m
10、m) 30 1l 30 按 JB4710 规定 检查方法: 壳体直线度检查按A向图示,即沿壳体0o、90o、180o、270o四个方位进行,用0.5mm的细钢丝测量。当壳体厚度不同时,计算直线度时应减去厚度差。 21 焊缝 焊缝 S100 S100 A 向 180o 270o 90o 0o S100 L A S100 L 当 L 较长时, 应修整由于钢丝自重产生的挠度而造成直线度测量的误差 S测量位置离 A 类接头焊缝中心线的距离 (4)壳体直线度允差l规定 22(5)筒节最小长度和组装要求 相邻圆筒A类接头焊缝边缘的距离以及封头A类接头焊缝的端点与相邻圆筒A类接头焊缝边缘的距离按下图规定:
11、A 类接头焊缝 A 类接头焊缝 封头 圆筒 筒节最小长度300 焊缝端点 S3s且100 S3s且100 23(6)法兰、接管的装配要求 法兰面应垂直于接管或圆筒的主轴中心线,接管法兰应保证法兰面的水平或垂直,其偏差要求按下图所示,特殊要求按图样规定。 1%D 且3 D D 法兰面保持水平 法兰面保持垂直 法兰面安装有特殊要求按图样要求 接管或圆筒 法 主轴中心线 兰 D 1%D 且3 D: 法兰外径 当D100mm时按100mm计算。 24 A 向 B 向 C-C B C A C (6)法兰、接管的装配要求 25 不允许 A A A-A 允许 图样注明特殊要求 法兰的螺栓通孔应与壳体主轴线或
12、铅垂线跨中布置,有特殊要求时,应在图样上注明. 26(7)直立容器底座圈、底板上的地脚螺栓通孔分布、尺寸及中心圆直径允差规定 螺孔 L22 任意两孔弦长偏差 L12 相邻两孔弦长偏差 L32 任意两孔弦长偏差 D2 中心圆直径偏差 孔应跨中均布,尺寸允差见上图,L1、L2、L3为两孔的计算弦长,D 为中心圆直径。 27(8)容器内件和壳体焊接的焊缝边缘应尽量避开圆筒间相焊及圆筒与封头相焊的焊缝,详见下图 焊缝 焊缝 内件 内件 尽量避开壳体的焊缝 尽量避开 壳体的焊缝 28(9)容器上凡被补强圈、支座、垫板等覆盖的焊缝,均应打磨至与母材齐平,详见下图 母材 焊缝 焊缝余高 补强圈、支座、垫板等
13、 打磨至与母材齐平 29(10)承受内压的容器组装完成后, 按下图检查壳体的圆度 di di di 2di Di 当被检断面位于 2di范围外时,e1%(锻焊容器为 1)Di且25mm; 当被检断面位于 2di范围内时,e1%(锻焊容器为 1)Di+2%di且25mm。 Dmax Dmin E=Dmax- Dmin Di断面内径,mm di开孔内径,mm 30(11)承受外压及真空容器组装后,按 下图所示检查壳体的圆度 测量圆度时应避开 焊接接头或其它凸起部位 样板圆弧半径 0.5Di 间隙 e 间隙 e 间隙 e 内弓形样板 样板弦长 (查图) 内弓形样板 测量圆度时应避开 焊接接头或其它凸
14、起部位 样板圆弧半径 0.5Di 间隙 e 间隙 e 间隙 e 外弓形样板 样板弦长 (查图) 外弓形样板 样板弦长 (查图) 31样板弦长等于下图查得弦长的两倍 500 10 1000 2000 800 600 400 300 200 100 80 60 40 30 20 0.01 0.10 1 10 0.02 0.04 0.06 0.2 0.4 0.6 2 3 4 5 6 8 20 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (3)弧长=0.040D0 (7)弧长=0.075D0 (5)弧长=
15、0.055D0 (9)弧长=0.100D0 (10)弧长=0.125D0 (12)弧长=0.175D0 (2)弧长=0.035D0 (1)弧长=0.030D0 (4)弧长=0.045D0 (6)弧长=0.065D0 (8)弧长=0.085D0 (11)弧长=0.150D0 (13)弧长=0.200D0 (16)弧长=0.390D0 (15)弧长=0.300D0 (14)弧长=0.250D0 设计长度/外径 L/D0 外径/有效厚度 D0/e 32 壳体圆度e按下图查取,当D0/e及L/D0交点落在e=1.0e曲线上方时,按图上标注;当D0/e及L/D0交点落在e=0.2e曲线下方时,按图上标注
16、。 500 1000 800 600 400 300 200 100 80 60 40 30 25 0.10 1 10 0.3 0.8 0.05 0.2 0.4 0.6 2 3 4 5 6 8 ee e=1.0e e=0.8e e=0.6e e=0.5e e=0.4e e=0.3e e=0.25e e=0.20e e0.2e 设计长度/外径 L/D0 外径/有效厚度 D0/e 注:当壳体任一断面是由不同厚度板材制成时,查取以上两图及计算的e,取较薄板的有效厚度。当D0/e及 L/D0所查的交点位于图中任意两条曲线之间时,其最大正负偏差e 由内插法确定。 锻焊容器按本图中的要求检查壳体的圆度。
17、33圆筒、球壳或锥壳的L与D0值分别按下图规定选取: hi/3 L hi/3 hi hi hi/3 L hi/3 hi hi L 34L L hi/3 hi L L L L hi/3 圆筒、球壳或锥壳的L与D0值分别按下图规定选取:35 D0 =DL D0S =DS LX 无折边锥壳 DL DS LX 锥壳上相邻两加强圈之间锥壳段 )1 (2LSXDDLL外压锥壳的计算以Le/DL代替L/D0,DL/ec代替D0/e nc假设锥壳的名义厚度,计算锥壳有效厚度ec=(nc-C)cos DL所考虑锥壳段的大端外直径,Le锥壳的当量长度。 36 D0 D0S =DS LX 大端折边锥壳 )1 (2s
18、inLSXeDDLrL DL r D0=DL D0S LX 小端折边锥壳 )1 (2sinLSXeDDLrL DS rS 圆筒、球壳或锥壳的L与D0值分别按下图规定选取:37 )1 (2sinsinLSXLSSeDDLDDrrL D0 D0S LX 大端折边锥壳 DL r rS DS 圆筒、球壳或锥壳的L与D0值分别按下图规定选取:38 5法兰和平盖 (1)容器法兰按JB4700JB4707进行加工,管法兰按相应标准要求进行加工 (2)平盖和筒体端部的加工按以下规定: a.螺栓孔或通孔的中心圆直径以及相邻两孔弦长允差为0.6mm; 0.6 L0.6 39任意两孔弦长允差按下表规定: mm 设计
19、内径 Di 1200 允差 1.0 1.5 2.0 b.螺孔中心线与端面的垂直度允差不得大于0.25% A A d 40c.螺纹基本尺寸按GB196普通螺纹基本尺寸规定 60o 30o p H/4 H/8 H Dd D2d2 D1d1 D2=D-23H/8 d2=d-23H/8 D1=D-25H/8 d1=d-25H/8 H=3p/2=0.866p 41螺纹公差按GB197普通螺纹公差与配合规定: e f g h H G 0 0 外螺纹公差带位置 内螺纹公差带位置 螺纹公差带的位置由基本偏差确定 螺纹直径 公差等级 内螺纹小径 D1 4 5 6 7 8 内螺纹中径 D2 4 5 6 7 8 外
20、螺纹大径 d 4 6 8 外螺纹中径 d2 3 4 5 6 7 8 9 螺纹公差带的大小由公差值确定42 螺纹标记:由螺纹代号、公差带代号、旋合长度代号组成 M20 -5g 6g 顶径公差带代号 中径公差带代号 螺纹代号 M101-7H -L 旋合长度代号 中径和顶径公差带代号 螺纹代号 S短旋合长度 N中等旋合长度 L长旋合长度 注:一般情况下旋合 长度不标注 d.螺孔的螺纹精度一般为中等精度,按相应国家标准选取。 436螺栓、螺柱和螺母 (1)公称直径不大于M48的螺栓、螺柱和螺母按相应国家标准制造 附:GB38螺栓技术条件摘要 精制螺栓1o 粗制螺栓2o 螺栓机械性能分级标记在头部顶面或
21、凹穴底面上制出,有数字表示,第一位数字为bmin/10,带小数点的第二位数字为屈强比smin/bmin。 止规旋入量不大于 3.5 扣,螺纹在 4扣以内时也不允许全部通过。 44 附:GB1168螺柱技术条件摘要 止规旋入量 不允许 大于 3.5 扣 直线度不大于下列规定: 螺纹直径 杆长每 100mm的直度允差 24 0.4 24 0.3 mm 6螺栓、螺柱和螺母 45 附:GB61螺母技术条件摘要 精制螺母 1o 粗制螺母 2o 螺母机械性能分级标记由bmin/10 表示,标记在六角表面上制出。 止规旋入量不允许大于 3.5 扣,螺纹在 4 扣以内时也不允许全部通过。 6螺栓、螺柱和螺母
22、46(2)容器法兰螺柱按JB4707等长双头螺柱制造,其螺纹基本尺寸和公差按5.(2)c。 螺柱一端按下表打印材料标记 字高 4mm 材料牌号 Q235-A 35 40MnB 40MnVB 标记 A T B V 材料牌号 25CrMoA 40Cr 25Cr2MoV A 标记 C R D A 型螺柱 C45o C45o L L0 L0 其余 12.5 25 d2 d B型螺柱 C45o C45o L L0 L0 其余 12.5 25 d2 d r r 25 25 25 6螺栓、螺柱和螺母 47 螺柱尺寸 mm d 16 20 24 27 30 36 L0* 40 50 60 65 70 80 c
23、 2 2.5 3 4 4 5 r 5 6 6 6 6 7 A 型 16 20 24 27 30 36 d2 B型 3 . 009 .13 3 . 003 .17 3 . 008 .20 3 . 008 .23 3 . 003 .26 3 . 007 .31 *L0为螺纹长度的允差+2t,t为粗牙螺纹的螺距 L的极限偏差 mm 公称长度 100 110260 280 300 320 350 380 400 420 450 480 极限偏差 1.3 1.5 2.0 6螺栓、螺柱和螺母 48(3)公称直径大于M48的螺柱和螺母制造,其螺纹按5.(2)c外,还应按以下规定: a有热处理要求的螺柱规定如
24、下: 供做力学性能试验的同一钢号、同一炉号、同一断面尺寸和同一热处理制度,同时投产的螺柱毛坯为一批。每批取一件进行试验。试样取样方向为纵向,直径不大于40mm的毛坯,试样纵轴应位于毛坯中心;直径大于40mm的毛坯,试样纵轴应位于毛坯半径的1/2处。试样距毛坯端部的距离不得小于毛坯的直径,但拉伸试样头部不受此限制。试样数量为拉力试样一个、冲击试样三个。 6螺栓、螺柱和螺母 49b其它要求按下图所示: 0.5R C45o C45o L L0 L0 d2 d 做 MT 检测,不得有裂纹 H D1 螺母毛坯热处理后只作硬度试验 螺纹精度一般为中等精度 按相应国家标准选取 螺纹基本尺寸见 5.(2)c
25、6螺栓、螺柱和螺母 507机械加工表面和非机械加工表面的线性尺寸的极限偏差按GB/T1804中的m级和c级 尺寸分段 mm 公差等级 0.5 3 3 6 6 30 30 120 120 140 400 1000 1000 2000 2000 4000 m(中等级) 0.1 0.1 0.2 0.3 0.5 0.8 1.2 2 c(粗糙级) 0.2 0.3 0.5 0.8 1.2 2 3 4 51三、焊 接521焊工要求 (1)必须持有锅炉压力容器安全监察部门颁发的相应类别焊工合格证。 锅炉压力容器 焊 工 合 格 证 锅炉压力容器安全监察局 (2)在规定部位打上焊工钢印。对于有防腐要求的不锈钢和
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