論不銹鋼復合鋼板壓力容器制造質量控制

摘 要:由于壓力容器所處環境的多樣性，因此對制造質量有著很高的技術要求。而作為壓力容器制造單位，能夠制造出符合國家標準、規程和設計要求的產品，是企業最終的追求。根據制造變換器脫硫塔為實例，來論述采用不銹鋼復合板為材料，如何控制提高壓力容器制造質量。

關鍵詞:復合板;質量;控制;壓力容器

中圖分類號:TB

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)09-0344-02

眾所周知，壓力容器作為特種設備，廣泛地應用于各行各業，所處的工況既復雜又惡劣。尤其是石油化工企業使用的介質的特殊性，因而對工藝設備耐蝕性能要求很高。不銹鋼復合鋼板以其足夠的強度，良好的耐蝕性和低廉的價格，得到越來越廣泛的應用。現就不銹鋼復合板變換器脫硫塔的制造為例，從設備的組裝成型和焊接兩方面來論述該類容器制造質量的控制。

1 設備概況

變換器脫硫塔為Ⅱ類容器，筒體為φ2800×(18+2)，兩頭各由一橢圓形封頭組成。如圖1所示。該容器最高工

作壓力為1.1Mpa，最高操作溫度為450，介質為變換氣、烤膠液體，主體材料選用16MnR+1Cr18Ni9Ti。設備按GB150-98進行制造檢驗和驗收，并接受《壓力容器安全技術監察規程》監督;A、B類焊縫進行20%RT檢查，復合鋼板按JB/T4730-94《壓力容器無損探傷》進行100%UT檢查，所有復層焊縫進行100%PT檢查。

2 成型缺陷對焊縫質量影響

復合板的復層較薄，若成型質量不好，將造成錯邊量和棱角度超標，因而對焊縫質量造成不良影響:

(1)降低焊縫耐蝕性，減弱焊縫接頭強度。

(2)過渡層焊接時，錯邊量引起的外形突變將在焊接接頭形成局部高應力，且淺膨脹系數相對較大，加大了產生焊接裂紋的可能性。

(3)棱角度使焊縫余高超標，引起應力集中，從而降低了焊縫的疲勞壽命。本設備要求對接焊縫錯邊量不大于1.5mm。

3 筒體成型質量控制

3.1 筒節下料展開尺寸控制

一般容器筒節下料尺寸都是按筒節中徑進行展開計算，而復合板容器由于錯邊量的嚴格要求，我們必須綜合考慮板材卷制時的伸長量，焊接時的對口間隙以及焊縫的收縮量等影響因素。

L實=L理-△L-nC+n△C+2△l

L理—理論展開長度 △L—周長伸長量 n—縱焊縫條數

C—對口間隙 △C—焊縫收縮量 △l—材料加工余量

3.2 錯邊量控制

兩對接筒節板下料尺寸偏大，將引起錯邊量的超標，因此必須嚴格控制筒節板下料尺寸。當相鄰兩筒節下料誤差大于1.5π時，錯邊量將超標，因此使相鄰筒節下料誤差小于1.5π是控制錯邊量不超標的關鍵。

3.2.1 筒節卷制

卷制時，將筒節卷制成略小于圖樣要求的曲率。同時特別注意板頭200mm內變形度的控制。另外應采取卷制、焊接及校圓一次成型的工藝。焊完后即在筒節內用米字形支撐加固，以確保筒體圓度。

3.2.2 筒體組對

筒體組對的關鍵是環縫組對，如圖2所示的圓環形徑向找圓裝置來保證環縫錯邊量不超標。利用頂絲并通過固定圈的支撐作用，將力作用到.弧形頂板上以實現全圓周方向頂緊。弧形頂板按圖樣筒節內徑曲率制作，每一塊頂板可頂緊1/6圓周段的圓弧，并可分別靈活調節。

1 頂板 2 導向夾板 3 圓定圈4 頂絲

3.3 焊接

3.3.1 焊接材料選擇

根據母材力學性能和化學成份，按照GB5117-85《碳鋼焊條》和GB983-85《不銹鋼焊條》分別選擇了基層、復層及過渡層焊條為J507、A132、A302。

3.3.2 坡口形式選擇

該坡口形式如圖3所示。將復層與基層嚴格區分開，復層側增加300斜角，以避免在f處產生夾渣和未熔合缺陷。基層刨去0.5-1.0mm，使復層厚度增加，從而保證過渡層和復層的焊接質量。

圖3 坡口形式及焊縫

3.3.3 產品施焊

為了控制容器焊接變形，應選擇合理的焊接順序。同時為避免在局部區域產生較多的馬氏體組織而降低焊接接頭韌度，可采取如下措施:

(1)過渡層堆焊前，基層焊縫組織堆焊面須打磨平整，不允許有凹槽及凸起，必須20%PT(滲透檢查);

(2)焊接電流按工藝文件要求執行，在保證焊道熔合的情況下，焊速盡可能快些。

3.3.4 焊縫質量檢查

據圖樣技術要求，復層堆焊前后都要進行100%PT檢查，整條焊縫須20%RT檢查，考慮到不銹鋼復合鋼結構的特點，在基層焊完后應先進行20%RT檢查，若發現有超標缺陷應立即返修，經探傷合格后，需將復層側的基層焊縫表面打磨平整。100%PT檢查合格后，再堆焊過渡層及復層，堆焊完畢，將復層焊縫表面磨平(不低于母材)，進行100%UT檢查，以檢查其貼合度，最后再進行100%PT檢查，這樣可使復層、過渡層與基層嚴格區分，便于焊縫返修。

從該產品近二年時間的安全正常使用，說明產品制造質量良好，完全符合設計要求。

參考文獻

[1]劉湘秋.常用壓力容器手冊[M].北京:機械工業出版社，2004，(6).

[2]王非.化工壓力容器設計-方法、問題和要點[M].化學工業出版社，2005，(5).