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壓力容器制造筒體的組成

所屬分類：行業(yè)資訊

發(fā)布時(shí)間：2024-07-24

筒體的作用是提供工藝所需的承壓空間,是壓力容器最主要的受壓元件之一,其內(nèi)直徑和容積往往需由工藝計(jì)算確定。圓柱形筒體 (即圓筒)和球形筒體是工程中最常用的筒體結(jié)構(gòu)。

筒體直徑較小 (一般小于1000mm)時(shí),圓筒可用無縫鋼管制作,此時(shí)筒體上沒有縱焊縫;直徑較大時(shí),可用鋼板在卷板機(jī)上卷成圓筒或用鋼板在水壓機(jī)上壓制成兩個(gè)半圓筒,再用焊縫將兩者焊接在一起形成整圓筒。由于該焊縫的方向和圓筒的縱向 (即軸向)平行, 因此稱為縱向焊縫,簡稱縱焊縫。

若容器的直徑不是很大,一般只有一條縱焊縫;隨著容器直徑的增大,由于鋼板幅面尺寸的限制,可能有兩條或兩條以上的縱焊縫。另外,長度較短的容器可直接在一個(gè)圓筒的兩端連接封頭,構(gòu)成一個(gè)封閉的壓力空間,也就制成了一臺壓力容器外殼。

但當(dāng)容器較長時(shí),由于鋼板幅面尺寸的限制,就需要先用鋼板卷焊成若干段筒體 (某一段筒體稱為一個(gè)筒節(jié)),再由兩個(gè)或兩個(gè)以上筒節(jié)組焊成所需長度的筒體。筒節(jié)與筒節(jié)之間、筒體與端部封頭之間的連接焊縫,由于其方向與筒體軸向垂直,因此稱為環(huán)向焊縫, 簡稱環(huán)焊縫。

圓筒按其結(jié)構(gòu)可分為單層式和組合式兩大類。

單層式筒體筒體的器壁在厚度方向是由一整體材料所構(gòu)成,也就是器壁只有一層 (為防止內(nèi)部介質(zhì)腐蝕,襯上的防腐層不包括在內(nèi))。單層筒體按制造方式又可分為單層卷焊式、整體鍛造式、鍛焊式、非焊接瓶式等幾種。

其中單層卷焊式結(jié)構(gòu)是目前制造和使用最多的一種筒體形式,它采用鋼板在大型卷板機(jī)上卷成圓筒,經(jīng)焊接縱焊縫成為筒節(jié),然后與封頭或端部法蘭組裝焊接成容器。

而整體鍛造式結(jié)構(gòu)是最早采用的筒體形式,制造時(shí)筒體與法蘭可整鍛為一體或用螺紋連接,整個(gè)筒身沒有焊縫。焊接技術(shù)發(fā)展后出現(xiàn)了分段鍛造,然后焊接拼合成整體的鍛焊式筒體。

非焊接瓶式筒體主要有兩種制造方法:一種是由優(yōu)質(zhì)無縫鋼管通過兩端熱旋壓收口制成;另一種是鋼錠沖壓后再經(jīng)過熱旋壓收口。通常,整體鍛造式和鍛焊式筒體主要用于高壓和超高壓容器中,而非焊接瓶式筒體常用于制造非焊接大容積瓶式壓力容器。

整體鍛造式筒體的材料金相組織致密,強(qiáng)度高,因而質(zhì)量較好,特別適合于焊接性能較差的高強(qiáng)度鋼所制造的超高壓容器。但制造時(shí)需要非常大的冶煉、鍛壓和機(jī)加工設(shè)備,材料消耗量大,鋼材利用率低 (僅為26%~29%),機(jī)械加工量大,故一般只用于內(nèi)徑?300~ 800mm、長度不超過12m的小型超高壓容器,如聚乙烯反應(yīng)釜、人造水晶釜等。組合式筒體筒體的器壁在厚度方向是由兩層或兩層以上互不連續(xù)的材料構(gòu)成。組合式筒體按結(jié)構(gòu)和制造方式又可分為多層式和纏繞式兩大類。

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