压力容器制作作业指导书.docx

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压力容器制作作业指导书

1.适用范围

1.1适用于设计压力不大于10Mpa的钢制容器

1.2下列各类容器不属于本标准的范围

1.2.1直接用火焰加热的容器

1.2.2核能装置中的容器

1.2.3旋转或往复运动的机械设备

1.2.4经常搬运的容器

125设计压力低于0.1Mpa的容器。

126真空度低于0.02Mpa的容器

127内直径小于150mm勺容器

1.2.8要求做疲劳分析的容器

1.2.9已有其它行业标准的容器。

2．引用标准和文件

2.1GB150-1998

2.2JB4708-92

2.3JB/T4709-92

2.4JB4730-94

2.5JB2536-80

2.6GB700-88

2.7

2.8

锅炉压力容器安全监察暂行条例》

3．材料准备

压力容器使用的原材料包括钢板、钢带、钢管、型材和锻件等。

质检部门应按照有关标准对尺寸偏差、表面质量、化学成分、材料性能、交货状态和其它实验结果等进行控制验收。

3.1钢板表面不许有裂纹、气泡、折叠、夹杂、结疤和压入氧化铁皮、

钢板不得有分层。

3.2热轧不锈钢经酸洗供货的表面不得有氧化皮和过酸洗。

3.3钢材必须附有质量证明书，质检部门应按质量证明书对钢材进行

验证，必要时尚需进行复检。

3.4当图样和工艺另有要求时，按图样和工艺要求进行复验。

3.5材料复验取样的方法和数量按相应标准进行。

材料化学成分一般按炉号、力学性能按批号取样复验。

3.6凡制造受压元件的材料应有确认的标记。

在制造过程中，如原有

确认标记被裁掉或材料分成几块，应于切割前完成标记的移植。

4．矫正

4.1对于吊装、运输、堆放等造成变形的钢材，其偏差如大于允许偏差时，使用前首先进行矫正。

4.2对于板材的局部不平度，使用长度为1m的平尺检查，在任意1m2范围内，当钢板厚度〉14mm时，间隙应w1mm;当钢板厚度w14mm时，间隙<1.5mm;否则使用平板机矫正。

4.3对于型钢，如角钢、工字钢等，采用拉线法、线坠、直尺测量，

对其弯曲、翼缘倾斜、扭曲等进行控制，矫正方法可使用火焰矫正和压力

机矫正

5．号料切割

5.1根据制造工艺确定加工余量，以确保凸型封头和热卷筒节成型后的厚度不小于该部件的名义厚度减去钢板负偏差。

冷卷筒节投料的钢板厚度不得小于其名义厚度减去钢板负偏差。

5.2下料时应达到表1要求。

5.3压力容器制造中，下料常采用机械切割、氧乙炔切割、等离子切割等几种下料方法。

5.3.1机械切割下料主要使用龙门式剪板机，剪切后对于扭曲变形必须矫平。

5.3.2当被切割金属的氧化物熔点低于金属本身的熔点时，可采用氧乙炔切割，如低、中碳钢和普通低合金钢。

对于高铬镍合金钢等高熔点金属采用等离子切割。

5.3.3氧乙炔切割可采用数控切割机和直条火焰切割机、半自动切割机等。

6．坡口加工

6.1焊接坡口应根据图样要求或工艺条件选用标准坡口或自行设计。

6.2坡口制备

6.2.1边缘加工方法有机械切削、热切割坡口加工（包括氧气切割、等离子切割和碳弧气刨）两大类。

622碳素钢和标准抗拉强度不大于540Mpa的碳锰低合金钢可采用

冷加工方法，也可采用热加工方法制备坡口

序号项目

切割面垂直度

标准及技术要求

检验方法

切割表面粗糙度

切割表面凹凸度

切割尺寸

等级

垂直度公差（C）mm

<1%5

<2%5

<3%5

<4%5

波纹高度（G）mm

<0.04

<0.08

<0.16

<0.32

凹凸度（B）mm

5<20520-150

<1%5

<2%5

<3%5

<4%5

<0.5%5

<1%5

<1.5%5

<2.5%5

图样、工艺

祢对|5|

■CJ一

一般按1级检查

需经二次加工切口，按3级检查；若图样工艺另有要求时按图样工艺规定。

一般按1级检查

需经二次加工切口，按3级检查;用样块对比检查

般按1级检查

需经二次加工切口，按3级检查；若图样工艺另有要求时按图样工艺规定。

筒体检查对角线

623标准抗拉强度大于540Mpa的碳锰低合金钢、铬钼低合金钢和高

合金钢宜采用冷加工法。

若采用热加工法，对影响焊接质量的表面层，应用冷加工法去除。

6.3坡口要求

6.3.1焊接坡口应保持平整，不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷。

6.3.2坡口表面及两侧（手弧焊10mm埋弧焊、气体保护焊各20mm电

渣焊40mm应将水、铁锈、油污、积渣和其它有害杂质清理干净。

6.3.3奥氏体高合金钢坡口两侧各100mm范围内应刷涂料，以防止沾附焊接飞溅。

7.成型

7.1压力容器制造过程中的成型工艺主要包括筒节的成型和封头的成型。

7.2当钢板厚度超过圆筒内径的2.5%时，钢板的弯卷必须在热态下进行。

冷卷后应进行退火处理，以消除冷加工硬化现象。

7.3对于低温压力容器,采用经过正火、正火加回火，或调制处理的钢材制造的受压元件，宜采用冷成型或回火温度以下的温成型。

采用温成型时，需避开钢材的回火脆性期。

若在回火温度以上热成型时，应根据需要进行与母材相同或相类同的热处理。

7.4筒节成型应达到表2的标准。

7.5封头成型

7.5.1封头有碟形封头、椭圆形封头、球形封头、锥形封头等。

7.5.2封头各种不相交的拼焊焊缝中心线距离至少应为封头钢材厚度

的3倍，且不小于100mm封头由成型的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.

7.5.3先拼接后成型的封头拼接焊缝，在成型前应打磨与母材齐平.

7.5.4用弦长等于封头内径3/4Di的内样板检查椭圆形碟形球形封头内表面的形状偏差，其最大间隙不得大于封头内径D的1.25%.检查时应使样板垂直于待测表面.对图所示的先成型后拼接的制成的封头，允许样板避开焊缝测量.

封头

7.5.5碟形及折边锥形封头，其过渡区转角半径不得小于图样的规定值

7.5.6封头直边部分的纵向皱折深度应不大于1.5mm.

7.5.7球形封头分瓣冲压的瓣片尺寸允差应符合GB12337的规定.

单位：

序号

项目

标准和技术要求

直径

内件装配有要求时

<500

501-1000

1001-2000

2001-4000

4000以上

±2

±2.5

±5

±7.5

±10

最大最小直径差

管壳式换热器

GB151外圆周长偏差-0,+10

<0.5%DN且：

DNC1200时其值W5

DN>1200时其值W7

内压容器

w设计内直径Di的1%,且：

DNC25

多层包扎容器

w设计内直径Di的0.5%,且：

DNC6

热套

容器

w该单层圆筒设计内径的0.5%

外压或真空容器圆度

径向测量偏差不大于GB150-1998图10-11查得的最大允许偏差

A类

层板单钢

名义厚度Sn

w12

12vSw25

>50

错边量

w1/4Sn

w1/16Sn且w10

合板复钢

错边量不大于钢板复层厚度的5%且不大于2

多层包扎内筒

错边量不大于1.5

A类

圆筒

wSn/10+2,且w5

多层包扎内筒

热套单层内筒

棱角

>1.5

1.5>E

>1.25

1.5>E

>1.25

1.5>E

>1.25

1.5>E

>1.25

1.5>E

>1.25

1.5>E

>1.25

套合面圆周长

不计

热套单层圆筒直线度

w1.5

8.组对

8.1组对工序包括筒节纵缝组对，筒节与封头，筒节与筒节之间环焊缝的组对；管板与管子组对；法兰、接管、支座与筒体之间组对。

8.2避免强行组装，组装后接头需经检验合格方可施焊。

8.3壳体组对时应达到以下标准见表3：

9.焊接

9.1焊工

施焊焊工必须按原劳动人事部颁发的《锅炉压力容器焊工考试规则》

规定考试合格。

9.2焊接材料

焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂、气体、电极和衬垫等。

焊条、焊剂应按规定烘干、保温；焊丝需去除油锈；保护气体应保持干燥。

9.2.1焊接材料选用原则

921.1焊接材料的选择应符合图样规定，如无说明，参照《钢制压力容器焊接规程》。

9.2.1.2相同钢号相焊的焊缝金属选用原则

a.碳素钢、碳锰低合金钢的焊缝金属应保证力学性能，且不应超过母材标准规定的抗拉强度的上限。

b.铬钼低合金钢的焊缝金属应保证化学成分和力学性能，且需控制抗拉强度上限。

c.低温用低合金钢的焊缝金属应保证力学性能，特别应保证夏比（V）低温冲击韧性。

表3单位：

序号

项目

标准和技术要求

B类焊接接头错边b2

单层钢板

名义厚度Sn

w20

>50

错边量b2

w1/4Sn

w1/8Sn

1/8Sn且

不大于20

复合钢板

错边量不大于钢板复层厚度的5%且不大于2

B类焊接棱角E

妾接头

筒体直线度

管壳式换热器

圆筒长度L/1000，且LW6000时不大于4.5L>6000时不大于8

塔器

任意3000mn圆筒段偏差不得大于3

圆筒长度L<15000时偏差wL/1000

L>15000时偏差w0.5L/1000+8

其它容器

筒体长度L,直线度允差△LwL/1000

筒体长度

塔器L±1.5mm/m且不大于土50

筒体

长度m

w2.5

5>E

>2.5

10>E

15>E

>10

30>E

>15

60>E

>30

>60

允差m

±6

±10

±13

±16

±20

±40

±60

焊接接头布置

管壳式换热器

相邻圆筒A类焊接接头边缘的距离，封头A类焊缝的端头与相邻圆筒A类焊接接头边缘的距离应大于名义厚度Sn的三倍，且不小于100

换热容器

搭接焊接接头、角接焊接接头与任意相邻焊接接头距离均不应小于三倍壳体壁厚，且不小于50

壳体最大、小直径差

内压容器

w0.5%DN且DNC1200时其值w5

DN>1200时其值w7

外压或真空容器圆度

w设计内直径D的1%且w25

孔围开范

径向测量偏差不大于GB150-1998

d.高合金钢的焊缝金属应保证力学性能和耐腐蚀性能。

e.不锈钢复合钢板基层的焊缝金属应保证力学性能，且需控制抗拉强

度的上限；复层的焊缝金属应保证耐腐蚀性能，当有力学性能要求时还应

保证力学性能

f．复层焊缝与基层焊缝，以及复层焊缝与基层钢板交接处推荐采用过渡层。

9.2.1.3不同钢号相焊的焊缝金属选用原则

a.不同钢号的碳素钢、低合金钢之间的焊缝金属应保证力学性能。

推荐采用与强度级别较低的母材相匹配的焊接材料。

b.碳素钢、低合金钢与奥氏体高合金钢之间的焊缝金属应保证抗裂性能和力学性能。

推荐采用铬镍含量较奥氏体高合金钢母材高的焊接材料。

9.2.1.4焊接材料必须有产品质量证明书，并符合相应标准的规定，且满足图样的技术要求，进厂时按有关质保体系规定验收和复验，合格后方可使用。

9.3定位焊

9.3.1焊接接头拘束度大时，推荐采用低氢型焊条施焊。

9.3.2定位焊缝不得有裂纹，否则必须清除重焊。

如存在气孔，夹渣时亦应除去。

9.3.3熔入永久焊缝内的定位焊缝两端应便于接弧，否则应予修整。

9.4工艺评定

941施焊下列各类焊缝的焊接工艺必须按JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》标准评定合格。

9.4.1.1受压元件焊缝

9.4.1.2与受压元件相焊的焊缝

9.4.1.3上述焊缝的定位焊缝

专业责任

*实验方案

提出

专业责任

填写

工艺评定委托书

实验室

进行实验

指导施工

工乙评疋报告认疋

’填写

工艺评定实验

•报告

质

审

质J

审

检

核

检

核

实验人

填写

委托人

942工艺评定过程

9.5焊接试板

9.5.1试板的材料必须是与容器用材具有相同钢号相同规格和相同热处理状态。

9.5.2试板应由施焊容器焊工采用施焊容器时相同的条件焊接，多焊工施焊的容器，做焊接试板的焊工由制造单位的检验部门指定。

9.5.3试板必须在筒节的A类纵向接头焊缝的延长部位与筒节同时施焊。

9.5.4试板尺寸和试样的截取、检验项目实验方法和合格指标等按

GB150-1998的规定。

9.6预热

9.6.1根据母材的化学成分、焊接性能、厚度、焊接接头的拘束程度、焊接方法和焊接环境等综合考虑是否预热，必要时通过实验确定。

9.6.2不同钢号相焊时预热温度按预热温度要求较高的钢号选取。

9.6.3采取局部预热时，应防止局部应力过大。

预热的范围为焊缝两

侧各不小于焊件厚度的3倍，且不小于100mm.

964当用热加工法下料、开坡口、清根、开槽或施焊临时焊缝时，亦需考虑预热要求。

965焊接设备等应处于正常工作状态，安全可靠，仪表应定期校验。

966常用钢号推荐的预热温度见表4：

钢号

厚度（mr、i

预热温度「C）

Q235-A.F（A3F、AY3F、

Q235-A（A3AY3、10、20、

20R25

30-50

>50

>50-100

>100

>150

09Mn2VD09Mn2VDR06MnNbVD

任意厚度

般不预热

16Mn16MnR15MnV15MnVR

30-50

>100

>50

>150

20MnMo

任意厚度

>100

18MnMoNbR15MnMoV15MnVNR

>15

>150

20MnMoNb

>50

>200

12CrMo15CrMo15CrMoR

>10

>150

12Cr1MoV

>200

12Cr2Mo112Cr2Mo12Cr12Mo1R

>200

1Cr5Mo

任意厚度

>250

9.7焊接要求

9.7.1焊工必须严格按图样、工艺文件、技术标准施焊。

9.7.2焊条、焊剂及其它焊接材料的储存库应保持干燥，相对湿度不

大于60%

9.7.3当施焊环境出现下列任一情况，且无有效防护措施时，禁止施焊：

9.7.3.1手工焊时风速大于10m/s:

9.7.3.2气体保护焊时风速大于2m/s;

9.7.3.3相对湿度大于90%

9.734雨雪环境。

当焊件温度低于0C时，应在始焊处100mm范围内预热到15C左右。

9.7.4应在引弧板或坡口内引弧，禁止在非焊接部位引弧。

焊缝应在引弧板上收弧，弧坑应填满。

9.7.5防止地线、电缆线、焊钳与焊件打弧。

9.7.6电弧擦伤处的弧坑需经打磨，使其均匀过渡到母材表面，若打磨后的母材厚度小于规定值时则需补焊。

9.7.7受压元件的角焊缝的根部应保证焊透。

9.7.8双面焊须清理焊根，显露出正面打底的焊缝金属。

对于自动焊，若经实验确认能保证焊透，亦可不做清根处理。

9.7.9接弧处应保证焊透和融合。

9.7.10施焊过程中应控制层间温度不超过规定的范围，当焊件预热时，应控制层间温度不得低于预热温度。

9.7.11每条焊缝应尽可能一次焊完。

当中断焊接时，对冷裂纹敏感的焊件应及时采取后热、缓冷等措施。

重新施焊时，仍需按规定预热。

9.7.12采用锤击改善焊接质量时，第一层焊缝和盖面层焊缝不宜锤击。

9.7.13引弧板、引出板、产品焊接试板和焊接工艺纪律检查试板不得

锤击打落。

9.7.14焊接工艺评定报告、焊接工艺规程、施焊记录及焊工的识别标记，其保存期不少于7年，

9.7.15对于复合板的成型件，其修磨深度不得大于复层厚度的3%，且不大于1mm否则应予焊补。

9.8焊缝返修

9.8.1对需要焊接返修的缺陷应当分析产生原因，提出改进措施，按标准进行焊接工艺评定，编制焊接返修工艺。

9.8.2焊缝同一部位返修次数不宜超过2次。

9.8.3返修前需将缺陷清除干净，必要时可采用表面探伤检验确认。

9.8.4待补焊部位应开宽度均匀、表面平整、便于施焊的凹槽，且两端有一定的坡度。

9.8.5如需预热，预热温度应较原焊缝适当提高。

9.8.6返修焊缝性能和质量要求应与原焊缝相同。

9.8.7要求热处理的容器如在热处理后返修补焊时，必须重做热处理。

9.9后热

9.9.1对冷裂纹敏感性较大的低合金钢和拘束度较大的焊件应采取后热措施。

9.9.2后热应在焊后立即进行。

9.9.3后热温度一般为200--350C,保温时间可参照最短保温时间的

规定

9.9.4若焊后立即进行热处理则可不作后热。

10．热处理

10.1压力容器焊后热处理有整体热处理和局部热处理两种。

10.2根据母材的化学成分、焊接性能、厚度、焊接接头的拘束程度、容器使用条件和有关标准综合确定是否需要进行焊后热处理。

10.3调质钢焊后热处理温度应低于调质处理时的回火温度。

10.4不同钢号相焊时，焊后热处理规范应按温度要求较高的钢号执行，但温度不应超过两者中任一钢号的下临界点AC1。

10.5非受压元件与受压元件相焊时，应按受压元件的焊后热处理规范。

10.6采用电渣焊焊缝，焊后必须进行正火+回火的热处理。

10.7焊后热处理应在补焊后和压力实验前进行。

10.8尽可能采用整体热处理。

当分段热处理时，加热重叠部分长度至少为i500mmtra热区以外部分应采取措施，防止产生有害的温度梯度。

10.9补焊和筒体环焊缝采取局部热处理时，焊缝每侧加热带宽度不得小于容器厚度的2倍；接管与容器相焊的整圈焊缝热处理时，加热带宽度不得小于壳体厚度的6倍。

加热区以外应采取措施，防止产生有害的温度梯度。

10.10热处理操作人员应经培训考核上岗，严格按照工艺文件进行操作和记录报告。

10.11制造部门应保存所有热处理的时间和温度关系曲线记录，保存期不得少于7年。

11．容器表面质量检验

11.1制造中应避免钢板表面的机械损伤。

11.2不锈钢容器的表面不得有局部伤痕、刻槽等影响防腐蚀性能的缺陷。

11.3表面深度超过厚度负偏差之半的伤痕应予修磨，修磨应平滑过渡，修磨范围的斜度至少为1:

3。

11.4表面修磨后的壳体实际厚度不得小于名义厚度与钢板厚度负偏差之差。

11.5不锈钢容器的表面修磨处的厚度不小于名义厚度与钢板负偏差之差；复合钢板其修磨深度不得大于钢板复合层的30%且不大于1mm.

12.焊接检验

12.1焊缝的表面形状尺寸及外观要求符合表5的规定

12.2无损检验

12.2.1检测人员：

凡从事压力容器及零部件检测的人员，都必须经过技术培训，并按照劳动部文件“锅炉压力容器无损检测人员资格鉴定考核规则”及GB9445进行考核鉴定。

12.2.2压力容器射线、超声、磁粉、渗透、涡流检测方法的选择、检测时机及抽检率等，应按《压力容器安全技术监察规程》（下面简称“容规”）、GB150GB5616及有关技术文件的要求和原则执行。

表5单位：

序号

项目

标准及技术要求

焊接接头表面质量

不允许有裂纹、气孔、弧坑、夹渣、熔渣、飞溅物

对接焊

焊接接头区应平滑过渡、无突变

角接焊

焊接接头应圆滑过渡至母材的几何形状

对接焊接接头

余

高

接头深度

手工焊

自动焊

低温容器

膨胀节

<12

0-1.5

0-4

不大于母材厚度的10%且不大于3

不大于母材厚度的

30%

0-2.5

25VSW50

0-3

>50

0-4

宽度

不大于坡口外沿宽度+8

同条接头宽窄差