四川化工職業(yè)技術學院模塊四特殊容器制造任務一低溫壓力容器任務二高壓容器制造任務三Cr-Mo及高強鋼鋼材料任務四高壓容器密封結構1234目錄CONTENTS任務二高壓容器制造素質、知識、能力三維目標素質目標1.從低溫容器到高壓容器，培養(yǎng)對比分析問題、解決問題的能力，不畏艱難意志，勞動精神；2.以部分材料卡脖子，培養(yǎng)良好的攻堅克難意識。知識目標1.理解高壓容器的加工制造過程；2掌握高壓容器各加工方法能力目標1.能根據(jù)標準提出高壓容器技術要求2.能繪制反應釜結構圖（課后）教學目標任務二高壓容器制造認識高壓容器常壓容器設計壓力p＜0.1MPa低壓(代號L)容器0.1MPa≤p＜1.6MPa;中壓(代號M)容器1.6MPa≤p＜10.0MPa;高壓(代號H)容器10MPa≤p＜100MPa;超高壓(代號U)容器p≥100MPa。在化工生產(chǎn)中應用極為廣泛，如氨合成塔、尿素合成塔、銅洗塔、一氧化碳冷提塔等外殼均屬高壓容器特點：結構細長（長徑比可達28）采用平蓋或球形封頭密封結構特殊多樣高壓筒身限制開孔任務二高壓容器制造高壓容器的制造單層厚壁式多層厚壁式制造加工的核心：如何簡便、經(jīng)濟地獲得足夠的壁厚；合理解決軸向承載能力（其環(huán)向應力大于軸向應力，約為軸向應力的2倍）；降低筒體內(nèi)壁面的應力水平。任務二高壓容器制造高壓容器的制造單層卷焊式高壓容器加工方法：其制造與中低壓容器基本相同，即先用厚鋼板在大型卷板機上卷制成筒節(jié)（必要時需要將板坯加熱），經(jīng)縱焊縫的組焊和環(huán)焊縫的坡口加工后，將各個筒節(jié)的環(huán)焊縫逐個組焊即可成型。整體鍛造式高壓容器加工方法：是厚壁容器最早采用的一種結構形式。首先在鋼坯中穿孔，加熱后在孔中穿一芯軸，接著在水壓機上鍛造成所需尺寸的筒體，最后再進行內(nèi)、外壁機械加工。容器的頂、底部可以與筒體一起鍛出，也可以采用鍛件經(jīng)機械加工后，以螺紋連接于筒體上。單層厚壁式高壓容器特點：壁厚較大，承受的壓力很高，強度高。任務二高壓容器制造高壓容器的制造局限性由于應力分布沿著整個器壁的厚度方向極不均勻，造成容器受力不均，缺乏防爆措施，不具備自保護能力，安全性能不足。在高應力內(nèi)壁部位，容易出現(xiàn)裂紋源，對于單層厚壁圓筒而言，一旦形成裂紋，在高應力的作用下，裂紋會不斷擴展，無法在壁層內(nèi)抑制，直至穿透筒體壁厚，導致失效破壞。加工制造需要大型機械條件。要求選用抗斷裂性能突出的材料加工制造；整體鍛造自增強筒體（使器壁產(chǎn)生預應力，利用結構本身的預應力去抵消一部分工作應力，以提高彈性工作范圍）任務二高壓容器制造高壓容器的制造多層厚壁式高壓容器多層包扎式高壓容器多層熱套式高壓容器多層繞帶式高壓容器多層繞板式高壓容器加工方法：多層包扎式壓力容器是以鋼板卷制成內(nèi)筒，用厚度為12～20mm的鋼板卷制成半圓形或瓦片形，并將其包扎在內(nèi)筒上，包扎完成后焊接縱焊縫進行緊箍，包扎的層數(shù)由所需要的厚度確定。在實際工程制造中，一般是根據(jù)容器的長度和鋼板的寬度，應用上述方法制成數(shù)個筒節(jié)，再將各個筒節(jié)用焊接或法蘭連接為一體而制成高壓容器。任務二高壓容器制造高壓容器的制造多層厚壁式高壓容器多層熱套式高壓容器多層繞帶式高壓容器多層繞板式高壓容器工藝過程：內(nèi)筒制造（主要為劃線—下料—噴砂清理外表面（不銹鋼清洗即可）—刨邊—預彎兩側直邊—卷圓—焊接縱焊縫—無損檢查）層板制造（層板材料的選擇，下料，卷圓及邊緣加工等工序）包扎工藝（在液壓包扎機上進行，層板組裝好后，在筒節(jié)縱向每相距一定間距上分別繞上勒緊用鋼絲繩，如圖所示，在勒緊的過程中用錘輕擊弧板，使其適當滑動，以消除層板間的間隙，使里外層貼緊。符合要求后進行點焊，點焊后解開鋼絲繩焊接縱焊縫）多層包扎式高壓容器任務二高壓容器制造高壓容器的制造多層厚壁式高壓容器多層熱套式高壓容器多層繞帶式高壓容器多層繞板式高壓容器優(yōu)點：制造工藝簡單，不需大型復雜的加工設備；安全可靠性高，層板間隙具有組織缺陷和裂紋向厚度方向擴展的能力；減少脆性破壞的可能性；包扎預應力改善筒體的應力分布；對介質適應性強，可選擇合適的內(nèi)筒材料。缺點：制造工序多、周期長、效率低、鋼材利用率低；深環(huán)焊縫對制造質量和安全有顯著影響。多層包扎式高壓容器任務二高壓容器制造高壓容器的制造多層厚壁式高壓容器多層包扎式高壓容器多層熱套式高壓容器多層繞帶式高壓容器多層繞板式高壓容器加工方法：內(nèi)筒（厚度＞30mm）卷焊成直徑不同但可過盈配合的筒節(jié)，將外層筒節(jié)加熱到計算的溫度進行套合，冷卻收縮后得到緊密貼合的厚壁筒節(jié)。任務二高壓容器制造高壓容器的制造多層厚壁式高壓容器多層包扎式高壓容器多層熱套式高壓容器多層繞帶式高壓容器多層繞板式高壓容器優(yōu)點：工序少，周期短，具有包扎式筒體的大多數(shù)優(yōu)點。缺點筒體要有較準確的過盈量，卷筒的精度要求很高，且套合時需選配套合；套合時貼緊程度不很均勻；套合后，需熱處理以除套合預應力及深環(huán)焊縫的焊接殘余應力。任務二高壓容器制造高壓容器的制造多層厚壁式高壓容器多層包扎式高壓容器多層熱套式高壓容器多層繞帶式高壓容器多層繞板式高壓容器加工方法：扁平鋼帶纏繞式高壓容器是將寬度為80~100mm的無槽扁平鋼帶以相對于筒體環(huán)向15°~30°傾角螺旋的纏繞在內(nèi)筒外表面上，且相鄰兩層鋼帶的旋向相反但傾角相同，并以一定的張緊力逐層地纏繞在內(nèi)筒上，內(nèi)筒厚度一般為容器總厚度的1/4~1/6。任務二高壓容器制造高壓容器的制造多層厚壁式高壓容器多層包扎式高壓容器多層熱套式高壓容器多層繞帶式高壓容器多層繞板式高壓容器優(yōu)點：相鄰兩層鋼帶相互交錯，消除了相同傾角對內(nèi)筒的扭剪作用。內(nèi)筒壁厚較薄，一般只有總厚的1/4~1/6，因此，所用對重型設備和廠房要求不高。纏繞的鋼帶通常采用厚度為4~6mm、寬為80~120mm的16MnR或相近的材料熱軋而成，材料成本低，利用率高，備料簡單方便。容器基本由鋼帶纏繞而成，除了鋼帶始末兩端分別與法蘭和底蓋鍛件的錐形焊縫外，其余幾乎沒有焊縫，因此焊縫數(shù)量少，從而減少了熱處理和探傷的工作量。缺點：鋼帶需要由鋼廠專門軋制，尺寸公差要求嚴格，技術要求高；為保證鄰層鋼帶能相互嚙合，需采用精度較高的專用纏繞機床。任務二高壓容器制造高壓容器的制造多層厚壁式高壓容器多層包扎式高壓容器多層熱套式高壓容器多層繞帶式高壓容器多層繞板式高壓容器加工方法：由內(nèi)筒、繞板層和外筒三部分組成，是在多層包扎式筒體的基礎上發(fā)展起來的。內(nèi)筒與多層包扎式內(nèi)筒相同，在內(nèi)筒上連續(xù)纏繞多干層3-5mm厚的薄鋼板所構成。任務二高壓容器制造高壓容器的制造多層厚壁式高壓容器多層包扎式高壓容器多層熱套式高壓容器多層繞帶式高壓容器多層繞板式高壓容器優(yōu)點：它具有層板包扎的一系列優(yōu)點，同時減少了縱向焊縫，省掉了一些復雜工序。機械化程度高，制造效率高，材料利用率高。缺點：仍然沒有消除較深的環(huán)焊縫問題；中間厚兩邊薄，易積累間隙。任務二高壓容器制造高壓容器的制造任務二高壓容器制造高壓容器