CN109058457A - 一种承压设备不等径水压端盖及其制作方法 - Google Patents

一种承压设备不等径水压端盖及其制作方法 Download PDF

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J13/00—Covers or similar closure members for pressure vessels in general
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass

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Abstract

本发明提供了一种承压设备不等径水压端盖及其制作方法。所述的大口径管（1）、不等径接管（2）、封头端盖（3）顺次连接，大口径管（1）、不等径接管（2）之间，不等径接管（2）、封头端盖（3）之间设置有焊接坡口，构成水压焊缝（4），并通过水压焊缝（4）处进行焊接固定。在满足设计规范要求的情况下，用不等径接管将承压设备大口径管与现有水压端盖连接起来；进一步优化了大口径管水压试验设计结构、减少了材料消耗、降低了生产成本；涉及锅炉和压力容器、压力管道、核能设备等领域承压设备大口径管水压端盖设计结构和制造技术。

Description

一种承压设备不等径水压端盖及其制作方法
技术领域
本发明涉及涉及锅炉和压力容器、压力管道、核能设备等承压设备的设计和制造领域，具体是一种承压设备不等径水压端盖及其制作方法 。
背景技术
长期以来，锅炉和压力容器、核电等承压设备耐压试验时大口径管焊接水压试验端盖，不论是厚壁平端盖外，还是封头端盖或是带有过渡接管的封头端盖（简称封头端盖）。这些封头端盖通常与大口径管内外径相同，也就是一种直径尺寸的端盖只能与同一种直径尺寸的大口径管相焊接，导致承压设备水压端盖利用率低、设计结构和制造技术落后、经济效益差。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种承压设备不等径水压端盖及其制作方法，有效地解决了以往承压设备大口径管水压端盖等径连接结构带来的设计结构单一的问题，最大限度地充分利用现有水压端盖、降低制造成本、提高水压端盖材料利用率以及设计结构和制造技术水平。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种承压设备不等径水压端盖，包括大口径管、不等径接管、封头端盖，所述的大口径管、不等径接管、封头端盖顺次连接，大口径管、不等径接管之间，不等径接管、封头端盖之间设置有焊接坡口，构成水压焊缝，并通过水压焊缝处进行焊接固定。
所述的不等径管（2）两端内径不同。
所述的不等径管两端外径不同。
所述的不等径管两端内、外径均不相同。
一种承压设备不等径水压端盖的制作方法，其步骤为：
一、选料制作不等径接管并进行气割，通过车床加工不等径接管两端的内径、外径以及焊接坡口；
二、通过焊接坡口不等径接管一端先与封头端盖焊接，并进行焊缝无损探伤，不等径接管另一端与大口径管焊接，并进行焊缝无损探伤；
三、焊接固定完成后即可进行耐压试验，使用完毕可从水压余量处割开，不等径接管可多次循环使用。
本发明的有益效果是：通过采用本发明的技术方案，在满足设计规范要求的情况下，将以往承压设备大口径管与水压端盖一对一等径连接结构大胆创新，开发设计为不等径连接结构，最大限度地充分利用现有水压端盖、降低制造成本、提高水压端盖材料利用率以及设计结构和制造技术水平，技术新颖、实用、先进、可靠。
附图说明
图1为本发明大口径管直径大于球形封头直径时的连接示意图。
图2为本发明大口径管直径小于球形封头直径时的连接示意图。
图3为本发明大口径管直径大于椭圆形封头直径时的连接示意图。
图4为本发明大口径管直径小于椭圆形封头直径时的连接示意图。
图5为本发明不等径接管链接平盖封头的结构示意图。
图6为出气管不等径水压端盖结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
如图1-图5所示，本实施例所涉及的一种承压设备不等径水压端盖，包括大口径管1、不等径接管2、封头端盖3，所述的大口径管1、不等径接管2、封头端盖3顺次连接，大口径管1、不等径接管2之间，不等径接管2、封头端盖3之间设置有焊接坡口，构成水压焊缝4，并通过水压焊缝4处进行焊接固定。
所述的不等径管2两端内径不同。
所述的不等径管2两端外径不同。
所述的不等径管2两端内、外径均不相同。
一种承压设备不等径水压端盖的制作方法，其步骤为：
一、选料制作不等径接管2并进行气割，通过车床加工不等径接管2两端的内径、外径以及焊接坡口；
二、通过焊接坡口不等径接管2一端先与封头端盖3焊接，并进行焊缝无损探伤，不等径接管2另一端与大口径管1焊接，并进行焊缝无损探伤；
三、焊接固定完成后即可进行耐压试验，使用完毕可从水压余量处割开，不等径接管2可多次循环使用。
作为本发明的一个实施例，选择规格为D716×35的压力容器出气管，工地环缝坡口、水压余量25mm,见图3；出气管若采用厚壁水压平端盖结构，需要厚度100mm钢板、材料消耗大；若采用D700×30椭圆封头端盖，因与出气管尺寸不一致，按目前技术无法应用；根据本发明的技术方案，可利用D700×30椭圆封头端盖，需增加一个可以多次使用的不等径连接结构，见图6。
如图6所示，经过设计强度核算，不等径接管2最大外径φ786、最小内径φ700、最大壁厚43 mm、长度选用300 mm、中径展开尺寸2334 mm、100 mm水压余量直段，可多次循环使用;具体实施过程为：
1、不等径接管2选用φ800X50无缝接管加工；φ800X50接管与出气管外表面φ786适当加工过渡，主要工艺流程：选料→气割→车加工两端坡口及内外圆及过渡→与D700×30椭圆封头装焊→焊缝无损探伤→与出气管1装焊→焊缝无损探伤→耐压试验→割开→多次循环使用。
2、经济技术对比分析：据估算，发明制作DN716×35可以多次使用的封头端盖头需要制造费用约1.2万元；利用现有D700×30椭圆封头水压端盖，制作图4中的不等径接管2需要制造费用约0.3万元，经济效益明显。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种承压设备不等径水压端盖，包括大口径管（1）、不等径接管（2）、封头端盖（3），其特征在于，所述的大口径管（1）、不等径接管（2）、封头端盖（3）顺次连接，大口径管（1）、不等径接管（2）之间，不等径接管（2）、封头端盖（3）之间设置有焊接坡口，构成水压焊缝（4），并通过水压焊缝（4）处进行焊接固定。
2.根据权利要求1所述的一种承压设备不等径水压端盖，其特征在于：所述的不等径管（2）两端内径不同。
3.根据权利要求1所述的一种承压设备不等径水压端盖，其特征在于：所述的不等径管（2）两端外径不同。
4.根据权利要求1所述的一种承压设备不等径水压端盖，其特征在于：所述的不等径管（2）两端内、外径均不相同。
5.根据权利要求1所述的一种承压设备不等径水压端盖的制作方法，其步骤为：
一、选料制作不等径接管（2）并进行气割，通过车床加工不等径接管（2）两端的内径、外径以及焊接坡口；
二、通过焊接坡口不等径接管（2）一端先与封头端盖（3）焊接，并进行焊缝无损探伤，不等径接管（2）另一端与大口径管（1）焊接，并进行焊缝无损探伤；
三、焊接固定完成后即可进行耐压试验，使用完毕可从水压余量处割开，不等径接管（2）可多次循环使用。
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