CN110355530B - 一种铬钼钢多层包扎高压容器的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铬钼钢多层包扎高压容器的焊接方法，属于高压容器焊接技术领域，包括S1、高压容器内筒的制备；S2、多层高压容器内胆的焊接；S3、单层层板的处理；S4、单层层板的包扎；S5、多层层板的包扎。通过在内筒外壁采用单层板一层层包扎的方式，提高内筒承受压力的能力，内筒在焊接的时候增加焊接面，焊接面和卷好的内筒缺口均为倾斜面贴合的方式进行焊接，内筒缺口通过倾斜面形成内宽外窄的结构，焊接面通过倾斜面也形成内宽外窄的结构，因此焊接面由内向外贴合焊接完毕后，倾斜面可以阻挡焊接面向外侧移动，内筒受到的压力转化为倾斜面的挤压力，因此可以避免纵焊缝的焊接处断裂，提高高压容器的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及高压容器焊接技术领域，特别涉及一种铬钼钢多层包扎高压容器的焊接方法。
背景技术
压力容器是广泛应用于化工行业的特种设备，近年来，随着我国化工行业的飞速发展，压力容器越来越趋向于大型化和高参数话，此类压力容器的操作工况一般都处于高温、高压下，且操作介质一般都具有腐蚀性或易燃、易爆炸性。故在设计此类设备时对材料的选择是即为关键的，目前，这类压力容器的结构有单层（整体锻焊式、单层卷焊式、电渣焊式）和多层（包扎式、绕板式、绕带式、绕丝式、热套式）。
高压容器在实践运用中压力高，固所需筒体的厚度较厚。若采用单层厚板式结构，则对材料的要求高，并且要求制造厂要拥有大型的加工设备，制造难度大。再则板材的价格却随厚度增加，不够经济，而采用多层结构对制造条件的要求不高，不需复杂的重型机械；安全性较高且减少成本，因此市面上的高压容器均采用多层结构。
传统的多层结构的高压容器的内筒部分依旧采用单层结构式的直接卷焊完成，这样存储化工材料的时候，压力全部由焊缝承担，需要对焊缝有较高的要求，否则易影响高压容器的承压能力，并且传统的多层包扎工艺一般先将一层层单层板卷成筒状套在内筒外壁，再整体一层层焊接，因此纵向焊缝均处在同一位置，导致焊接的时候容易出现深环焊缝的情况，而且多层单层板一起焊接，在焊接过程中也不方便固定，提高了焊接难度，导致焊接方法存在缺陷。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述高压容器采用多层结构焊接时候内筒无法增加承受压力的能力以及多层板焊接不够牢固的问题而提供一种铬钼钢多层包扎高压容器的焊接方法，具有采用摩擦力增加内筒的承压能力，节约成本以及多层板依次焊接，且纵焊缝错开避免薄弱的焊接区域堆积在一起，降低焊接难度的优点。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种铬钼钢多层包扎高压容器的焊接方法，包括以下步骤：
S1、高压容器内筒的制备：选取厚度在20-30mm的铬钼钢板，将铬钼钢板切割到合适尺寸并充分清除油污，将铬钼钢板预热到90-100℃后在大型的卷板机上卷成带有缺口的圆筒，并将缺口切割成倾斜面，切割深度在2-3mm之间，选取宽度与圆筒缺口弧度相等的铬钼钢板作为焊接面，将焊接面弯曲呈弧形并将两边切割成倾斜面，焊接面从圆筒内部相缺口贴合，并通过纵焊缝将焊接面焊在圆筒上，形成内筒；
S2、多层高压容器内胆的焊接：将步骤S1制备的内筒组合在转台上，其两端分别焊上封头与端部法兰并探伤合格，完成内胆焊接；
S3、单层层板的处理：选取厚度在10-20mm的铬钼钢板作为层板，将层板钻夹紧工艺孔后预卷成开口筒节，从封头处套在整体内筒上，开口与内筒纵焊缝错开10-15°；
S4、单层层板的包扎：将步骤S3的层板筒固定到位后先用预拉装置预紧，再用夹紧机械手将其手指插入层板的夹紧工艺孔夹紧层板筒节，将层板筒开口处和层板筒与内筒之间进行点焊固定；
S5、多层层板的包扎：重复上述步骤S3和S4，每层的层板与内层的层板筒的纵焊缝均错开10-15°，根据需要选择包扎相应层数的单层板，直到整个容器成型，最外层的纵缝、层板与封头及端部法兰对接处需超探合格，最后补焊最外层层板上的夹紧工艺孔。
优选的，所述步骤S1的内筒开口两边的倾斜面由内向外呈合拢式倾斜，弧形的焊接面两边的倾斜面由内向外呈合拢式倾斜。
优选的，所述步骤S1的焊接面与缺口之间采用埋弧自动焊技术进行纵向焊接。
优选的，所述步骤S1的焊接面长度与内筒的长度相等。
优选的，所述步骤S4在层板开口焊接的时候，预拉装置与夹紧机械手均处于工作状态。
优选的，所述步骤S5单层板的开口采用纵焊，相邻单层板的之间以及单层板与内筒之间采用环焊技术进行点焊连接相邻单层板以及内筒。
优选的，所述环焊采用手工电弧焊。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过在内筒外壁采用单层板一层层包扎的方式，提高内筒承受压力的能力，内筒在焊接的时候增加焊接面，焊接面和卷好的内筒缺口均为倾斜面贴合的方式进行焊接，内筒缺口通过倾斜面形成内宽外窄的结构，焊接面通过倾斜面也形成内宽外窄的结构，因此焊接面由内向外贴合焊接完毕后，倾斜面可以阻挡焊接面向外侧移动，内筒受到的压力转化为倾斜面的挤压力，因此可以避免纵焊缝的焊接处断裂，提高高压容器的使用寿命。
2、通过将多层板的纵焊缝以及和内筒纵焊缝相互错开一定的角度，使薄弱的焊缝部位可以分散，避免了单个筒节包扎层板后再逐节阻焊而存在的深环焊缝的情况发生。
3、通过采用预拉装置与夹紧机械手对卷筒成的单层板进行固定焊接，消除层板的预应力，减少焊接难度。
附图说明
图1 为本发明的内筒结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，焊接面从内向外贴在内筒的缺口上，当内筒内部装满液体时，液体对焊接面有个向外的推力，而且倾斜面通过摩擦力替焊接面的焊缝分担一大部分压力，导致焊缝更加牢固。
实施例1
一种铬钼钢多层包扎高压容器的焊接方法，包括以下步骤：
S1、高压容器内筒的制备：选取厚度在20mm的铬钼钢板，将铬钼钢板切割到合适尺寸并充分清除油污，将铬钼钢板预热到90℃后在大型的卷板机上卷成带有缺口的圆筒，并将缺口切割成倾斜面，切割深度在2mm之间，选取宽度与圆筒缺口弧度相等的铬钼钢板作为焊接面，将焊接面弯曲呈弧形并将两边切割成倾斜面，焊接面从圆筒内部相缺口贴合，并通过纵焊缝将焊接面焊在圆筒上，形成内筒；
S2、多层高压容器内胆的焊接：将步骤S1制备的内筒组合在转台上，其两端分别焊上封头与端部法兰并探伤合格，完成内胆焊接；
S3、单层层板的处理：选取厚度在10mm的铬钼钢板作为层板，将层板钻夹紧工艺孔后预卷成开口筒节，从封头处套在整体内筒上，开口与内筒纵焊缝错开10°；
S4、单层层板的包扎：将步骤S3的层板筒固定到位后先用预拉装置预紧，再用夹紧机械手将其手指插入层板的夹紧工艺孔夹紧层板筒节，将层板筒开口处和层板筒与内筒之间进行点焊固定；
S5、多层层板的包扎：重复上述步骤S3和S4，每层的层板与内层的层板筒的纵焊缝均错开10°，根据需要选择包扎相应层数的单层板，直到整个容器成型，最外层的纵缝、层板与封头及端部法兰对接处需超探合格，最后补焊最外层层板上的夹紧工艺孔。
实施例2
S1、高压容器内筒的制备：选取厚度在30mm的铬钼钢板，将铬钼钢板切割到合适尺寸并充分清除油污，将铬钼钢板预热到100℃后在大型的卷板机上卷成带有缺口的圆筒，并将缺口切割成倾斜面，切割深度在3mm之间，选取宽度与圆筒缺口弧度相等的铬钼钢板作为焊接面，将焊接面弯曲呈弧形并将两边切割成倾斜面，焊接面从圆筒内部相缺口贴合，并通过纵焊缝将焊接面焊在圆筒上，形成内筒；
S2、多层高压容器内胆的焊接：将步骤S1制备的内筒组合在转台上，其两端分别焊上封头与端部法兰并探伤合格，完成内胆焊接；
S3、单层层板的处理：选取厚度在20mm的铬钼钢板作为层板，将层板钻夹紧工艺孔后预卷成开口筒节，从封头处套在整体内筒上，开口与内筒纵焊缝错开15°；
S4、单层层板的包扎：将步骤S3的层板筒固定到位后先用预拉装置预紧，再用夹紧机械手将其手指插入层板的夹紧工艺孔夹紧层板筒节，将层板筒开口处和层板筒与内筒之间进行点焊固定；
S5、多层层板的包扎：重复上述步骤S3和S4，每层的层板与内层的层板筒的纵焊缝均错开15°，根据需要选择包扎相应层数的单层板，直到整个容器成型，最外层的纵缝、层板与封头及端部法兰对接处需超探合格，最后补焊最外层层板上的夹紧工艺孔。
所述步骤S1的内筒开口两边的倾斜面由内向外呈合拢式倾斜，弧形的焊接面两边的倾斜面由内向外呈合拢式倾斜，所述步骤S1的焊接面与缺口之间采用埋弧自动焊技术进行纵向焊接，所述步骤S1的焊接面长度与内筒的长度相等，所述步骤S4在层板开口焊接的时候，预拉装置与夹紧机械手均处于工作状态，所述步骤S5单层板的开口采用纵焊，相邻单层板的之间以及单层板与内筒之间采用环焊技术进行点焊连接相邻单层板以及内筒，所述环焊采用手工电弧焊。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种铬钼钢多层包扎高压容器的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、高压容器内筒的制备：选取厚度在20-30mm的铬钼钢板，将铬钼钢板切割到合适尺寸并充分清除油污，将铬钼钢板预热到90-100℃后在大型的卷板机上卷成带有缺口的圆筒，并将缺口切割成倾斜面，切割深度在2-3mm之间，选取宽度与圆筒缺口弧度相等的铬钼钢板作为焊接面，将焊接面弯曲呈弧形并将两边切割成倾斜面，焊接面从圆筒内部相缺口贴合，并通过纵焊缝将焊接面焊在圆筒上，形成内筒，内筒开口两边的倾斜面由内向外呈合拢式倾斜，弧形的焊接面两边的倾斜面由内向外呈合拢式倾斜；
S2、多层高压容器内胆的焊接：将步骤S1制备的内筒组合在转台上，其两端分别焊上封头与端部法兰并探伤合格，完成内胆焊接；
S3、单层层板的处理：选取厚度在10-20mm的铬钼钢板作为层板，将层板钻夹紧工艺孔后预卷成开口筒节，从封头处套在整体内筒上，开口与内筒纵焊缝错开10-15°；
S4、单层层板的包扎：将步骤S3的层板筒固定到位后先用预拉装置预紧，再用夹紧机械手将其手指插入层板的夹紧工艺孔夹紧层板筒节，将层板筒开口处和层板筒与内筒之间进行点焊固定；
S5、多层层板的包扎：重复上述步骤S3和S4，每层的层板与内层的层板筒的纵焊缝均错开10-15°，根据需要选择包扎相应层数的单层板，直到整个容器成型，最外层的纵缝、层板与封头及端部法兰对接处需超探合格，最后补焊最外层层板上的夹紧工艺孔。
2.根据权利要求1所述的一种铬钼钢多层包扎高压容器的焊接方法，其特征在于：所述步骤S1的焊接面与缺口之间采用埋弧自动焊技术进行纵向焊接。
3.根据权利要求1所述的一种铬钼钢多层包扎高压容器的焊接方法，其特征在于：所述步骤S1的焊接面长度与内筒的长度相等。
4.根据权利要求1所述的一种铬钼钢多层包扎高压容器的焊接方法，其特征在于：所述步骤S4在层板开口焊接的时候，预拉装置与夹紧机械手均处于工作状态。
5.根据权利要求1所述的一种铬钼钢多层包扎高压容器的焊接方法，其特征在于：所述步骤S5单层板的开口采用纵焊，相邻单层板的之间以及单层板与内筒之间采用环焊技术进行点焊连接相邻单层板以及内筒。
6.根据权利要求5所述的一种铬钼钢多层包扎高压容器的焊接方法，其特征在于：所述环焊采用手工电弧焊。
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