压力容器安全技术基础知识讲座(二) 第二讲 压力容器的基本构件

压力容器的构造一般比较简单,其主要构件是一个能承受压力的筒体及其他必要的连接件和密封件。一、容器简体压力容器筒体最常见的是球形和圆柱形的。球形筒体是一个球壳,多由预先压制成型的球壳板组焊而成。在内压力相同的情况下,球形壳体的应力是圆柱形壳体的二分之一;制造相同容积的容器,球形的要比圆柱形的节省材料。但是,球形容器制造比较困     

WNS4-8型锅壳式锅炉填角焊缝疲劳强度技术鉴定会

国家劳动总局锅炉压力容器安全监察局委托重庆市科委,于2月16—18日、在重庆市召开了WNS4—8型锅壳式锅炉填角焊缝(部分结构)疲劳强度技术鉴定会。有关高等院校、研究和制造单位及劳动部门的专家、教授、科技人员参加了会议。 鉴定会认为,重庆锅炉厂、重庆大学进行的WNS4-8型锅壳式锅炉填角焊缝(部分结构)应力分析和疲劳强度研究工作在国内还是首次,研究是有成效的,试验基本是成功的。通过理论与实验研究,WNS4—8型锅壳式锅炉前管板和炉胆,烟室管板和烟室筒体,后管板和烟室接管三处采用焊透性的填角焊缝结构,在保证材料、工艺和焊接质量…     

基于事故管道断后碰撞痕迹的轴向载荷研究

针对典型油气管道焊缝事故案例,基于管道断口特征和现场痕迹,推断管道轴向承载和环焊缝开裂失效过程,是揭示管道环焊缝失效机理的途径之一。本文以某X70管道环焊缝开裂事故为例,根据管道断口碰撞痕迹,采用有限元仿真分析方法,通过反演推算方式研究了管道开裂后的运动碰撞过程,确定了管道开裂前的轴向承载情况。结果表明：管道环焊缝位置断裂前的轴向应力范围约为590～640 MPa,此时环焊缝的轴向应力已超过管道自身的屈服强度。该研究为事故管道轴向承载评估提供了一种估算方法。     

X80管道焊接残余应力分析与预测

针对焊接残余应力对油气管道的不利影响,采用基于有限元方法对西气东输X80 管道焊接接头的轴向和径向残余应力进行了数值模拟,并通过参数敏感性分析,研究了 焊接线能量和层间温度的对轴向残余应力和径向残余应力的影响规律。结果表明:轴向 残余应力随着焊接线能量和层间温度的升高而增大,而径向残余应力呈减小趋势;近焊 缝区的径向残余应力较中间层小,轴向残余应力较远焊缝区大。根据研究结果,提出了 最大残余应力的预测模型和减小焊接残余应力的措施,为保障我国在役X80油气管道的 安全生产具有重要意义。     

回火焊道焊接技术在焦炭塔修复中的应用

为了避免耗时长、费用高的焊后热处理或整体更换筒节,针对铬钼钢焦炭塔内壁环焊缝的裂纹和锥段内壁腐蚀缺陷,提出采用回火焊道焊接技术对内壁缺陷部位进行修复。结果表明,严格按照经评定合格的焊接工艺进行施焊,回火焊道焊接技术可以利用层道间的焊接热循环作用达到焊后热处理的效果,使焊接修复后铬钼钢焦炭塔的母材和复合层的冶金和力学性能满足要求。     

φ1．4m尿素合成塔基体的应力腐蚀裂纹

国内中、小型化肥厂普遍采用水溶液全循环法生产尿素的工艺流程，φ1．4m尿素合成塔是核心设备．其壳体包括上、下封头和筒体．筒体由多层包扎式结构的筒节组焊而成。内层包含上、下封头的尿素级奥氏体不锈钢堆焊层和筒节的尿素级奥氏体不锈钢内简体．基体包含上、下封头的低合金钢基层板和筒节的多层低合金钢的层板．     

管道环焊接头残余应力及氢扩散模拟研究

为减小氢气对管道的安全服役产生威胁,研究考虑焊接残余应力对氢在焊接接头中扩散的影响,建立管道3层环向对接焊的三维模型.通过顺序间接耦合方法,对管道焊接的温度场、应力场以及氢扩散进行耦合计算,研究结果表明:第2层焊缝与第3层焊缝交界处为整个接头的应力集中部位,也是焊接接头中的富氢区域,适当地提高填充焊线能量或者降低盖面焊...     

《压力容器安全监察规程》问答

问:《规程》第9条规定,焊后需热处理的容器,焊条含钒量不得大于0.05%,其依据是什么?焊后热处理系指什么? 答:焊条含钒量系指焊缝填充金属的含钒量。焊缝填充金属含钒量高了容易出现裂纹,且冲击韧性较低,焊后热处理易变脆。美国《ASME锅炉压力容器规范》规定,焊制这类容器的焊缝填充金属含钒量不得大于 0.08%,国际焊接研究学会规定不得大于0.05%。国内压力容器制造厂也有经验教训,因此《规程》第9条规定,焊后需热处理的容器,焊条含钒量不得大于0.05%。 焊后热处理系指焊后调质、正火,消除应力等。 间;对局部探伤百分之百的容器,其焊缝系数…     

受压容器必须按规定要求制造

今年初,锦州矿山机械厂自制的一台直径2.65米、高3米、容量17立方米的立式二氧化碳贮罐爆炸。爆破点是由下封头与筒壳连接的周向焊缝处撕开。筒壳与上封头一起飞出5米,落到居民房内,造成很大损失。 这次事故的原因,主要是该厂不按国家规定的要求制造受压容器,采用了角焊缝,制造质量低劣。 类似问题是大量存在的。例如,沈阳矿山机械厂制造的直径2米、长21米、工作压力每平方厘米8公斤的蒸压釜,既不严格按照焊接工艺要求焊接,又不对焊缝作探伤检查,甚至连产品的强度计算也没有作过,只进行13公斤水压试验就出厂。最近,北京市某厂安装他们制造的…     

余热锅炉分汽缸应力腐蚀开裂分析

某水泥余热发电锅炉分汽缸补焊缝及附近母材出现大量裂纹,部分裂纹出现穿透;宏观观察发现分汽缸表面覆盖有大量黑色粉尘状物质,裂纹沿焊缝呈环向或纵向分布;金相分析及扫描电镜形貌观察结果可见焊缝断口主要为沿晶开裂,同时在断口附近发现大量的沿晶二次裂纹;EDS能谱分析与X射线衍射物相分析结果表明分汽缸窑头侧内壁存在大量碳酸盐和碱浓缩;通过对补焊的未开裂焊缝和附近筒体母材分别进行残余应力测试,结果表明焊缝位置最大应力达251MPa,超出材料屈服强度。综合分析表明:分汽缸内壁存在碳酸盐积聚和碱浓缩,在焊接残余应力和工作应力等因素的共同作用下,分汽缸焊缝及附近区域出现了应力腐蚀开裂。     

某二次再热机组的蒸汽冷却器合拢焊缝裂纹分析

某二次再热机组的蒸汽冷却器焊缝在设备制造厂制造过程中,发现合拢焊缝中存在横向裂纹。本文通过对容器制造的工序、工艺及现场情况的检查分析,提出了裂纹产生的原因和预防措施。     

锅筒焊接热裂纹原因分析及建议

在某厂余热发电锅炉首次检验时,发现锅筒内部环焊缝多处表面裂纹,通过化学成分、金相、硬度分析等方法确定裂纹的性质是焊接热裂纹。制造焊接过程中,化学成分不合格的工艺垫板熔入焊缝并未能消除干净,是造成锅筒内部封底焊缝表面热裂纹的主要原因。针对制造工艺和质量控制出现的问题,提出改进措施和意见。     

苯酚丙酮装置中的换热器失效分析

<正>1概述某石化企业苯酚丙酮装置主要由烃化、氧化、精制和回收单元组成,是以苯和丙烯为原料,通过烃化反应生产异丙苯,再利用空气将异丙苯氧化为过氧化氢异丙苯,以硫酸作催化剂将过氧化氢异丙苯分解生产苯酚和丙酮。精制单元××换热器,在使用过程中换热器管板与壳程筒体对接接头处、壳程筒体蒸汽入口接管角焊缝处、入口接管弯头处(弯头与下直管段相连的焊缝)出现了穿透性裂纹,具体位置如图1所示。换热器及入口接管上开裂管件具体操     

稳定塔裙座角焊缝裂纹原因分析及修复

本文针对稳定塔定期检验中发现的裙座与封头连接角焊缝整圈表面裂纹,进行了裙座角焊缝应力分析、结构分析和解剖分析,得出角焊缝裂纹是由于制造时根部未焊透以及运行中风载荷的交变应力共同造成的,鉴于塔器裙座角焊缝的应力特点,提出了可行的返修方案,对裂纹进行了修复,最后对此类焊缝施焊及检验提出了建议。     

某干气车间净化器壳体错边完整性评价

本文针对某干气车间净化器在定期检验中发现的封头与筒体连接环焊缝的超标错边缺陷,采用合于使用评价方法对其安全性进行分析,利用JB 4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》中的塑性极限载荷分析方法进行有限元分析,得出该台容器的最大允许操作压力不超过塑性极限内压的2/3,可以满足使用要求,建议使用单位运行期间对该容器加强监控管理,避免内压力、温度剧烈波动,避免应力腐蚀、疲劳失效的发生,适当缩短下一检验周期。     

棱角度超标换热器的有限元应力分析

针对换热器监督检验中发现的棱角度超标问题,采用有限元软件对其超标部位及整体的受力情况进行计算,分析计算结果并与材料的允许应力进行比较,结果显示,该换热器壳程筒体纵焊缝棱角度超标部位的静应力能够满足静强度要求。     

压力容器安全技术基础知识讲座(五) 第五讲 压力容器的制造

一、单层卷焊容器的制造单层卷焊的压力容器是制造和使用最多的一类容器。近年来,随着冶金工业的发展,出现了调质高强度厚钢板,而且重型机械部门有了大型卷板机和压弯管机械,使单层卷焊式压力容器的应用范围又扩大到了新的领域,例如核反应堆的压力容器就可采用单层卷焊结构。此类容器的制造工艺成熟,工艺流程比较简单,现简要介绍如下。 1.划线、下料、边缘准备钢板进入车间的第一道工序是划线。最简单的手工划线、放样,目前仍普遍采用。手工划线的劳动量很大,技术要求高。近年     

BHW35锅简制造及监检时的一些思

本文基于超高压及亚临界锅炉用BHW35锅筒,系统介绍了其制造工艺,包括材料的入厂验收、切割,锅筒筒节的预弯、卷圆、纵缝及环缝的焊接、复圆,管孔开孔及管接头焊接,焊后整体热处理,水压试验等.以及检验人员对锅筒进行制造监检时,容易忽视但应该注意的关键点,如材料质量证明书要求、焊接试件的要求、温成形时温度的要求、焊接及热处理...     

容器内施焊的烟危害及防护

焊接是压力容器制造的主要工序。在压力容器焊接中 ,有相当一部分的焊接工作 ,如合拢口焊缝的内侧坡口焊接、人孔或接管与壳体焊接接头里口焊缝的焊接、塔盘等内件的焊接等 ,都要焊工进入容器内部来施焊。由于容器只有不多的几个人孔和接管与外界相通 ,通风不良 ,排烟不畅 ,成为容器焊接制造中污染最严重、条件最恶劣的工作环境。了解容器内焊接烟尘和有害气体的危害 ,并采用适当的方法搞好安全防护 ,改善焊工的工作条件 ,保护焊工的身体健康 ,这已是大家普遍关心的课题。１．容器内施焊焊烟的特点容器内空间有限 ,烟尘和有害气体很容易充满…     

X80天然气管道在役焊接应力分析与调控

为了探究X80天然气管道在役焊接的应力分布和变化规律,在考虑天然气介质的作用下,采用有限元方法模拟了X80天然气管道在役焊接应力场分布规律,分析了天然气工况参数和环境温度对X80天然气管道在役焊接应力的影响,并根据应力变化规律提出了降低X80天然气管道在役焊接应力的措施。研究结果表明:X80天然气管道轴向焊接应力和环向应力主要呈对称分布形式,且管道外壁的应力大于管道内壁上的应力;随着天然气压力和流速逐渐增大,轴向应力先增加后降低,而环向应力逐渐增大;当环境温度增大后,管道轴向和环向应力均呈下降趋势;降低天然气压力和流速、采用焊前预热能够有效降低焊接应力。研究结果可为我国X80天然气管道在役焊接安全提供参考。