王曉娟

（西北化工研究院）

壓力容器制造中常用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用

王曉娟*

（西北化工研究院）

對(duì)壓力容器制造中常用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作了簡(jiǎn)要概述。探討了在制造中如何應(yīng)用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的一些問(wèn)題。通過(guò)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，更深入地理解標(biāo)準(zhǔn)的含義，從而編制精準(zhǔn)的制造工藝，實(shí)現(xiàn)以標(biāo)準(zhǔn)來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)的目的。

壓力容器 制造 常用標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng)用

0 前言

壓力容器屬于特種設(shè)備中的一類(lèi)，在工業(yè)生產(chǎn)及國(guó)民生活中均有廣泛應(yīng)用，由于其與壓力、溫度及介質(zhì)各參數(shù)相關(guān)，因此具有一定的危險(xiǎn)性。為了保證壓力容器使用的安全性，壓力容器在設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用等方面，國(guó)家都有嚴(yán)格規(guī)定，不但制定了一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，而且其設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用的各各環(huán)節(jié)都必須經(jīng)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門(mén)監(jiān)督。

壓力容器標(biāo)準(zhǔn)是保證壓力容器安全性的技術(shù)支持，是壓力容器制造單位制作壓力容器的技術(shù)依據(jù)。涉及壓力容器的標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，由于其涉及內(nèi)容廣泛，因而標(biāo)準(zhǔn)種類(lèi)很多。下面對(duì)實(shí)際生產(chǎn)制造中經(jīng)常用到的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程作一簡(jiǎn)要介紹。

1 常用標(biāo)準(zhǔn)介紹

在壓力容器生產(chǎn)制造中常用到的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程有《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》 （簡(jiǎn)稱(chēng) 《容規(guī)》）、GB 150《鋼制壓力容器》、JB/T 4710《鋼制塔式容器》、JB/T 4731《鋼制臥式容器》、HG 20584《鋼制化工容器制造技術(shù)要求》、HG 20583《鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定》，另外還有一些壓力容器受壓元件標(biāo)準(zhǔn)，如封頭、補(bǔ)強(qiáng)圈、法蘭、人孔等標(biāo)準(zhǔn)，以及一些零部件標(biāo)準(zhǔn)，如支座、吊耳、液位計(jì)等標(biāo)準(zhǔn)。壓力容器制造中一個(gè)重要的質(zhì)量控制點(diǎn)——焊接，又有其相應(yīng)的一系列標(biāo)準(zhǔn)，如JB 4708《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》、JB/T 4709《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》。以上標(biāo)準(zhǔn)在壓力容器制造過(guò)程中經(jīng)常用到，壓力容器制造單位的技術(shù)人員對(duì)這些常用標(biāo)準(zhǔn)必須非常熟悉，透徹理解，并能與實(shí)際生產(chǎn)緊密結(jié)合，從而達(dá)到正確指導(dǎo)生產(chǎn)的目的。任何壓力容器制造單位必須嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范從事壓力容器的生產(chǎn)制造。

2 主要標(biāo)準(zhǔn)概述

壓力容器制造的主要工序包括：劃線(xiàn)、下料、卷筒、組對(duì)、焊接、校圓、檢驗(yàn)檢測(cè)、試壓試漏。在安排設(shè)備生產(chǎn)制造之前，技術(shù)人員首先應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行審查，并根據(jù)設(shè)計(jì)藍(lán)圖編制制造工藝、焊接工藝、探傷工藝及熱處理工藝。而上述標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程是工藝編制人員的技術(shù)依據(jù)。在編制工藝時(shí)，熟悉各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是編制正確而合理的工藝的前提。以下針對(duì)壓力容器在制造中常用的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。

（1） 《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》

《容規(guī)》界定了壓力容器的范圍并進(jìn)行了分類(lèi)，即哪些容器受質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局監(jiān)檢。從材料、設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、定期檢驗(yàn)等方面進(jìn)行規(guī)定，其中第四章關(guān)于制造的內(nèi)容從通用要求、焊接、試板、外觀要求、無(wú)損檢測(cè)、焊后熱處理、試壓試漏等幾方面作了規(guī)定。 《容規(guī)》對(duì)壓力容器制造提出了基本要求，可概括為對(duì)制造單位的資質(zhì)要求，應(yīng)出具哪些出廠資料，以及對(duì)焊接工藝評(píng)定、焊工及其鋼印、焊縫返修的要求，對(duì)無(wú)損檢測(cè)方法的選擇、檢測(cè)比例的確定、試壓試漏等內(nèi)容的要求。 《容規(guī)》相當(dāng)于一個(gè)綱要，是制造壓力容器的基本規(guī)范，壓力容器制造單位必須遵守這一規(guī)范。但這一規(guī)范未涉及容器各部件制造的具體要求，而GB 150則對(duì)壓力容器的制作過(guò)程進(jìn)行了規(guī)定并提出了具體的技術(shù)要求。

（2）GB 150《鋼制壓力容器》

GB 150適用設(shè)計(jì)壓力≤35 MPa的鋼制容器，對(duì)壓力容器的焊縫進(jìn)行了分類(lèi)。其在第十章 “制造、檢驗(yàn)與驗(yàn)收”中，從總則、冷熱加工成形、焊接、熱處理、試板、無(wú)損檢測(cè)、試壓試漏幾個(gè)主要方面進(jìn)行具體規(guī)定。GB 150與 《容規(guī)》結(jié)構(gòu)框架類(lèi)似，還增加了冷熱加工成形的內(nèi)容，對(duì)封頭、筒體、法蘭、緊固件等在制造過(guò)程中的技術(shù)要求作了規(guī)定，其中最主要的是對(duì)筒體的制作工藝進(jìn)行了詳細(xì)具體的規(guī)定，如對(duì)筒體卷制和組對(duì)時(shí)的錯(cuò)邊量、棱角度、圓度、直線(xiàn)度和削薄的處理的規(guī)定。GB 150是編制壓力容器制造工藝的主要依據(jù)。但GB 150對(duì)封頭及法蘭的規(guī)定比較簡(jiǎn)單，主要對(duì)封頭的拼接焊縫作了規(guī)定，而對(duì)封頭及法蘭在編制制造工藝時(shí)主要依據(jù)相應(yīng)的部件標(biāo)準(zhǔn)，即JB/T 4746《鋼制壓力容器用封頭》、JB/T 4700《容器法蘭》和HG 20592《鋼制管法蘭》標(biāo)準(zhǔn)。

（3）HG 20584《鋼制化工容器制造技術(shù)要求》

若GB 150是制造壓力容器的骨架，而HG 20584標(biāo)準(zhǔn)則是填充骨架之間的肌肉。HG 20584《鋼制化工容器制造技術(shù)要求》是在GB 150第10章基礎(chǔ)上進(jìn)行的補(bǔ)充和具體化，且以單層壓力容器為主。其內(nèi)容主要包括壓力容器材料的要求，開(kāi)孔位置的要求，相交焊縫的處理規(guī)定，補(bǔ)焊要求，支座位置及公差，接管公差，內(nèi)件支撐圈公差等。各項(xiàng)公差的規(guī)定是容器制造完畢后外觀檢驗(yàn)的依據(jù)，有助于制造單位制造出更加規(guī)范的設(shè)備。

（4）HG 20583《鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定》

HG 20583標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備常見(jiàn)附件如支座、防渦流擋板及焊接結(jié)構(gòu)等的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作了規(guī)定。作為設(shè)備制造技術(shù)人員對(duì)容器的一些基本的設(shè)計(jì)要求應(yīng)有所了解。

3 常用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合

在實(shí)際的壓力容器生產(chǎn)制造過(guò)程中，通過(guò)上述標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，使得我們對(duì)各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)有更深入的理解。在制造中出現(xiàn)的問(wèn)題會(huì)使我們思考如何更有效地利用各標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范的制作。壓力容器主要生產(chǎn)工藝流程如下：

劃線(xiàn)下料——檢驗(yàn)下料偏差——卷制——檢驗(yàn)錯(cuò)邊量——校圓——檢驗(yàn)圓度及成形情況——各筒節(jié)組對(duì)——檢驗(yàn)錯(cuò)邊量、棱角度——檢驗(yàn)直線(xiàn)度

HG 20584標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)外周長(zhǎng)公差的規(guī)定，可用以正確地指導(dǎo)設(shè)備制造的第一道工序：劃線(xiàn)、下料。檢驗(yàn)人員根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定在下料前及下料后進(jìn)行尺寸檢驗(yàn)，筒節(jié)下料展開(kāi)周長(zhǎng)的偏差偏大，會(huì)對(duì)下一道組對(duì)工序造成困難，甚至造成環(huán)焊縫對(duì)口錯(cuò)邊量超出GB 150標(biāo)準(zhǔn)范圍而導(dǎo)致無(wú)法焊接，也影響筒體外觀形狀。筒節(jié)的卷制及組對(duì)，須遵循GB 150中對(duì)圓度及錯(cuò)邊量、棱角度的規(guī)定。筒體在卷制焊接成形后，校圓時(shí)要嚴(yán)格控制筒體的圓度。若圓度偏大，首先，在組對(duì)時(shí)可能造成強(qiáng)力組對(duì)，這在壓力容器制造中是不允許的；其次，筒體的圓度過(guò)大，可能會(huì)造成與它相焊的部件產(chǎn)生變形或影響設(shè)備內(nèi)件的安裝。例如，若設(shè)備裙座筒體圓度太大，當(dāng)與裙座底板相焊后，會(huì)造成底板變形，影響地腳螺栓中心距偏差，最終導(dǎo)致設(shè)備不能順利安裝就位。另外，筒體的圓度超標(biāo)，會(huì)影響設(shè)備在組對(duì)完成后直線(xiàn)度不能滿(mǎn)足GB 150中的要求。對(duì)于筒體由多節(jié)筒節(jié)組對(duì)的設(shè)備，要嚴(yán)格控制筒節(jié)下料寬度。若寬度偏差過(guò)大，造成筒體累計(jì)誤差大，將使設(shè)備在組對(duì)完成后，總高度偏差超出HG 20584規(guī)定范圍，筒體高度的偏差又會(huì)對(duì)開(kāi)孔位置造成偏差。因此，在設(shè)備的生產(chǎn)制造中，上一道工序是下道工序的保證。任一道工序若有偏差，不但會(huì)給后續(xù)工序造成困難，而且這種偏差可能是后續(xù)工序無(wú)法彌補(bǔ)和克服的。各道工序若都能較好控制，符合各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求，整個(gè)設(shè)備制造流程也就會(huì)很暢通，這樣制作的設(shè)備才能更規(guī)范。

4 結(jié)語(yǔ)

壓力容器制造中，在編制工藝時(shí)要充分考慮工藝的準(zhǔn)確性和工序間的合理性，而要做到這些，需要對(duì)壓力容器的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有深入、透徹、準(zhǔn)確的理解。只有在實(shí)際生產(chǎn)制造中，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能精準(zhǔn)地理解標(biāo)準(zhǔn)、準(zhǔn)確地應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，從而指導(dǎo)生產(chǎn)。每臺(tái)設(shè)備結(jié)構(gòu)不同，應(yīng)具體設(shè)備具體分析。編制工藝時(shí)，要善于發(fā)現(xiàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)的制造難點(diǎn)，有針對(duì)性地編制準(zhǔn)確的加工工藝，充分考慮工藝的合理性，考慮工藝是否適合于現(xiàn)行的制造技術(shù)，從而編制出成熟、完善的加工工藝。

[1] GB 150—1998.鋼制壓力容器[S].

[2] TSGR0004—2009.固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程[S].

[3] HG 20584—1998.鋼制化工容器制造技術(shù)規(guī)定[S].

The Application of Technology Criterions in Common Use in Pressure Vessel Fabrication

Wang Xiaojuan

This paper summarizes the technology criterions in common use in pressure vessel fabrication and discusses how to use correlative criterions.We can understand the criterions better by using them in actual production， so we can plan accurate process and realize the production directed by criterions.

Pressure vessel;Fabrication； Criterions in common use； Use

TQ 050.6

*王曉娟，女，1974年生，工程師。西安市，710600。

2011-03-16）