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浅析不锈钢复合板压力容器的设计制造技术

格式:DOC 上传日期:2023-08-18 00:37:51
浅析不锈钢复合板压力容器的设计制造技术
时间:2023-08-18 00:37:51     小编:丛大成

二十一世纪,不锈钢走入了人们的视线,作为一种新型板材,它具有耐用、轻便、外观耐看、便民的优点,节约了成本,因此有很大的市场潜力和发展空间。在此基础上,人们设计制造出了不锈钢复合板压力容器,压力容器主要用于轻重工业,是一种常见的工业设备,也是做材料要求严格的设备,设计者要从结构构造、材料性能、焊接技术、维修安装等方面考虑,同时在设计制造过程中有一些关键点要重视,将从容器壁厚度的设计、焊接接头设计、热处理、受压能力等相关问题进行分析。

一、设计制造技术分析焊接制造技术

压力容器制造技术严格,对温度、压力都有严格的判断标准,容器的各个组成部分多通过焊接技术进行连接,一旦出现失误,密封条件不好,将会造成灾难性的后果。例如:有毒气体外泄,易燃易爆物品外露都会对环境,人类不利,所以,对压力容器的焊接技术有严格的制造标准。

不锈钢复合板是由两种材料复合而成,与单一性质的材料相比,它的化学成分与其他材质的压力容器不同。由不锈钢复合板制作而成的压力容器,由于其中所含钢成分减少,可焊性更高,焊接时极易融合;不锈钢内含有的化学成分减少了,比如硫,镁等元素,而硫可以让不锈钢的韧性减弱,所以在硫变少后,反而会让不锈钢的韧性加强,比单一的钢的韧性要好,能够避免断裂。其次,在焊接过程中多了一层,起到过渡的作用,正由于这层过渡层的存在,对稀释和碳迁移的现象,起到了防止的作用。

不锈钢复合板焊接时使用的焊条也有规定,例如规格,长度等都有限制,不能使用其他材质的焊条;要有一定的坡口形式,用于保障基层与复层的焊接,可以选择增加复层角度,基层去掉一些高度的方法。焊接一定要紧密,在焊接前将复合板打磨,焊接时速度迅速,采用的线能量不宜过大,过大会出现焊接缝隙。

二、压力容器板材的外壁厚度

一般人们会认为,压力容器壁越厚,安全性能越高,其实二者并不是成正比的关系。相反地采用过厚的板材,不利于焊接,因为复合板分为基层和复层,二者都要进行焊接,难度加大,因此会导致焊接质量下降,不能使板材之间完全贴合,密闭效果差。所以采用壁厚大的材料,安全性能不高,还浪费了材料,得不偿失。要讲究一定的科学性,目前采取了一种名叫按规则设计,按分析设计的方法,在分析之后使用厚度适当的容器壁,不仅节约了成本,还方便运输,安全可靠。

不锈钢复合板是由基层和复层两部分组合而成,容器壁过厚则只能让基层结合而忽略了复层,将会导致基层和复层之间的负偏差加大,所以要用计算机软件计算,设计出科学合理的壁厚,再加以制作,设计者要明确程序,体现了按规则设计,按分析设计的科学方法。运输过程中会有含有化学物质的液体,腐蚀量也是要纳入考虑范围,最后确定不锈钢复合板的厚度再交由制造商进行制造。

三、不锈钢材质的压力容器封头的厚度

封头是一个部件,不锈钢封头主要有 304、321、304L、316、316L 等型号,常用标准有以下几种:JB/T4746-2002、GB25198-2010GB/T12459-2005GB/T13401-2005、SH3408-1996。不同的产品有不同的封头型号,封头厚度要按照型号、标准的需求进行设计计算,此外,我们应该意识到:封头选材越好,制作越精良,压力容器就能使用的更长久,使用者也会感觉安全放心。计算厚度要按照公式计算得到,设计厚度是计算厚度加上腐蚀量C1之后得到的总和,此外还有名义厚度就是在产品上标注的厚度,投料厚度、有效厚度。在设计人员得到正确的厚度指标后,按照程序,还应在图纸上或者产品上写下数字,提供给制造人员查看,最后是制造厂进行焊接制作。

另外,设计者在设计完成后交给制造厂时,要在封头上标注厚度,防止制造时因壁厚增加导致封头实际设计不合格,注明的信息全面,例如,可以在封头上写上厚度为14mm,即为名义厚度,而图纸上标明成型后的最小厚度为12mm。这样就可以保证制造厂按规格生产封头,检测合格。

四、无损检测技术

压力容器制造完成后,还应对其进行质量检测,确保其各方面都不存在安全隐患,能够投入市场使用,无损检测技术,不会对产品造成任何损坏,检测结果准确可信。不同材质的压力容器有不同的无损检测比例,不锈钢复合板的无损检测的检验方法和进程都应该得到重视。

基层检测:主要是利用超声波检测和射线检测两种方法,如果合格,就能够进行下一阶段的进程,如果不合格 射线检测可以发现焊接过程中的某个地方的错误,分析出种类,大小,位置等情况,较准确。

复层检测:要更全面,做100%的渗透检查,检测方法还有渗透探伤(渗透检测),磁粉探伤等,涡流探伤是当不锈钢通过交流电时,有错误的地方交流电的电压会有变化,显示此处有缺陷,相关人员再根据电压大小进行维护。

结语

近年来不锈钢的使用范围越来越广,加工制作的产品使用于各行各业,压力容器以不锈钢复合板为主要材料,相比之前的钛-钢压力容器,后者在强度,硬度,耐磨损,耐腐蚀性能都有所提高,在设计制造技术完善后将会得到更宽阔的发展,更广泛的应用。

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