4.2 制造方法
第一步一般采用钢板卷焊来制造内筒体,第二步组装(焊接)内筒体至规定长度,第三步焊接端部封头或端盖,第四步耐压试验与气密性实验,第五步钢带缠绕(双数层),第六步内筒耐压实验,第七步焊接外壳保护层。 4.3 扁平钢带倾角错绕式压力容器优点
内筒薄,内层厚度约占总厚度的1/6~1/4,,可为单层或多层组合结构。薄钢板取材容易,易制作,同时原材料,焊接和无损检测的质量易于保证;原始缺陷少,且可通过预应力缠绕,使内筒处于水平,降低裂纹在使用中萌生和扩展的可能性。
钢带窄,预应力交错缠绕。扁平钢带厚度约为4~16mm,具有优良的金属纤维性能,其金相组织和力学性能都比较均匀,脆性转变温度比厚钢板低得多;同时,预应力交错错绕使内筒轴向和环向的强度同时得到加强。
层数多,无深厚环焊缝,具有自我抑暴抗暴特性。容器大部分厚度都由多层交错缠绕的钢带组成,且全长无深度环焊缝,层间有止裂作用。绕带层即是承压强度层,也是保障容器安全使用的非常可靠的抑爆保护层 两端为斜面分散焊缝,可防止法兰或端盖断裂飞出引起严重事故。绕带结构将深厚环焊缝转化为斜面分散焊缝,不仅使焊缝受力面积增大,工艺得到简化而且还改变的焊缝结构。 最简化的制造技术,整个容器的制造过程基本是内筒制作加钢带缠绕过程,钢带绕完,容器也就基本制造完成,工序少,周期短。
可实施功能全面可靠的在线安全监控保障技术,由于绕带层有天然“透气孔”,即使因意外因素内筒发生了裂纹扩展而泄漏,所泄漏出的气体可被外保护薄壳自然收集,实现泄漏介质自动排放和通过密闭循环系统对气体化学成份的检测,实现安全状态及腐蚀状态计算机在线自动监控。 5 ASME——国内外其他压力容器标准 5.1 日本标准 1993年以前:
JIS B 8243《压力容器构造》 ASME Ⅷ-1
IS B 8250《压力容器构造—另一标准》 ASME Ⅷ-2
1993年以后:
JIS B 8270《压力容器(基础标准)》 JIS B 8271~8285《压力容器(单项标准)》 5.2 欧盟标准
87/404/EEC《简单压力容器指令》:仅适用于介质为空气或氮气、压力(表压)超过0.05MPa的简单压力容器。 76/767/EEC《压力容器一般指令》:压力容器及其检验的一般规定。 97/23/EC《承压设备指令》:适用于最高工作压力大于0.05MPa的承压设备的设计、制造和合。 5.3 中国标准
“全国压力容器标准化技术委员会”——1984年7月成立;GB150-89《钢制压力容器》——第一版的国家标准,于1989颁布;GB150-1998《钢制压力容器》——第一次全面修订后的新版的国家标准,1998颁布。 容标委在GB150的基础上,又先后制订了:a.GB151《管壳式换热器》,b.GB12337《钢制球形储罐》,c.JB4732《钢制压力容器—分析设计标准》,d.JB4710《钢制塔式容器等一系列国家标准和行业标准。 5.3.1 GB150
这是中国的第一部压力容器国家标准,其基本思路与ASMEⅧ—1相同,属常规设计标准。该标准适用于设计压力不大于35MPa的钢制压力容器的设计、制造、检验及验收。适用的设计温度范围根据钢材允许的使用温度确定,从-196℃到钢材的蠕变限用温度。
5.3.1.1 GB150的适用范围
GB150只适用于固定的承受恒定载荷的压力容器。 GB150不适用的范围:
1、直接用火焰加热的容器,设计压力低于0.1MPa的容器。 2、核能装置中的容器,真空度低于0.02MPa的容器。
3、选准或往复运动的机械设备中自成整体或作为部件的受压器室,内直径小于150mm的容器。
4、经常搬运的容器,要求作疲劳分析的容器。 5.3.1.2 GB150的技术内容
GB150的技术内容:圆柱形筒体的和球壳的设计计算,零部件结构和尺寸的具体规定,密封设计,超压泄放装置的设置,容器的制造和检验与验收要求等。在中国具有法律效用,是强制性的压力容器标准。 5.3.1.3 关于采用GB150-2011《压力容器》的公告
按照GB 150.1~150.4-2011《压力容器》标准实施的规定,相关压力容器设备的设计、制造、检验和验收等,可按合同签订日期选用相应的标准,即2012年3月1日GB 150.1~150.4-2011《压力容器》标准正式实施之前签订的合同,可按GB 150-1998《钢制压力容器》标准进行设计、制造、检验和验收。在2012年3月1日及以后签订的合同,应执行GB 150.1~150.4-2011《压力容器》标准。
全国锅炉压力容器标准化技术委员会
二零一二年八月十三日 5.3.1.4 GB150总结
总体上来说,我国压力容器标准是开放型的,即每项标准(如GB 150、GB 151
和JB 4732)只是针对特定的技术问题,为处理整个压力容器建造,还需要相应的一系列配套标准,例如有关材料、制造和检验等的标准相配合。ASME规范总的来说是封闭型的,迄今为止,它已包括了压力容器建造规则、材料、焊接评定、无损检测等在内的12卷内容,基本上涉及了压力容器建造的各有关方面。我国的压力容器标准GB 150、JB 4732以及GB 151等主要参照了ASME规范。但是我国压力 容器标准体系和ASME标准体系存在着差异,标准的内容也有较大差别,在实际使用时对两种标准体系的相关标准进行比较分析,有助于理解和实施ASME规范,也有助于理解我国压力容器标准的发展变化。
参考文献
1.(美)罗伯特·邱斯著;金文悌,朱锡雄译;琚定一校,压力容器 美国《ASME规范》简介 第5版,中国机械工程学会压力容器学会,1986.03
2.丁伯民著,美国压力容器规范分析——ASME Ⅷ-1和Ⅷ-2,华东理工大学出版社,1995年11月第1版
3.丁伯明著,ASME压力容器规范分析与应用,化学工业出版社,2009.2