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壓力容器制造技術的發展?

壓力容器制造技術的發展

隨著科學技術的發展,壓力容器制造技術的水平越來越高,其制造進展主要表現在四個方面。

1.壓力容器向大型化發展

大型化的壓力容器可以節省材料、降低投資、節約能源、提高生產效率、降低生產成本。目前板焊結構形式的煤氣化塔厚度達200mm,其內徑為9100mm,單臺質量已達2500t;現在年產30萬噸合成氨和52萬噸尿素裝置的四個關鍵設備均已實現國產化。煉油處理裝置也由250 X 104 t/a原油提高到1000 X 104 t/a原油的處理能力。液化石油氣、化工原料氣儲運中,臥式儲罐已能生產φ7400mmX 38mmX 7400mm,單臺設備達600t的設備。在核電設備的生產中,已能生產總重達380t的350MV核反應堆壓力容器,以及總重達345t的1000MV核電蒸汽發生器。

為了適應大型容器的制造,其制造裝備也得到了迅猛發展。目前,單臺吊車的起吊質量已達1200t,水壓機在6000t以上,卷板機在4000t以上,冷彎大厚度達380mm,寬6m,熱沖壓封頭直徑達4. 5m,厚度達300mm。重型旋壓機可加工直徑為7m,厚165mm的橢圓形封頭。

2、壓力容器用鋼的發展

由于壓力容器的大型化以及生產過程中的工藝條件越來越苛刻,導致對壓力容器用鋼的要求日益嚴格,因而促使材料技術不斷發展,在要求鋼材強度越來越高的同時,還要求改善鋼材的抗裂性和韌性指標。通過降低含碳量和增加微量合金元素來保證強度,同時通過提高冶煉技術以降低雜質來保證抗裂性和韌性。目前日本的冶煉技術己能使磷含量降低到0.01%下,硫含量降低到0.002%以下。隨著冶煉技術的不斷發展,出現了大線能量下焊接性良好的鋼板,且復合鋼板的使用也越來越普遍。隨著加氫工藝技術,特別是煤加氫液化工藝的發展,鋼的抗氧能力,抗蠕變性能,高使用溫度限制及抗拉強度已不能滿足要求,因此近年來國外相繼開發了新型的Cr-Mo-V抗氫鋼。為在一些腐蝕環境中保證壓力容器的使用,雙向不銹鋼,Ni基不銹鋼、哈氏合金等材料的應用越來越多。

3、壓力容器制造方法的發展

傳統的壓力容器制造方法主要有鍛造式、卷焊式、包扎式、熱套式等方法,1981年德國推出了焊接成形技術的新方法,采用多絲埋弧焊法制造壓力容器。這一新技術出現,在原鑄、鍛、軋三種傳統制造方法基礎上增加了第四種制造方法——焊接制造。

4.焊接新材料、新技術的產生和應用

為了提高高強度鋼的斷裂韌性,必須降低焊縫中氫的含量,因此超低氫材料的研制和使用受到了容器制造廠家的關注。日本神鋼公司研制的UL系列超低氫焊條,使用時止裂溫度可降低25-50。C,同時它的吸濕性很小,管理也很簡便。我國壓力容器用鋼從單純的碳鋼過渡到普通低合金鋼,進而發展到低溫鋼、高強度度鋼和特殊鋼,目前已能利用Cr-Mo-V抗氫鋼制造出加氫反應器。

此外,自動焊接技術和焊接機器人使大型容器的焊縫實現了自動化,提高了焊接質量和效率,降低了工人的勞動強度。在自動焊接設備方面,出現了跟蹤焊縫系統的自動焊機。并能用數控技術來控制焊接參數,用工業電視監視焊接過程等。熱處理方式也出現了輕型加熱爐,淬火工藝也出現了噴淋式和浸人式方法,退火出現了內部燃燒和局部加熱退火。工頻電加熱、電阻加熱和紅外線加熱等局部加熱方法也得到廣泛應用。


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