過程設(shè)備設(shè)計-課件

八、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計對接接頭角接接頭及T字形接頭搭接接頭焊接接頭形式（一）焊接接頭形式1PPT課件八、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計對接接頭角接接頭及T字形接頭搭接接頭焊接接頭（a）對接接頭；（b）角接接頭；（c）搭接接頭圖4-50焊接接頭的三種形式受熱均勻，受力對稱，便于無損檢測，焊接質(zhì)量容易得到保證。1、對接接頭

兩個相互連接零件在接頭處的中面處于同一平面或同一弧面內(nèi)進(jìn)行焊接的接頭。最常用的焊接結(jié)構(gòu)形式。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)應(yīng)用2PPT課件（a）對接接頭；（b）角接接頭；（c）搭接接頭受結(jié)構(gòu)不連續(xù)，承載后受力狀態(tài)不如對接接頭，應(yīng)力集中比較嚴(yán)重，且焊接質(zhì)量也不易得到保證。2．角接接頭和T型接頭結(jié)構(gòu)兩個相互連接零件在接頭處的中面相互垂直或相交成某一角度進(jìn)行焊接的接頭。兩構(gòu)件成T字形焊接在一起的接頭，叫T型接頭。角接接頭和T字接頭都形成角焊縫。特點(diǎn)某些特殊部位：接管、法蘭、夾套、管板和凸緣的焊接等。應(yīng)用3PPT課件結(jié)構(gòu)不連續(xù)，承載后受力狀態(tài)不如對接接頭，應(yīng)力集中2．角接接頭3．搭接接頭主要用于加強(qiáng)圈與殼體、支座墊板與器壁以及凸緣與容器的焊接。兩個相互連接零件在接頭處有部分重合在一起，中面相互平行，進(jìn)行焊接的接頭。屬于角焊縫，與角接接頭一樣，在接頭處結(jié)構(gòu)明顯不連續(xù)，承載后接頭部位受力情況較差。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)應(yīng)用4PPT課件3．搭接接頭主要用于加強(qiáng)圈與殼體、支座墊板與器壁以及凸緣焊接坡口——為保證全熔透和焊接質(zhì)量，減少焊接變形，施焊前，一般將焊件連接處預(yù)先加工成各種形狀。不同的焊接坡口，適用于不同的焊接方法和焊件厚度。（二）坡口形式

Ⅰ形V型單邊V形U形J形基本坡口形狀組合形狀坡口形狀5PPT課件焊接坡口——（二）坡口形式Ⅰ形V型單邊V形U形J形基本坡圖4-51坡口的基本形式特例：一般接頭應(yīng)開設(shè)坡口，而搭接接頭無需開坡口即可焊接。J型U型單邊V型V型I型6PPT課件圖4-51坡口的基本形式特例：一般接頭應(yīng)開設(shè)坡口，圖4-52雙V形坡口7PPT課件圖4-52雙V形坡口7PPT課件（三）壓力容器焊接接頭分類圓筒部分的縱向接頭（多層包扎容器層板層縱向接頭除外）、球形封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭、各類凸形封頭中的所有拼焊接頭以及嵌入式接管與殼體對接連接的接頭。目的為對口錯邊量、熱處理、無損檢測、焊縫尺寸等方面有針對性地提出不同的要求，GB150根據(jù)位置，根據(jù)該接頭所連接兩元件的結(jié)構(gòu)類型以及應(yīng)力水平，把接頭分成A、B、C、D四類，如圖4-47。A類8PPT課件（三）壓力容器焊接接頭分類圓筒部分的縱向接頭（多層包扎容器層圖4-53壓力容器焊接接頭分類必須掌握9PPT課件圖4-53壓力容器焊接接頭分類必須掌握9PPT課件殼體部分的環(huán)向接頭、錐形封頭小端與接管連接的接頭、長頸法蘭與接管連接的接頭。但已規(guī)定為A、C、D類的焊接接頭除外。平蓋、管板與圓筒非對接連接的接頭，法蘭與殼體、接管連接的接頭，內(nèi)封頭與圓筒的搭接接頭以及多層包扎容器層板層縱向接頭。接管、人孔、凸緣、補(bǔ)強(qiáng)圈等與殼體連接的接頭。但已規(guī)定為A、B類的焊接接頭除外。D類C類B類10PPT課件殼體部分的環(huán)向接頭、錐形封頭小端與接管連接的接平蓋、管板與圓焊接接頭分類的原則僅根據(jù)焊接接頭在容器所處的位置而不是按焊接接頭的結(jié)構(gòu)形式分類，所以，在設(shè)計焊接接頭形式時，應(yīng)由容器的重要性、設(shè)計條件以及施焊條件等確定焊接結(jié)構(gòu)。這樣，同一類別的焊接接頭在不同的容器條件下，就可能有不同的焊接接頭形式。注意11PPT課件焊接接頭分類的原則僅根據(jù)焊接接頭在容器所處的位置而不是按焊接易于保證焊接質(zhì)量，所有的縱向及環(huán)向焊接接頭、凸形封頭上的拼接焊接接頭，必須采用對接接頭外，其它位置的焊接結(jié)構(gòu)也應(yīng)盡量采用對接接頭。（四）壓力容器焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則1、盡量采用對接接頭角焊縫，改用對接焊縫［圖54（a）改為（b）和（c）]。減小了應(yīng)力集中，方便了無損檢測，有利于保證接頭的內(nèi)部質(zhì)量。舉例12PPT課件易于保證焊接質(zhì)量，所有的縱向及環(huán)向焊接接頭、凸形封頭上的拼接圖4-54容器接管的角接和對接（a）（b）（c）13PPT課件圖4-54容器接管的角接和對接（a）（b）（c）13P2、盡量采用全熔透的結(jié)構(gòu)，不允許產(chǎn)生未熔透缺陷選擇合適的坡口形式，如雙面焊；當(dāng)容器直徑較小，且無法從容器內(nèi)部清根時，應(yīng)選用單面焊雙面成型的對接接頭，如用氬弧焊打底，或采用帶墊板的坡口等。指基體金屬和焊縫金屬局部未完全熔合而留下空隙的現(xiàn)象。未熔透導(dǎo)致脆性破壞的起裂點(diǎn)，在交變載荷作用下，它也可能誘發(fā)疲勞破壞。未熔透改進(jìn)14PPT課件2、盡量采用全熔透的結(jié)構(gòu)，不允許產(chǎn)生未熔透缺陷選擇合適的盡可能采用等厚度焊接，對于不等厚鋼板的對接，應(yīng)將較厚板按一定斜度削薄過渡，然后再進(jìn)行焊接，以避免形狀突變，減緩應(yīng)力集中程度。一般當(dāng)薄板厚度δ2不大于10mm，兩板厚度差超過3mm；或當(dāng)薄板厚度δ2大于10mm，兩板厚度差超過薄板的30%，或超過5mm時，均需按圖4-55的要求削薄厚板邊緣。3、盡量減少焊縫處的應(yīng)力集中接頭常常是脆性破壞和疲勞破壞的起源處，因此，在設(shè)計焊接結(jié)構(gòu)時必須盡量減少應(yīng)力集中。措施15PPT課件盡可能采用等厚度焊接，對于不等厚鋼板的對接，應(yīng)將較厚板按一定圖4-55板厚不等時的對接接頭16PPT課件圖4-55板厚不等時的對接接頭16PPT課件①盡量減少填充金屬量；②保證熔透，避免產(chǎn)生各種焊接缺陷；③便于施焊，改善勞動條件；④減少焊接變形和殘余變形量，對較厚元件焊接應(yīng)盡量選用沿厚度對稱的坡口形式，如X形坡口等。（五）壓力容器常用焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計主要內(nèi)容選擇合適的焊縫坡口，方便焊材(焊條或焊絲）伸入坡口根部，以保證全熔透。坡口選擇因素17PPT課件①盡量減少填充金屬量；（五）壓力容器常用焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計主要內(nèi)容縱、環(huán)焊縫必須采用對接接頭。對接接頭的坡口形式可分為不開坡口（又稱齊邊坡口）、V形坡口、X形坡口、單U形坡口和雙U形坡口等數(shù)種，應(yīng)根據(jù)筒體或封頭厚度、壓力高低、介質(zhì)特性及操作工況選擇合適的坡口形式。1、筒體、封頭及其相互間連接的焊接結(jié)構(gòu)一般采用角接焊和搭接焊，具體的焊接結(jié)構(gòu)與容器的強(qiáng)度和安全性有關(guān)。有多種接頭形式，涉及是否開坡口、單面焊與雙面焊、熔透與不熔透等問題。設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)壓力、介質(zhì)、溫度、是否需要考慮交變載荷與疲勞問題等來選擇合理的焊接結(jié)構(gòu)。2、接管與殼體及補(bǔ)強(qiáng)圈間的焊接結(jié)構(gòu)18PPT課件縱、環(huán)焊縫必須采用對接接頭。1、筒體、封頭及其相互間連接的焊圖4-56不帶補(bǔ)強(qiáng)圈的插入式接管焊接結(jié)構(gòu)(a)(b)(c)19PPT課件圖4-56不帶補(bǔ)強(qiáng)圈的插入式接管焊接結(jié)構(gòu)(a)(b)(c)1（a）圖：單面焊接結(jié)構(gòu)，適用于內(nèi)徑小于600mm、盛裝無腐蝕性介質(zhì)的接管與殼體之間的焊接，接管厚度應(yīng)小于6mm；（b）圖：最常用的插入式接管焊接結(jié)構(gòu)之一，為全熔透結(jié)構(gòu)。適用于具備從內(nèi)部清根及施焊條件、殼體厚度在4～25mm、接管厚度大于等于0.5倍殼體厚度的情況；（c）圖：在（b）的基礎(chǔ)上，將接管內(nèi)徑邊角處倒圓，可用于疲勞、低溫及有較大溫度梯度的操作工況。不帶補(bǔ)強(qiáng)圈的插入式接管焊接結(jié)構(gòu)中低壓容器不需另作補(bǔ)強(qiáng)的小直徑接管用得最多的焊接結(jié)構(gòu)，接管與殼體間隙應(yīng)小于3mm，否則易產(chǎn)生裂紋或其它焊接缺陷。圖4-5620PPT課件（a）圖：單面焊接結(jié)構(gòu)，適用于內(nèi)徑小于600mm、盛裝無圖（b）：承受低溫、疲勞及溫度梯度較大工況的容器，保證接管根部及補(bǔ)強(qiáng)圈內(nèi)側(cè)焊縫熔透。圖4-57帶補(bǔ)強(qiáng)圈的接管焊接結(jié)構(gòu)要求盡量與補(bǔ)強(qiáng)處的殼體貼合緊密，焊接結(jié)構(gòu)力求完善合理。但只能采用塔接和角接，難于保證全熔透，也無法進(jìn)行無損檢測，因而焊接質(zhì)量不易保證。坡口大間隙小角度，利于焊條伸入到底，減少焊接工作量圖（a）：一般要求的容器，即非低溫、無交變載荷的容器21PPT課件圖（b）：承受低溫、疲勞及溫度梯度較大工況的容器，帶補(bǔ)強(qiáng)圈的圖4-57帶補(bǔ)強(qiáng)圈的插入式接管焊接結(jié)構(gòu)（a）（b）22PPT課件圖4-57帶補(bǔ)強(qiáng)圈的插入式接管焊接結(jié)構(gòu)（a）（b）22PP圖（a）：適用于接管內(nèi)徑小于或等于100mm的場合；圖（b）和（c）：適用于殼體厚度δn≤16mm的碳素鋼和碳錳鋼，或δn≤25mm的奧氏體不銹鋼容器。其中圖（b）的接管內(nèi)徑應(yīng)小于或等于50mm，厚度

δnt≤6mm。圖（c）的接管內(nèi)徑應(yīng)大于50mm，且小于或等于150mm，厚度δnt＞6mm。圖4-57安放式接管的焊接結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)拘束度低、焊縫截面小、較易進(jìn)行射線檢測等。23PPT課件圖（a）：適用于接管內(nèi)徑小于或等于100mm的場合；安放式接圖4-58安放式接管與殼體的焊接結(jié)構(gòu)（a）（b）（c）24PPT課件圖4-58安放式接管與殼體的焊接結(jié)構(gòu)（a）（b）（（a）（b）屬于整體補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)中的一種，適用于承受交變載荷、低溫和大溫度梯度等較苛刻的工況。（a）圖：適用于球形封頭或橢圓形封頭中心部位的接管與封頭的連接，且封頭厚度δn≤50mm。嵌入式接管的焊接結(jié)構(gòu)圖4-59嵌入式接管與封頭的焊接結(jié)構(gòu)25PPT課件（a）（b）屬于整體補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)中的一種，適用于承受交變載荷、低圖4-60凸緣與殼體的角接焊接結(jié)構(gòu)（b）（a）（c）環(huán)與殼體應(yīng)緊貼內(nèi)徑側(cè)應(yīng)允許進(jìn)行內(nèi)部填角焊

凸緣與殼體的焊接結(jié)構(gòu)1）角焊連接：連接不承受脈動載荷的容器凸緣與殼體，如圖4-60所示。2）對接連接：連接壓力較高或要求全熔透的容器凸緣與殼體，如圖4-61。26PPT課件圖4-60凸緣與殼體的角接焊接結(jié)構(gòu)（b）（a）（c）圖4-61凸緣與殼體的對接焊接結(jié)構(gòu)K≥6mm(a)K≥6mm(b)(c)(d)27PPT課件圖4-61凸緣與殼體的對接焊接結(jié)構(gòu)K≥6mmK≥6m九、壓力試驗(yàn)（一）目的目的考慮缺陷對壓力容器安全性的影響。在制造完畢后或定期檢驗(yàn)時，都要進(jìn)行壓力試驗(yàn)。內(nèi)容液壓試驗(yàn)氣壓試驗(yàn)?zāi)蛪涸囼?yàn)氣密性試驗(yàn)壓力試驗(yàn)28PPT課件九、壓力試驗(yàn)（一）目的目的考慮缺陷對壓力容器安全性的影響。內(nèi)以內(nèi)壓試驗(yàn)進(jìn)行“試漏”。1、耐壓試驗(yàn)在超設(shè)計壓力下進(jìn)行的液壓（或氣壓）試驗(yàn)內(nèi)壓容器試驗(yàn)?zāi)康模涸诔O(shè)計壓力下，考核缺陷是否會發(fā)生快速擴(kuò)展造成破壞或開裂造成滲漏，檢驗(yàn)密封結(jié)構(gòu)的密封性能。

外壓容器試驗(yàn)?zāi)康模簷z查是否存在穿透性缺陷。方法：原因外壓下，容器中的缺陷受壓應(yīng)力的作用，不可能發(fā)生開裂，且外壓臨界失穩(wěn)壓力主要與容器的幾何尺寸、制造精度有關(guān)，跟缺陷無關(guān)。29PPT課件以內(nèi)壓試驗(yàn)進(jìn)行“試漏”。1、耐壓試驗(yàn)在超設(shè)計壓力下進(jìn)行的液對密封性要求高的容器在強(qiáng)度合格后進(jìn)行的泄漏檢查。在等于或低于設(shè)計壓力下進(jìn)行的氣壓試驗(yàn)。2、氣密性試驗(yàn)（二）試驗(yàn)壓力及應(yīng)力校核液壓試驗(yàn)——用水。水的壓縮系數(shù)比氣體要小得多，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。氣壓試驗(yàn)——用氣體。因結(jié)構(gòu)或支承等原因，不能向容器內(nèi)充灌水或其它液體，或運(yùn)行條件不允許殘留液體時才用氣壓試驗(yàn)。耐壓試驗(yàn)30PPT課件對密封性要求高的容器在強(qiáng)度合格后進(jìn)行的泄漏檢查。在等于或低于1、液壓試驗(yàn)溫度：考慮韌脆轉(zhuǎn)變溫度>5℃：碳素鋼、16MnR和正火15MnVR>15℃：其它低合金鋼制容器水質(zhì)：奧氏體不銹鋼，氯離子含量控制在25mg/L以內(nèi)，并在試驗(yàn)后立即將水漬清除干凈。（氯離子能破壞其表面鈍化膜）當(dāng)各元件（圓筒、封頭、接管、法蘭及緊固件等）所用材料不同時，應(yīng)取各元件材料許用應(yīng)力比[σ]/[σ]t的最小值。試驗(yàn)壓力：內(nèi)壓容器31PPT課件1、液壓試驗(yàn)溫度：考慮韌脆轉(zhuǎn)變溫度水質(zhì)：當(dāng)各元件（圓筒、無須考慮溫度修正，因?yàn)橐詢?nèi)壓代替外壓進(jìn)行試驗(yàn)，已將工作時趨于閉合狀態(tài)的器壁和焊縫中缺陷改以“張開”狀態(tài)接受檢驗(yàn)。外壓容器和真空容器試驗(yàn)壓力：夾套容器夾套容器是由內(nèi)筒和夾套組成的多腔壓力容器，各腔的設(shè)計壓力通常是不同的，應(yīng)在圖樣上分別注明內(nèi)筒和夾套的試驗(yàn)壓力值。內(nèi)筒為外壓容器：按外壓容器確定試驗(yàn)壓力；內(nèi)筒為內(nèi)壓容器：按內(nèi)壓容器確定試驗(yàn)壓力。32PPT課件無須考慮溫度修正，因?yàn)橐詢?nèi)壓代替外壓進(jìn)行試驗(yàn)，已將工作時趨于在確定了夾套試驗(yàn)壓力后，還必須校核內(nèi)筒在該試驗(yàn)壓力下的穩(wěn)定性。如不能滿足外壓穩(wěn)定性要求，則在作夾套的液壓試驗(yàn)時，必須同時在內(nèi)筒保持一定的壓力，以確保夾套試壓時內(nèi)筒的穩(wěn)定性。夾套：按內(nèi)壓容器確定試驗(yàn)壓力。注意：33PPT課件在確定了夾套試驗(yàn)壓力后，還必須校核內(nèi)筒在該試驗(yàn)壓力下的穩(wěn)定性為使液壓試驗(yàn)時容器材料處于彈性狀態(tài)，在壓力試驗(yàn)前必須按下式校核試驗(yàn)時筒體的薄膜應(yīng)力σT。液壓試驗(yàn)應(yīng)力校核34PPT課件為使液壓試驗(yàn)時容器材料處于彈性狀態(tài)，在壓力試驗(yàn)前必須按下式校氣壓試驗(yàn)較液壓試驗(yàn)危險，故試驗(yàn)壓力比液壓試驗(yàn)低，容器上的對接接頭應(yīng)進(jìn)行100%射線或超聲檢測。2、氣壓試驗(yàn)氣體：干燥潔凈的空氣、氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w，溫度：≥15℃內(nèi)壓容器外壓容器和真空容器氣壓試驗(yàn)應(yīng)力校核[σ]/[σ]t的取值要求同液壓試驗(yàn)。35PPT課件氣壓試驗(yàn)較液壓試驗(yàn)危險，故試驗(yàn)壓力比液壓試驗(yàn)低，容器上的對接注意：氣密性試驗(yàn)的危險性大，應(yīng)在液壓試驗(yàn)合格后進(jìn)行。在進(jìn)行氣密性試驗(yàn)前，應(yīng)將容器上的安全附件裝配齊全。3、氣密性試驗(yàn)規(guī)定介質(zhì)為易燃或毒性程度為極度、高度危害或設(shè)計上不允許有微量泄漏（如真空度要求較高時）的壓力容器，必須進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。氣密性試驗(yàn)壓力大小視容器上是否配置安全泄放裝置而定。若容器上沒有安全泄放裝置，其氣密性試驗(yàn)壓力值一般取設(shè)計壓力的1.0倍；但若容器上設(shè)置了安全泄放裝置，為保證安全泄放裝置的正常工作，其氣密性試驗(yàn)壓力值應(yīng)低于安全閥的開啟壓力或爆破片的設(shè)計爆破壓力，建議取容器最高工作壓力的1.0倍。36PPT課件注意：氣密性試驗(yàn)的危險性大，應(yīng)在液壓試驗(yàn)合格后進(jìn)行。3、氣密八、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計對接接頭角接接頭及T字形接頭搭接接頭焊接接頭形式（一）焊接接頭形式37PPT課件八、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計對接接頭角接接頭及T字形接頭搭接接頭焊接接頭（a）對接接頭；（b）角接接頭；（c）搭接接頭圖4-50焊接接頭的三種形式受熱均勻，受力對稱，便于無損檢測，焊接質(zhì)量容易得到保證。1、對接接頭

兩個相互連接零件在接頭處的中面處于同一平面或同一弧面內(nèi)進(jìn)行焊接的接頭。最常用的焊接結(jié)構(gòu)形式。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)應(yīng)用38PPT課件（a）對接接頭；（b）角接接頭；（c）搭接接頭受結(jié)構(gòu)不連續(xù)，承載后受力狀態(tài)不如對接接頭，應(yīng)力集中比較嚴(yán)重，且焊接質(zhì)量也不易得到保證。2．角接接頭和T型接頭結(jié)構(gòu)兩個相互連接零件在接頭處的中面相互垂直或相交成某一角度進(jìn)行焊接的接頭。兩構(gòu)件成T字形焊接在一起的接頭，叫T型接頭。角接接頭和T字接頭都形成角焊縫。特點(diǎn)某些特殊部位：接管、法蘭、夾套、管板和凸緣的焊接等。應(yīng)用39PPT課件結(jié)構(gòu)不連續(xù)，承載后受力狀態(tài)不如對接接頭，應(yīng)力集中2．角接接頭3．搭接接頭主要用于加強(qiáng)圈與殼體、支座墊板與器壁以及凸緣與容器的焊接。兩個相互連接零件在接頭處有部分重合在一起，中面相互平行，進(jìn)行焊接的接頭。屬于角焊縫，與角接接頭一樣，在接頭處結(jié)構(gòu)明顯不連續(xù)，承載后接頭部位受力情況較差。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)應(yīng)用40PPT課件3．搭接接頭主要用于加強(qiáng)圈與殼體、支座墊板與器壁以及凸緣焊接坡口——為保證全熔透和焊接質(zhì)量，減少焊接變形，施焊前，一般將焊件連接處預(yù)先加工成各種形狀。不同的焊接坡口，適用于不同的焊接方法和焊件厚度。（二）坡口形式

Ⅰ形V型單邊V形U形J形基本坡口形狀組合形狀坡口形狀41PPT課件焊接坡口——（二）坡口形式Ⅰ形V型單邊V形U形J形基本坡圖4-51坡口的基本形式特例：一般接頭應(yīng)開設(shè)坡口，而搭接接頭無需開坡口即可焊接。J型U型單邊V型V型I型42PPT課件圖4-51坡口的基本形式特例：一般接頭應(yīng)開設(shè)坡口，圖4-52雙V形坡口43PPT課件圖4-52雙V形坡口7PPT課件（三）壓力容器焊接接頭分類圓筒部分的縱向接頭（多層包扎容器層板層縱向接頭除外）、球形封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭、各類凸形封頭中的所有拼焊接頭以及嵌入式接管與殼體對接連接的接頭。目的為對口錯邊量、熱處理、無損檢測、焊縫尺寸等方面有針對性地提出不同的要求，GB150根據(jù)位置，根據(jù)該接頭所連接兩元件的結(jié)構(gòu)類型以及應(yīng)力水平，把接頭分成A、B、C、D四類，如圖4-47。A類44PPT課件（三）壓力容器焊接接頭分類圓筒部分的縱向接頭（多層包扎容器層圖4-53壓力容器焊接接頭分類必須掌握45PPT課件圖4-53壓力容器焊接接頭分類必須掌握9PPT課件殼體部分的環(huán)向接頭、錐形封頭小端與接管連接的接頭、長頸法蘭與接管連接的接頭。但已規(guī)定為A、C、D類的焊接接頭除外。平蓋、管板與圓筒非對接連接的接頭，法蘭與殼體、接管連接的接頭，內(nèi)封頭與圓筒的搭接接頭以及多層包扎容器層板層縱向接頭。接管、人孔、凸緣、補(bǔ)強(qiáng)圈等與殼體連接的接頭。但已規(guī)定為A、B類的焊接接頭除外。D類C類B類46PPT課件殼體部分的環(huán)向接頭、錐形封頭小端與接管連接的接平蓋、管板與圓焊接接頭分類的原則僅根據(jù)焊接接頭在容器所處的位置而不是按焊接接頭的結(jié)構(gòu)形式分類，所以，在設(shè)計焊接接頭形式時，應(yīng)由容器的重要性、設(shè)計條件以及施焊條件等確定焊接結(jié)構(gòu)。這樣，同一類別的焊接接頭在不同的容器條件下，就可能有不同的焊接接頭形式。注意47PPT課件焊接接頭分類的原則僅根據(jù)焊接接頭在容器所處的位置而不是按焊接易于保證焊接質(zhì)量，所有的縱向及環(huán)向焊接接頭、凸形封頭上的拼接焊接接頭，必須采用對接接頭外，其它位置的焊接結(jié)構(gòu)也應(yīng)盡量采用對接接頭。（四）壓力容器焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則1、盡量采用對接接頭角焊縫，改用對接焊縫［圖54（a）改為（b）和（c）]。減小了應(yīng)力集中，方便了無損檢測，有利于保證接頭的內(nèi)部質(zhì)量。舉例48PPT課件易于保證焊接質(zhì)量，所有的縱向及環(huán)向焊接接頭、凸形封頭上的拼接圖4-54容器接管的角接和對接（a）（b）（c）49PPT課件圖4-54容器接管的角接和對接（a）（b）（c）13P2、盡量采用全熔透的結(jié)構(gòu)，不允許產(chǎn)生未熔透缺陷選擇合適的坡口形式，如雙面焊；當(dāng)容器直徑較小，且無法從容器內(nèi)部清根時，應(yīng)選用單面焊雙面成型的對接接頭，如用氬弧焊打底，或采用帶墊板的坡口等。指基體金屬和焊縫金屬局部未完全熔合而留下空隙的現(xiàn)象。未熔透導(dǎo)致脆性破壞的起裂點(diǎn)，在交變載荷作用下，它也可能誘發(fā)疲勞破壞。未熔透改進(jìn)50PPT課件2、盡量采用全熔透的結(jié)構(gòu)，不允許產(chǎn)生未熔透缺陷選擇合適的盡可能采用等厚度焊接，對于不等厚鋼板的對接，應(yīng)將較厚板按一定斜度削薄過渡，然后再進(jìn)行焊接，以避免形狀突變，減緩應(yīng)力集中程度。一般當(dāng)薄板厚度δ2不大于10mm，兩板厚度差超過3mm；或當(dāng)薄板厚度δ2大于10mm，兩板厚度差超過薄板的30%，或超過5mm時，均需按圖4-55的要求削薄厚板邊緣。3、盡量減少焊縫處的應(yīng)力集中接頭常常是脆性破壞和疲勞破壞的起源處，因此，在設(shè)計焊接結(jié)構(gòu)時必須盡量減少應(yīng)力集中。措施51PPT課件盡可能采用等厚度焊接，對于不等厚鋼板的對接，應(yīng)將較厚板按一定圖4-55板厚不等時的對接接頭52PPT課件圖4-55板厚不等時的對接接頭16PPT課件①盡量減少填充金屬量；②保證熔透，避免產(chǎn)生各種焊接缺陷；③便于施焊，改善勞動條件；④減少焊接變形和殘余變形量，對較厚元件焊接應(yīng)盡量選用沿厚度對稱的坡口形式，如X形坡口等。（五）壓力容器常用焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計主要內(nèi)容選擇合適的焊縫坡口，方便焊材(焊條或焊絲）伸入坡口根部，以保證全熔透。坡口選擇因素53PPT課件①盡量減少填充金屬量；（五）壓力容器常用焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計主要內(nèi)容縱、環(huán)焊縫必須采用對接接頭。對接接頭的坡口形式可分為不開坡口（又稱齊邊坡口）、V形坡口、X形坡口、單U形坡口和雙U形坡口等數(shù)種，應(yīng)根據(jù)筒體或封頭厚度、壓力高低、介質(zhì)特性及操作工況選擇合適的坡口形式。1、筒體、封頭及其相互間連接的焊接結(jié)構(gòu)一般采用角接焊和搭接焊，具體的焊接結(jié)構(gòu)與容器的強(qiáng)度和安全性有關(guān)。有多種接頭形式，涉及是否開坡口、單面焊與雙面焊、熔透與不熔透等問題。設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)壓力、介質(zhì)、溫度、是否需要考慮交變載荷與疲勞問題等來選擇合理的焊接結(jié)構(gòu)。2、接管與殼體及補(bǔ)強(qiáng)圈間的焊接結(jié)構(gòu)54PPT課件縱、環(huán)焊縫必須采用對接接頭。1、筒體、封頭及其相互間連接的焊圖4-56不帶補(bǔ)強(qiáng)圈的插入式接管焊接結(jié)構(gòu)(a)(b)(c)55PPT課件圖4-56不帶補(bǔ)強(qiáng)圈的插入式接管焊接結(jié)構(gòu)(a)(b)(c)1（a）圖：單面焊接結(jié)構(gòu)，適用于內(nèi)徑小于600mm、盛裝無腐蝕性介質(zhì)的接管與殼體之間的焊接，接管厚度應(yīng)小于6mm；（b）圖：最常用的插入式接管焊接結(jié)構(gòu)之一，為全熔透結(jié)構(gòu)。適用于具備從內(nèi)部清根及施焊條件、殼體厚度在4～25mm、接管厚度大于等于0.5倍殼體厚度的情況；（c）圖：在（b）的基礎(chǔ)上，將接管內(nèi)徑邊角處倒圓，可用于疲勞、低溫及有較大溫度梯度的操作工況。不帶補(bǔ)強(qiáng)圈的插入式接管焊接結(jié)構(gòu)中低壓容器不需另作補(bǔ)強(qiáng)的小直徑接管用得最多的焊接結(jié)構(gòu)，接管與殼體間隙應(yīng)小于3mm，否則易產(chǎn)生裂紋或其它焊接缺陷。圖4-5656PPT課件（a）圖：單面焊接結(jié)構(gòu)，適用于內(nèi)徑小于600mm、盛裝無圖（b）：承受低溫、疲勞及溫度梯度較大工況的容器，保證接管根部及補(bǔ)強(qiáng)圈內(nèi)側(cè)焊縫熔透。圖4-57帶補(bǔ)強(qiáng)圈的接管焊接結(jié)構(gòu)要求盡量與補(bǔ)強(qiáng)處的殼體貼合緊密，焊接結(jié)構(gòu)力求完善合理。但只能采用塔接和角接，難于保證全熔透，也無法進(jìn)行無損檢測，因而焊接質(zhì)量不易保證。坡口大間隙小角度，利于焊條伸入到底，減少焊接工作量圖（a）：一般要求的容器，即非低溫、無交變載荷的容器57PPT課件圖（b）：承受低溫、疲勞及溫度梯度較大工況的容器，帶補(bǔ)強(qiáng)圈的圖4-57帶補(bǔ)強(qiáng)圈的插入式接管焊接結(jié)構(gòu)（a）（b）58PPT課件圖4-57帶補(bǔ)強(qiáng)圈的插入式接管焊接結(jié)構(gòu)（a）（b）22PP圖（a）：適用于接管內(nèi)徑小于或等于100mm的場合；圖（b）和（c）：適用于殼體厚度δn≤16mm的碳素鋼和碳錳鋼，或δn≤25mm的奧氏體不銹鋼容器。其中圖（b）的接管內(nèi)徑應(yīng)小于或等于50mm，厚度

δnt≤6mm。圖（c）的接管內(nèi)徑應(yīng)大于50mm，且小于或等于150mm，厚度δnt＞6mm。圖4-57安放式接管的焊接結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)拘束度低、焊縫截面小、較易進(jìn)行射線檢測等。59PPT課件圖（a）：適用于接管內(nèi)徑小于或等于100mm的場合；安放式接圖4-58安放式接管與殼體的焊接結(jié)構(gòu)（a）（b）（c）60PPT課件圖4-58安放式接管與殼體的焊接結(jié)構(gòu)（a）（b）（（a）（b）屬于整體補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)中的一種，適用于承受交變載荷、低溫和大溫度梯度等較苛刻的工況。（a）圖：適用于球形封頭或橢圓形封頭中心部位的接管與封頭的連接，且封頭厚度δn≤50mm。嵌入式接管的焊接結(jié)構(gòu)圖4-59嵌入式接管與封頭的焊接結(jié)構(gòu)61PPT課件（a）（b）屬于整體補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)中的一種，適用于承受交變載荷、低圖4-60凸緣與殼體的角接焊接結(jié)構(gòu)（b）（a）（c）環(huán)與殼體應(yīng)緊貼內(nèi)徑側(cè)應(yīng)允許進(jìn)行內(nèi)部填角焊

凸緣與殼體的焊接結(jié)構(gòu)1）角焊連接：連接不承受脈動載荷的容器凸緣與殼體，如圖4-60所示。2）對接連接：連接壓力較高或要求全熔透的容器凸緣與殼體，如圖4-61。62PPT課件圖4-60凸緣與殼體的角接焊接結(jié)構(gòu)（b）（a）（c）圖4-61凸緣與殼體的對接焊接結(jié)構(gòu)K≥6mm(a)K≥6mm(b)(c)(d)63PPT課件圖4-61凸緣與殼體的對接焊接結(jié)構(gòu)K≥6mmK≥6m九、壓力試驗(yàn)（一）目的目的考慮缺陷對壓力容器安全性的影響。在制造完畢后或定期檢驗(yàn)時，都要進(jìn)行壓力試驗(yàn)。內(nèi)容液壓試驗(yàn)氣壓試驗(yàn)?zāi)蛪涸囼?yàn)氣密性試驗(yàn)壓力試驗(yàn)64PPT課件九、壓力試驗(yàn)（一）目的目的考慮缺陷對壓力容器安全性的影響。內(nèi)以內(nèi)壓試驗(yàn)進(jìn)行“試漏”。1、耐壓試驗(yàn)在超設(shè)計壓力下進(jìn)行的液壓（或氣壓）試驗(yàn)內(nèi)壓容器試驗(yàn)?zāi)康模涸诔O(shè)計壓力下，考核缺陷是否會發(fā)生快速擴(kuò)展造成破壞或開裂造成滲漏，檢驗(yàn)密封結(jié)構(gòu)的密封性能。

外壓容器試驗(yàn)?zāi)康模簷z查是否存在穿透性缺陷。方法：原因外壓下，容器中的缺陷受壓應(yīng)力的作用，不可能發(fā)生開裂，且外壓臨界失穩(wěn)壓力主要與容器的幾何尺寸、制造精度有關(guān)，跟缺陷無關(guān)。65PPT課件以內(nèi)壓試驗(yàn)進(jìn)行“試漏”。1、耐壓試驗(yàn)在超設(shè)計壓力下進(jìn)行的液對密封性要求高的容器在強(qiáng)度合格后進(jìn)行的泄漏檢查。在等于或低于設(shè)計壓力下進(jìn)行的氣壓試驗(yàn)。2、氣密性試驗(yàn)（二）試驗(yàn)壓力及應(yīng)力校核液壓試驗(yàn)——用水。水的壓縮系數(shù)比氣體要小得多，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。氣壓試驗(yàn)——用氣體。因結(jié)構(gòu)或支承等原因，不能向容器內(nèi)充灌水或其它液體，或運(yùn)行條件不允許殘留液體時才用氣壓試驗(yàn)。耐壓試驗(yàn)66PPT課件對密封