Fremstillingsproces og kvalitetskontrol af trykbeholdere

Fremstillingsproces og kvalitetskontrol af trykbeholdere

For at forbedre produktionskvaliteten af trykbeholdere og imødekomme deres faktiske produktions- og anvendelsesbehov, med den faktiske fremstillingsproces af en trykbeholder som eksempel, studerer denne artikel den generelle situation for fremstillingsprojektet for trykbeholdere, de vigtigste fremstillingsproces for trykbeholderen og kvalitetskontrolforanstaltningerne ved fremstilling af trykbeholdere, i håb om at give videnskabelig reference til fremstilling og kvalitetskontrol af trykbeholderen. 

Ved fremstilling af trykbeholdere skal relevante enheder og teknikere afklare de grundlæggende behov i henhold til de specifikke forhold og træffe rimelige foranstaltninger til at udføre materialevalg, produktion af hovedkomponenter, samling og svejsning. I denne proces skal relevante enheder og teknikere formulere kvalitetskontrolforanstaltninger for specifikke problemer for at sikre fremstillingskvaliteten af trykbeholdere og fuldt ud opfylde deres praktiske anvendelsesbehov.

1. Oversigt over projektet

Denne undersøgelse diskuterer hovedsageligt produktion og forarbejdning af en gas Lagertank. Gaslagertanken er en type II-trykbeholder med en specifikation på φ1000mm × 2410mm × 10mm, en designtemperatur på 40 °C og et designtryk på 1,78 MPa. Denne undersøgelse analyserer dens fremstillingsproces og kvalitetskontrolforanstaltninger for at sikre dens specifikke produktionskvalitet.

2. Den vigtigste fremstillingsproces for trykbeholdere

Fremstillingsprocessen for den trykbeholder, der bruges i dette projekt, omfatter hovedsageligt fire trin: for det første et rimeligt valg af hovedmaterialer; for det andet skal der træffes rimelige tekniske foranstaltninger til at gøre cylinderFor det tredje finder man en fornuftig teknisk løsning til at lave hovedet, og for det fjerde samles og svejses hele trykbeholderen.

2.1 Valg af hovedmateriale

Ved produktion og fremstilling af trykbeholdere er materialevalg et grundlæggende og vigtigt led. Kun når materialet er passende, kan den efterfølgende produktions- og forarbejdningskvalitet sikres. Baseret på dette kombinerer denne undersøgelse de faktiske design- og anvendelseskrav for trykbeholdere og vælger med rimelighed dets vigtigste materialer. I betragtning af forskellige faktorer blev det endelig besluttet at vælge understøtningsstøtten som beholderstøtte, og Q235B lav legering 16MnR stålplade blev brugt som cylindermateriale og topstykkemateriale.

2.2 Produktion af rørsektioner

Før cylinderen laves, skal stålplade skal korrigeres med en mekanisk korrektionsmetode, og oxidhud, rust og andet snavs på stålpladens overflade skal fjernes med kemiske og mekaniske metoder. Det andet er mærkning og skæring. Dette projekt bruger hovedsageligt CNC-4A CNC-skæremaskine til at skære cylindersektionen gennem oxyacetylenflammen. Derfor er skæremetoden varm. I blanking-processen er det nødvendigt at arrangere pladen og blanking i henhold til den faktiske pladestørrelse og færdiggøre tegningen af pladelayoutet på følgende måde.

• (1) Kontroller cylindersektionens længde nøje efter behov.
• (2) Ved stansning skal antallet af langsgående svejsninger reduceres så meget som muligt for den samme cylindersektion, og buelængden mellem tilstødende langsgående sømme skal kontrolleres rimeligt.
• (3) Svejsningerne af skalsektionen og skalsektionen, skalsektionen og hovedet kan ikke indstilles til krydsformen, og svejsningen skal være forskudt, og den forskudte mængde skal være mere end dobbelt så stor som skalsektionens designtykkelse.
• (4) For svejsningen mellem cylinderkroppen og cylinderen bør skæringen ikke placeres ved kanten af selve cylinderens omkredssvejsning.
• (5) Trykbeholderen hører til den vandrette beholder. Derfor skal omkredssvejsningen så vidt muligt placeres uden for understøtningen, og længdesvejsningen skal så vidt muligt placeres inden for et bestemt område under cylinderen.
• (6) Indstillingen af langsgående svejsning og omkredssvejsning på cylinderen skal forsøge at undgå forstærkningsringen og hullets position.
• (7) Cylinderudstansning skal være i nøje overensstemmelse med det faktiske pladelayout, og det skal kontrolleres, om produktnummer, kvalitetsmærke, cylindersektionsnummer, delnummer, svejsenummer, geometrisk størrelse, pladetykkelse og rilleretning på hver plade er kvalificeret.
• (8) Cylinderens omkreds er alle udvidet i henhold til den midterste diameter, og den skal bestemmes i henhold til den faktiske størrelse af hovedets ydre omkreds.
• (9) Når cylindersektionen skæres, skal inspektionslinjen, skærelinjen og den faktiske materialelinje markeres på pladen.
• (10) Skæretillæg, kantbearbejdningstillæg og ekspansionslængde af cylindersektionen kontrolleres strengt i henhold til designet. Kontrollen af de vigtigste parametre i den understregede udstansning af trykbeholderen er vist i tabel 1.

Dette projekt bruger hovedsageligt den symmetriske trevalsede pladebukkemaskine til at rulle cylinderen. I den specifikke forarbejdningsproces er følgende fire tekniske foranstaltninger hovedsageligt vedtaget:

• (1) For den flade del af stålpladen, der ikke kan bøjes i begge ender, er det nødvendigt at bøje den ved hjælp af forbøjningsmetoden i henhold til den krævede krumning på forhånd. Tykkelsen på forbukningspladen er sat til 20 mm, krumningsradius er sat til 900 mm, og forbukningslængden er sat til 240 mm.
• (2) For at undgå, at stålpladen vrides og forskydes aksialt under valsningen, er det nødvendigt at rette stålpladen ud før valsningen og holde den på linje med valsemaskinen. Den justeringsmetode, der er anvendt i dette projekt, er rillelinjemetoden på valsen. I justeringsprocessen tegnes midterlinjen først på stålpladen, og derefter justeres rillelinjen på overfladen af den nederste valse med den for at opnå en god justeringseffekt.
• (3) Når justeringen er afsluttet, kan valsebearbejdningen udføres. Den øverste valse skal presses ned under bearbejdningen for at få stålpladen til at producere tilsvarende krumningsbøjning. Ved koldvalsning må deformationshastigheden ikke overstige materialets tilladte grænseværdi. Samtidig skal det nedadgående tryk på den øverste valse kontrolleres for at forhindre glidning, og det nedadgående tryk må ikke overstige pladevalsningsmaskinens effekt. Når den rulles til den specificerede krumning, er det også nødvendigt at rulle flere gange under krumningstilstanden for fuldt ud at frigøre den indre spænding for at sikre ensartetheden af dens deformation og reducere tilbagespring.
• (4) Når afrundingen og samlingen af svejsningen er afsluttet, er det nødvendigt at afrunde cylinderen igen for at få dens rundhed til at opfylde kravene. I den specifikke behandlingsproces skal den gradvist belastes til den maksimale værdi af korrektionskrumningen. Derefter skal nøglekorrektionen udføres i det forreste svejseområde. Når målingen er kvalificeret, skal den gradvist aflastes indtil slutningen af valsningen.

Tabel 1 Kontrol af de vigtigste parametre i denne trykbeholder - understreget blanking

Serienummer	Projekt	Parameter	Serienummer	Projekt	Parameter
1	Længde på cylinder/mm	2300	5	Indstillingsområde for langsgående svejsesøm under cylinderen/(°)	0-170
2	Buelængde afstand mellem langsgående samlinger i samme cylindersektion/mm	2500	6	Skæreafstand for tønde/mm	50
3	Forskydning mellem cylinder og cylindersvejsninger/mm	2100	7	Kantbehandling alleowance/mm	50
4	Forskydning mellem cylindersektionen og topstykkets svejsesøm/mm	2100	8	Udvidelseslængde af cylindersektion/mm	5800

2.3 Produktion af hoveder 

Før du skærer hovedet, skal diameteren på emnet beregnes efter følgende formel:

D_p =k(D_g + s) + 2h + 100 (1)

I formlen:

• D_p repræsenterer diameteren på selve emnet, mm;
• D_g repræsenterer hovedets diameter, mm;
• k repræsenterer indflydelseskoefficienten for selve hovedets form, konstant;
• s repræsenterer hovedpladens tykkelse, mm;
• h repræsenterer den lige kant af hovedet, mm.

På grund af emnets store diameter besluttede dette projekt at fremstille emnet ved hjælp af plademetoden. I produktionsprocessen laves trykbeholderhovedet i to symmetriske stålplader for at forhindre forekomsten af krydssvejsninger, og afstanden mellem stumpsvejsningen og hovedets centrum kontrolleres inden for 1/4 af emnets diameter. Det indre cylinderhoved består af to plader, der er svejset sammen. Størrelsen på den ydre plade er 2850 mm × 1750 mm × 8 mm, og størrelsen på den indre plade er 2850 mm × 1100 mm × 8 mm.
Der er mange procesmetoder til hovedpresning, herunder eksplosiv formning, stanseformning og manuel hammerformning. Denne gang er stemplingsprocessen valgt. Presning af hovedet hører til varmetegningsprocessen. De hule halvfabrikata eller flade emner trækkes ved at trække matricen, og til sidst dannes de åbne dele. Før opvarmning og tegning skal hovedet først opvarme pladen for at forbedre dens sejhed, reducere deformationstrykket og give tilstrækkelig bekvemmelighed til efterfølgende tegningsformning. Under opvarmnings- og tegneforsinkelsen udføres varmebehandlingen af kammeropvarmningsovnen, den indledende stemplingstemperatur kontrolleres ved 900-1050 ° C, og den endelige stemplingstemperatur kontrolleres ved 700 ° C og derover. Hvis temperaturen i perioden er lavere end 700 °C, skal der udføres tempereringsbehandling efter stempling for at sikre varmetegningseffekten. I henhold til designtegningerne er gastankhovedet en standard oval struktur. I den specifikke presseproces er det nødvendigt med rimelighed at indstille pressens tonnage i nøje overensstemmelse med den designede kalandreringskraft og med rimelighed vælge pressen i henhold til den designede stemplingsdiameter. I betragtning af forskellige faktorer besluttede dette projekt at bruge en hydraulisk presse med fire søjler og en tonnage på 500 t til kalandrering af hovedet. I kalandreringsprocessen, i betragtning af at der er mange ustabile faktorer i formningsprocessen, er hovedets nøjagtige form og deformation vanskelig at kontrollere, så trimningsgodtgørelsen på 100 mm bredde er specielt reserveret til efterfølgende behandling og trimning. For at forbedre behandlingseffektiviteten kan den sekundære skæring af stålplade og rillebehandling udføres samtidigt. I bearbejdningsprocessen er hovedet fastspændt af en drejelig roterende platform for at åbne opad, og skærepistolen er fastspændt til platformens sidebeslag og justeret med skærelinjen. Motoren giver en drivkraft til rotationen af den roterende platform. For at sikre stabiliteten af skæringen, i den specifikke skæreproces, presses fjederen mod hovedvæggen ved hjælp af styrerullen, der forbinder skæredysen for at udføre skærebehandlingen.

2.4 Montering af svejsning

De vigtigste punkter i monterings- og svejseteknologien for trykbeholderen og dens relaterede dele i dette projekt omfatter følgende tre punkter:

• (1) Cylindersektionen samles på den svejsede rulleramme ved hjælp af den vandrette metode, og de to cylindersektioner placeres på den svejsede rulleramme. Svejseafstanden reserveres strengt i henhold til designkravene, og positioneringssvejsning kan implementeres. Når samlingen er afsluttet, skal forskydningen kontrolleres inden for 15 % af beholdervæggens tykkelse, og den maksimale forskydning skal kontrolleres ved 5 mm.
• (2) For cylinderen og hovedet skal den indre cylinder placeres på svejserullens ramme under monteringsprocessen. Hovedet løftes til monteringspositionen af kranen og svejses derefter ved positioneringssvejsning. Svejseprocessen og svejseprocessen for cylindersektionen er den samme.
• (3) Andet tilbehør på trykbeholderen skal samles strengt med det specifikke design, og derefter skal positioneringssvejsningen udføres ved lysbuesvejsning. For at sikre svejseeffektivitet og kvalitet skal konstruktionsenheden kontrollere sine miljøforhold godt. Ud over de dårlige vejrforhold som regn og sne skal konstruktionsenheden kontrollere svejsemiljøets kvalitet i henhold til parametrene i tabel 2.

Tabel 2 Vigtigste miljømæssige kvalitetskontrolparametre ved samling og svejsning af trykbeholdere

Serienummer	Projekt	Parameter
1	Relativ luftfugtighed på svejsestedet miljø/%	≤90
2	Vindhastighed på stedet under manuel svejsning/(m.s.)-1)	≤10
3	Vindhastighed på stedet under gasbeskyttet svejsning/(m.s)-1)	≤2
4	Miljømæssig fugtighed på opbevaringsstedet for svejsemateriale/%	≤60

3. Kvalitetskontrolforanstaltninger ved fremstilling af trykbeholdere

For yderligere at sikre fremstillingskvaliteten af trykbeholdere i den specifikke fremstillingsproces bør relevante enheder og teknikere implementere kvalitetskontrol gennem rimelige foranstaltninger, herunder design- og svejsekvalitetskontrol, varmebehandlingskvalitetskontrol og inspektionskvalitetskontrol.

3.1 Kvalitetskontrol af design og svejsning

Ved forarbejdning og fremstilling af trykbeholdere bør relevante enheder først kontrollere deres design- og svejsekvalitet for at opnå god kontrol med deres samlede kvalitet. Designenheden skal fuldt ud forstå trykbeholderens vigtigste egenskaber og med rimelighed designe trykbeholderen i henhold til dens faktiske anvendelseskrav og produktions- og behandlingsbetingelser på stedet for at forbedre dens behandlingseffektivitet og kvalitet og opfylde de faktiske anvendelseskrav til trykbeholderen. Svejsning af trykbeholdere skal udføres af professionelt og teknisk personale med relevante kvalifikationer og tilstrækkelig erfaring. Før svejsning skal alle materialer og udstyr inspiceres nøje før svejsning, og svejsning kan kun udføres, hvis det opfylder kravene. Alle svejseoperationer skal udføres i nøje overensstemmelse med reglerne for at forhindre kvalitetsproblemer forårsaget af dårligt design og ukorrekte svejseoperationer.

3.2 Kvalitetskontrol af varmebehandling

Varmebehandling er et vigtigt teknisk led i fremstillingsprocessen af trykbeholdere. Kun ved at kontrollere kvaliteten af varmebehandlingen med rimelighed kan kvaliteten af trykbeholderens komponenter garanteres. Baseret på dette, når komponenterne i trykbeholderen varmebehandles, skal de relevante enheder og teknikere være tilstrækkeligt opmærksomme på deres kvalitetskontrol, altid kontrollere opvarmningstemperaturen inden for det specificerede område og implementere varmebehandling i henhold til de specifikke design- og driftsspecifikationer. For nogle komplekse fremstillingsdele af trykbeholderens arbejdsemner kan relevante enheder vedtage mere videnskabelige og avancerede moderne foranstaltninger for at forenkle processen, reducere kompleksiteten af dens varmebehandlingsproces og forbedre dens varmebehandlingseffekt. For eksempel kan den nuværende avancerede digitale tredimensionelle simuleringsteknologi bruges til at simulere varmebehandlingsprocessen for at bedømme gennemførligheden af den forenklede eftervarmebehandlingsproces og lægge et solidt teknisk fundament for at forbedre dens varmebehandlingskvalitet.

3.3 Kvalitetskontrol af detektion

I fremstillingsprocessen af trykbeholdere er kvalitetsinspektion en vigtig kvalitetssikringsforanstaltning. Kun ved at kontrollere kvaliteten af inspektionen kan vi finde ud af de kvalitetsproblemer, der findes i fremstillingen af trykbeholdere i tide, så de kan behandles på en målrettet måde for at sikre produktions- og fremstillingskvaliteten af trykbeholdere. I den nuværende fremstillingsproces for trykbeholdere er ikke-destruktiv testteknologi den mest almindeligt anvendte kvalitetstestteknologi, herunder ultralyd ikke-destruktiv testteknologi, magnetisk partikel ikke-destruktiv testteknologi, stråle ikke-destruktiv testteknologi osv. I den specifikke detektionsproces skal de relevante enheder og det tekniske personale vælge den passende ikke-destruktive testteknologi i henhold til de faktiske detektionskrav og den faktiske situation på stedet og implementere den ikke-destruktive test i nøje overensstemmelse med dens detektionsprincip og driftsspecifikationer, registrere de specifikke testresultater sandfærdigt og håndtere detektionsfejlen videnskabeligt for at sikre, at den faktiske fremstillingskvalitet af trykbeholderen virkelig føres tilbage, finde ud af dens kvalitetsproblemer i tide og foretage målrettet behandling i tide for yderligere at sikre trykket.

4. Konklusion 

En trykbeholder er et vigtigt stykke udstyr inden for den petrokemiske industri. Dens fremstillingskvalitet er relateret til driftskvaliteten og de økonomiske fordele for relaterede virksomheder og sikkerheden for relaterede områder og tekniske projekter. Det er også tæt forbundet med det omgivende miljø. I de senere år, med den kontinuerlige udvikling af petrokemiske og andre områder, er produktion og fremstilling af trykbeholdere også begyndt at få udbredt opmærksomhed. For at imødekomme de praktiske anvendelseskrav inden for petrokemiske og andre områder, i den faktiske produktion og fremstilling af trykbeholdere, skal relevante enheder og teknikere tage deres faktiske design- og anvendelseskrav som grundlag, med rimelighed formulere deres behandlingsteknologiske planer og udføre behandling og fremstilling af trykbeholdere gennem videnskabelige, rimelige, avancerede og målrettede tekniske foranstaltninger. I denne proces skal relevante enheder også træffe rimelige foranstaltninger til at implementere deres produktionskvalitetskontrol, rationelt optimere produktionsprocessen for trykbeholdere, yderligere forbedre deres produktions- og forarbejdningseffektivitet og kvalitet, imødekomme de praktiske anvendelsesbehov for trykbeholdere og fremme den koordinerede og bæredygtige udvikling mellem relaterede områder og social økonomi og miljø. 
Forfatter: Jin Zhiyu