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實現筒體和封頭同步加工,縮短容器生產周期

提高我國壓力容器製造水平的一項重要改進---實現筒體和封頭同步加工,縮短容器生產周期

提高我國壓力容器製造水平的一項重要改進

——實現筒體和封頭同步加工,縮短容器生產周期——

The important improvement in manufacture of Chinese pressure vessel

——Realizing machine synchronously of shell and heads, Shortening produce time of pressure vessel——

宜興男女作爱免费网站有限公司

摘要:本文就改變用封頭周長定筒體下料尺寸的舊工藝,實現筒體和封頭同步加工,從而縮短容器生產周期,對當前容器製造業的重要的現實意義;實現同步加工應具備的條件和要求;同時對照新製訂的《鋼製壓力容器用封頭》標準(JB4746-2001報批稿)中的有關規定,進行了分析和評述。

Abstract:This paper discussed the problem of realizing machine synchronously of shell and heads, shortening produce time of pressure vessel which possessed important meanings to the manufacture of pressure vessel, at the same time, referring to the rules in the new edition standard of 《Steel pressure vessel heads》(JB4746—2001 submitting for approval),gave an analysis and made an assessment。

1. 問題的提出

以前壓力容器的生產流程為:外協加工毛邊封頭,切毛邊、加工坡口、測量直邊段外圓周長後,筒體下料卷圓,封頭和筒體組裝。

分析上述流程可知:一、封頭廠隻提供端部不切邊的毛邊封頭;二、實測封頭外圓周長後“才敢”筒體下料製作,兩者不能同步加工,以保證封頭和筒體組裝的錯邊量不超差。其原因是封頭的加工技術落後,成形質量差,不能按要求保證封頭的尺寸精度。這就延長了容器的生產周期,是我國容器生產技術與國際水平存在的差距之一。

如何創造必要的條件,滿足筒體和封頭同步加工的要求,以縮短生產周期,適應我國加入WTO後麵臨的挑戰,縮小與國際水平的差距,是我國容器界封頭行業努力解決的課題之一,具有明顯的經濟價值和現實意義,其關鍵是必須提高我國的封頭製造質量。

近年來,由於宜興男女作爱免费网站有限公司引進了日本北海的封頭製造技術,使我國的封頭製造向專業化發展,按嚴於國家標準的內控質量標準組織生產,極大地提高了我國的封頭質量,保證了尺寸精度,為筒體和封頭同步加工創造了必要的條件。

為了適應技術進步和生產發展的需要和可能,由全國壓力容器標準化委員會製造分委員會製訂的《鋼製壓力容器用封頭》標準(以下簡稱《新封頭標準》)中的有關技術要求,就是以筒體和封頭可同步加工這一基點提出的。

現根據筒體和封頭同步加工應具備的條件,並對照《新封頭標準》的技術要求進行分析。

2. 封頭和筒體組裝的基本要求

2.1 對口錯邊量b應按GB150—1998表10-1中B類接頭的要求執行。 

表1 焊接接頭對口 錯邊量mm

對口處鋼材厚度δS 按焊接接頭類別劃分對口錯邊量b
A B
≤12 ≤1/4δS ≤1/4δS
>12 ≤3 ≤1/4δS
>20~40 ≤3 ≤5
>40~50 ≤3 ≤1/8δS
>50 ≤1/16δS,且≤10 ≤1/8δS,且≤20

2.2 對口棱角度E不得大於(δs/10 2)mm,且不大於5mm

2.3《容規》規定:不得進行強製組裝。

上述要求的2.2款,由《新封頭標準》中對直邊傾斜度的限製加以保證,與筒體和封頭同步加工的關係不大。對2.3款的要求,隻要封頭和筒體的尺寸精度(含量大、最小直徑差)符合標準就可控製。故保證錯邊量是實現筒體、封頭同步加工的關鍵。現就此作進一步分析。

3. 滿足錯邊量要求應具備的條件

3.1訂購封頭時須明確封頭和筒體的對準基準

如圖1所示,封頭和筒體的組裝是由封頭的直邊段與筒體組成的對接接頭。由於封頭成形時直邊段為增厚區,實測的直邊厚度δ’將大於投料的鋼材厚度δs。因此,封頭實際的外圓平均直徑DO’和外圓周長L’,應按下式計算:

DO’=Di’ 2δ’mm

L’=π(Di’ 2δ’)mm

式中Di’為實測平均內直徑mm

圖1 筒體和封頭的對準基準

A內徑對準 B外圓對準 

  

由於δ’是與封頭的材質、形狀、板厚、成形方法、工藝和操作技能等多種因素有關的不定值。因此,即使封頭和筒體的內徑Di、鋼材厚度δs均相等,而兩者的外徑和外周長並不相等。所以封頭和筒體組裝時,內徑和外圓不可能同時對準,隻能根據容器的生產工藝,確定以外圓對準(控製封頭的外圓周長公差,相當於日本JISB8247標準中的A種封頭),或者以內徑對準(控製封頭的內徑公差,相當日本標準的B類封頭。)因此,新封頭標準要求在訂購封頭時,須明確封頭和筒體的對準基準,並按3.2的要求確定相應的尺寸公差。至於這基準如何選擇,由容器生產廠決定。一般按筒體的δs選,如δs≤10mm,以外圓對準,δs>10mm,以內徑對準。

如果直邊厚δ’比筒體厚大於3mm,則應按圖2所示對封頭直邊段的內圓(外圓對準)或外圓(內徑對準)作削薄處理。

圖2封頭直邊削薄處理

  

3.2訂購封頭時應確定內徑或者外圓長的公差

3.2.1為了保證封頭和筒體對接接頭的錯邊量b符合GB150的規定,在確定對準基準後,供需雙方應進一步確定內徑或外圓長允許的公差,作為雙方生產過程質量控製的依據。也就是說封頭廠必須嚴格按商定的公差交貨。

3.2.2商定的封頭內徑或外圓周長公差,應不大於允許錯邊量的一半,即<1/2b。另外的1/2b,應作為製作筒體的公差。如果封頭和筒體都按此公差加工,則具有最大偏差的封頭與具有最小偏差的筒體組裝,(或反之),將產生最大的錯邊量bmax等於封頭和筒體最大偏差之和。

即:bmax=(<1/2b <1/2b)<b,如圖3所示。

圖3 對接錯邊量示意圖

   

按內徑公差小於<1/2b的要求,所得的內徑和外周長的允許公差,由封頭的鋼材厚度δs決定。列於表2

表2 按δs和規定的錯邊量確定封頭應控製的內徑或周長公差

對口處鋼
材厚度δs
B類接頭對口錯邊量 封頭或筒體的公差
內徑公差 外圓周長公差
b 1/2b 新封頭標
準規定
應控製
的公差
新封頭標
準規定
應控製
的公差
3 1/4δs 0.75 0.375 -1.5~ 1.5 ±0.75 -4~ 4 ±2.4
4 1/4δs 1 0.5 -2~ 2 ±1 -6~ 6 ±3
6 1/4δs 1.5 0.75 -3~ 3 ±1.5 -9~ 9 ±4.7
8 1/4δs 2 1.0 -3~ 3 ±2 -9~ 9 ±6
10 1/4δs 2.5 1.25 -3~ 4 ±2.5 -9~ 12 ±7.8
12 1/4δs 3 1.5 -3~ 4 ±3 -9~ 12 ±9
>12~20 1/4δs 3~5 1.5~2.5 -3~ 4 ±3~±5 -9~ 12 ±9~15.7
>20~40 ≤5 2.5 -4~ 6 ±5 -12~ 18 ±15.7
>40~50 1/8δs,5~6.25 2.5~3.175 -4~ 6 ±5~±6.25 -12~ 18 ±15.7~19.6

3.2.3 從表2可見,除δs≤12mm,應控製的內徑或外周長的公差小於新封頭標準外,其餘厚度的公差,一般都大於標準要求。因此,對δs>12mm的封頭,如按新封頭標準規定的公差交貨,大都可滿足筒體和封頭同步加工的要求。

3.3 封頭廠應嚴格按商定的公差交貨

嚴格按商定的公差交貨這是筒體和封頭能否同步加工的關鍵。為此,封頭廠應做到以下幾點:

3.3.1 封頭生產過程應嚴格控製公差,采用合適的工藝,進行認真的檢查。

3.3.2 必須進行正確的測量,保證測量結果的準確性。為此,新封頭標準規定,應將封頭的毛邊切除後才能交貨。其目的是對封頭的內徑、厚度、外周長等檢測時,以封頭端麵作為測量基準,使所測結果準確有效。這不僅是封頭製造廠控製產品質量的需要,也是用戶進行驗收測量的基準。

3.3.3 封頭產生廠應具有尺寸和形狀修正的設備和技術

生產中難免出現尺寸超差,必須進行修正,達到公差要求後才能向用戶交貨。例如熱衝壓封頭的尺寸超差,可用旋壓法進行收口或擴口的修正。因此,封頭廠應有多種成形設備和修正設備,才能實現筒體和封頭同步加工的承諾。

4. 結論

4.1 筒體和封頭同步加工可縮短容器的生產周期,是容器生產水平提高和製造技術發展的必然趨勢。具有明顯的經濟價值和現實意義。

4.2 但是,必須滿足相應的條件和要求,否則難以實現。新封頭標準能以此為基點規定了相應的技術要求,體現了新封頭標準的先進性,縮短了我國封頭質量和國際水平的差距。

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