焊接技术在压力容器行业中的应用

一、 压力容器用低合金高强钢及其焊接特点

在钢中除碳外少量加入一种或多种合金元素(合金元素总量在5％以下)，以提高钢的力学性能，使其屈服强度在275 MPa以上，并具有良好的综合性能，这类钢称之为低合金高强钢，其主要特点是强度高、塑性和韧性也较好。按钢的屈服强度级别及热处理状态，压力容器用低合金高强钢可分为二类。

① 热轧、正火钢 屈服强度在294Mpa ~ 490MPa之间，其使用状态为热轧、正火或控轧状态，属于非热处理强化钢，这类钢应用最为广泛。

② 低碳调质钢 屈服强度在490Mpa ~ 980Mpa之间，在调质状态下使用，属于热处理强化钢。其特点是既有高的强度，且塑性和韧性也较好，可以直接在调质状态下焊接。近年来，这类低碳调质钢应用日益广泛。

目前应用于压力容器的低合金高强钢。钢板牌号有：16MnR、15MnVR、13MnNiMoNbR、18MnMoNbR等。锻件牌号有16Mn、15MnV、20MnMo、20MnMoNb等。

低合金高强钢的含碳量一般不超过0.20％，合金元素总量一般不超过5％。正是由于低合金高强钢含有一定量的合金元素，使其焊接性能与碳钢有一定差别，其焊接特点表现在： （一）焊接接头的焊接裂纹

（1）冷裂纹 低合

一、 压力容器用低合金高强钢及其焊接特点

在钢中除碳外少量加入一种或多种合金元素(合金元素总量在5％以下)，以提高钢的力学性能，使其屈服强度在275 MPa以上，并具有良好的综合性能，这类钢称之为低合金高强钢，其主要特点是强度高、塑性和韧性也较好。按钢的屈服强度级别及热处理状态，压力容器用低合金高强钢可分为二类。

① 热轧、正火钢 屈服强度在294Mpa ~ 490MPa之间，其使用状态为热轧、正火或控轧状态，属于非热处理强化钢，这类钢应用最为广泛。

② 低碳调质钢 屈服强度在490Mpa ~ 980Mpa之间，在调质状态下使用，属于热处理强化钢。其特点是既有高的强度，且塑性和韧性也较好，可以直接在调质状态下焊接。近年来，这类低碳调质钢应用日益广泛。

目前应用于压力容器的低合金高强钢。钢板牌号有：16MnR、15MnVR、13MnNiMoNbR、18MnMoNbR等。锻件牌号有16Mn、15MnV、20MnMo、20MnMoNb等。

低合金高强钢的含碳量一般不超过0.20％，合金元素总量一般不超过5％。正是由于低合金高强钢含有一定量的合金元素，使其焊接性能与碳钢有一定差别，其焊接特点表现在： （一）焊接接头的焊接裂纹

（1）冷裂纹 低合

1 压力容器用耐热钢及其焊接性

在普通碳钢中加入一定量的合金元素，以提高钢的高温强度和持久强度，就形成了低合金耐热钢，对于压力容器用低合金耐热钢，为改善其焊接性能，常常把碳含量控制在0.2％以下。

1.1 为保证耐热钢焊接接头在高温、高压和各种腐蚀介质条件下长期安全的运行，其 焊接接头性能应满足下列几点要求。

1.1.1 接头的等强性 耐热钢接头不仅应具有与母材基本相等的室温和高温短时强 度，而且更重要的是应具有与母材相近的高温持久强度。

1.1.2 接头的抗氢性和抗氧化性 耐热钢接头应具有与母材基本相同的抗氢性和高温 抗氧化性。为此，焊缝金属的合金成分和含量应与母材基本一致。

1.1.3 接头的组织稳定性 耐热钢焊接

接头在制造过程中，特别是厚壁接头将经受长时间多次热处理，在运行过程中将长期受高温高压的作用，接头各区不应产生明显的组织变化及由此引起的脆变或软化。

1.1.4 接头的抗脆断性 虽然耐热钢压

力容器大多数是在高温下工作，但当压力容器和管道制造完工后将在常温下进行设计压力

1.25 倍压力的水压试验。在安装检修完后，要经历水压试验及冷启动过程。因此，耐热钢焊接接头亦应具有一定的抗脆断性。

1.2 低合金耐热钢含有一定量的合金元素，因此它与低合金高强钢

应用

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经验交流

石 C油化工腐蚀与防护 o r r o s i o n& P r o t e c t i o n i n P e t r o c h e mi c a l I n d u s t r y2 0 0 7, 2 4 ( 2 ) 6 2

牺牲阳极技术在小型压力容器上的应用刘国良(中国石化集团青岛石油化工有限责任公司，山东青岛 2 6 6 0 4 3 )

摘要：鉴于中国石化集团青岛石油化工有限责任公司原来阻火水封罐和分液罐有腐蚀穿孔的情况，为了减轻火炬系统主要压力容器阻火水封罐和分液罐的罐壁受腐蚀性介质侵害的程度，在 4个新罐内改装了牺牲阳极的阴极保护系统。是对阴极保护技术扩大应用范围的一次大胆尝试，也是该公司首次将牺牲阳极的阴极保护技术应用于小型压力容器。

关键词：牺牲阳极阴极保护小型压力容器应用中图分类号： T G 1 7 4 4 1 文献标识码： B 文章编号： 1 0 0 7—0 1 5 x( 2 0 o 7 ) 0 2—0 0 6 2—0 3

能改造新的火炬系统，此时安装了新的阻火水封罐1 阻火水封罐和分液罐基本情况 2 0 0 4年 3月中国石化集团青岛石油化工有限责任公司 (以下简称青岛石化 ) 1

应用

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牺牲阳极技术在小型压力容器上的应用刘国良(中国石化集团青岛石油化工有限责任公司，山东青岛 2 6 6 0 4 3 )

摘要：鉴于中国石化集团青岛石油化工有限责任公司原来阻火水封罐和分液罐有腐蚀穿孔的情况，为了减轻火炬系统主要压力容器阻火水封罐和分液罐的罐壁受腐蚀性介质侵害的程度，在 4个新罐内改装了牺牲阳极的阴极保护系统。是对阴极保护技术扩大应用范围的一次大胆尝试，也是该公司首次将牺牲阳极的阴极保护技术应用于小型压力容器。

关键词：牺牲阳极阴极保护小型压力容器应用中图分类号： T G 1 7 4 4 1 文献标识码： B 文章编号： 1 0 0 7—0 1 5 x( 2 0 o 7 ) 0 2—0 0 6 2—0 3

能改造新的火炬系统，此时安装了新的阻火水封罐1 阻火水封罐和分液罐基本情况 2 0 0 4年 3月中国石化集团青岛石油化工有限责任公司 (以下简称青岛石化 ) 1

洛阳理工学院毕业设计

压力容器的焊接工艺设计

摘 要

众所周知，压力容器是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。而由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故，因此世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。同样的，对于它的生产要求也不能放松。焊接作为压力容器生产的主要环节，可谓是重中之重。

手工电弧焊机比较简单，主要组成部分为电源和焊钳，使用方便灵活。手工电弧焊的应用虽因气体保护电弧焊和其他高效焊接方法的发展而有所减少，但仍然是各个工业部门常用的焊接方法。本文就手工电弧焊在压力容器焊接过程中的工艺，以锅炉的分气缸为例进行设计，并对容易发生的几种缺陷进行研究，找出杜绝方法。

关键词：压力容器，手工电弧焊，工艺，焊接缺陷

I

洛阳理工学院毕业设计

THE WELDING PROCESS DESIGN

OF PRESSURE VESSEL

ABSTRACT

It is well known, the pressure vessel is in national economy

压力容器制造

焊接相关技术标准及要求

摘 录

川化集团有限责任公司化工设备厂

《钢制化工容器制造技术要求》摘录

5． 焊接和切割 5．1 切割

5．1．1 采用火焰切割下料时，应清除熔渣及有害杂质，并采用砂轮或其它工具将坡口加工平整。当切割材料为标准规定的抗拉强度 σb>540MPa的高强度钢或铬钼合金钢时，火焰切割表面应采用打磨或机械加工的方法清除热影响区和淬硬区，并进行磁粉或渗透探伤。 不锈钢的碳弧气刨表面应采用砂轮打磨，清除渗碳层。

5．1．2 火焰切割时的预热与否，一般应符合钢材焊接时的预热要求。

受压元件气割的开孔边缘或剪切下料的端部如未经焊接者（如安放式接管的开孔边缘或内伸式接管的端部），应采用打磨等方法去除3mm以上。 5．2 焊缝位置

5．2．1 壳体上的开孔应尽量不安排在焊缝及邻近区域，但符合下列情况之一者，允许在上述区域开孔：

1．符合GB150开孔补强要求的开孔可在焊缝区域开孔。

2．符合GB150规定的允许不另行补强的开孔，可在环焊缝区域开孔。但此时应以开孔中心为圆心，对直径为3倍开孔直径长度的圆所包括的焊缝进行100%射线或超声波探伤，并符合要求。凡因开孔而可予去除的焊缝可不受探伤质量的影响。 3．符

http://www.hichinegroup.com 海鑫工业设备（中国）有限公司

钨极氩弧焊在镍基压力容器中的应用

摘要:介绍了将钨极氩弧焊(GTAW)用于镍基(Inconel600)压力容器中的焊接制造,采用适当的焊接规范参数,焊接工艺评定试验结果满足了产品制造技术条件的要求.在产品焊接过程中,通过焊接操作和焊接工艺的控制,使焊缝通过100%的射线检测和超声波检测以及水压试验。 关键词:GTAW,Inconel600, 压力容器 一、前言

2006年8月份,我公司为四川某公司生产一台Inconel600的三氯化铝发生器的压力容器,虽然国外已经有相关的标准,但当时国内还没有压力容器这方面的制造检验标准.我公司通过走访、学习兄弟单位的相关的有色金属容器的生产制造经验，经过反复的焊接工艺试验验证后，将GTAW用于Inconel600焊缝接头的焊接方法，焊后经RT和UT检验，焊缝质量达到要求。

二、设备结构及主体材料

三氯化铝发生器装置（设备结构简图见图1）设计参数见表1。其工作介质为 Cl2、，TiCl4 ，Al ，AlCl3

机械

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贵阳金筑大学学报

总第 5期第 3期 520 0 4年 9月

钢制压力容器制造中的焊接质量控制林芸宋景‘(阳金筑大学贵州贵阳 5 0 0 )贵 5 0 5

摘要：制压力容器是一种较特殊的设备，制造过程中的焊接质量控制尤为关键。焊接材料、接方法等钢其焊

的选择正确与否将直接影响压力容器的质量。压力容器的焊接质-￣￣不仅对压力容器制造商有十分重要的实际 t￣ t 1意义，对其它设备的焊接生产过程具有一定的指导意义。也关键词：力容器焊接压 中图分类号： H1 1 2 T 3 .质量控制 文献标识码： B文章编号：6 1 6 1 2 0 )3—0 1—0 1 17—3 2 ( 0 4 0 13 15

钢制压力容器在工业企业中用途很广，的用于反有应容器，的用于加热装置，有的用于真空设备，有还在制

制压力容器》定，规非受压元件用钢，与受压元件焊接当时，也必须是焊接性良好的钢材。选择压力容器用钢必

冷、糖、纸、料等行业中还有一些专用的压力容制造饮器。由于压力容器在工作中均带有压力，承受一定的或

须考虑容器的使用条件 (设计温度、如设计压力、质特介性和操作特点等 )材料的焊接性能、器的制造工艺以、容及经济合理性。容器用钢应附有钢厂的钢材质量证明

外压，具有潜

压力容器制造

焊接相关技术标准及要求

摘 录

川化集团有限责任公司化工设备厂

《钢制化工容器制造技术要求》摘录

5． 焊接和切割 5．1 切割

5．1．1 采用火焰切割下料时，应清除熔渣及有害杂质，并采用砂轮或其它工具将坡口加工平整。当切割材料为标准规定的抗拉强度 σb>540MPa的高强度钢或铬钼合金钢时，火焰切割表面应采用打磨或机械加工的方法清除热影响区和淬硬区，并进行磁粉或渗透探伤。 不锈钢的碳弧气刨表面应采用砂轮打磨，清除渗碳层。

5．1．2 火焰切割时的预热与否，一般应符合钢材焊接时的预热要求。

受压元件气割的开孔边缘或剪切下料的端部如未经焊接者（如安放式接管的开孔边缘或内伸式接管的端部），应采用打磨等方法去除3mm以上。 5．2 焊缝位置

5．2．1 壳体上的开孔应尽量不安排在焊缝及邻近区域，但符合下列情况之一者，允许在上述区域开孔：

1．符合GB150开孔补强要求的开孔可在焊缝区域开孔。

2．符合GB150规定的允许不另行补强的开孔，可在环焊缝区域开孔。但此时应以开孔中心为圆心，对直径为3倍开孔直径长度的圆所包括的焊缝进行100%射线或超声波探伤，并符合要求。凡因开孔而可予去除的焊缝可不受探伤质量的影响。 3．符