一、制造工藝流程
制造液化石油氣貯罐及容器的工藝流程大致相同,它是將鋼板、鋼管及型鋼經(jīng)過劃線、切割、邊緣及坡口加工、成型、組對、焊接成零部件、然后再由零部件組裝成設備、最后是設備試壓。各道工序的檢驗,一般放在該工序之后。
圖5—8為臥式圓筒罐的制造工藝流程圖。貯罐及容器制造大都屬于單件和小批生產,成品的輪廓尺寸較大,除了法蘭、螺栓等零件之外,成型之后一般不再進行切割加工。成型過程中,影響成品精度的因素比較多,因此誤差比較大。對于這類屬于鋼制焊接容器的制造精度和其它制造質量要求,規(guī)定于JB741—80、JB1127—82等標準中(主要標準目錄見附錄)。這些標準是以保證容器安全進行,并考慮到當前的制造技術水平而提出來的,應該熟悉和遵守。通常,標準所規(guī)定的內容是以技術條件的形式標注在施工圖中。
下面以臥式貯罐為例結合JB741—80標準,對制造中有關質量要求的問題作一簡單介紹。
圖5—8 臥式貯罐制造工藝流程圖
二、冷熱加工成形
1.封頭
封頭焊縫的布置應符合如下規(guī)定:
(1)封頭由兩塊或由左右對稱的三塊鋼板對接制成時,對接焊縫封頭中心線應小于Dg/4,Dg為封頭的公稱直徑(圖5-9(a))。
(2)封頭由瓣片和頂圓板對接制成時,焊縫方向只允許是徑向和環(huán)向的。徑向焊縫之間最小距離應大于3s,且不小于100mm(s—封頭壁厚)。中心頂圓板直徑應小于Dg/2(圖5—9(6))。
圖 5-9
橢圓形、碟形封頭主要尺寸允差應按表5—6的規(guī)定(圖 5—10)。


圖 5-10
橢圓形、碟形封頭的直邊部分的縱向皺折深度不得大于1.5mm。
2.筒節(jié)
縱焊縫的對口錯邊量,對于單層鋼板應符合以下規(guī)定,即b≤10%s,且b不大于3mm(圖5—11)。
對按縱焊縫形成的棱角E≤0.1s+2mm,且不大于5mm。用弦長等于D1/6,且不小于300mm的內樣板或外樣板檢查(圖5—12)。

圖 5-11
同一斷面上的最大直徑與最小直徑之差e≤1%Dg,且不大于25mm(圖5—13)。有開孔補強時,應距補強圈邊緣100mm以外的位置測量。
3.組裝
組裝時,環(huán)焊縫的對口錯邊量,與兩板厚度相等時,應符合下列規(guī)定(圖5—14):當壁厚s≤6mm時,b≤25%s;當壁厚6<s≤10mm時,b≤20%s;當壁厚s>10mm時,b≤10%s+lmm,且不大于6mm。

圖 5-12

圖 5-13

圖 5-14
對接焊接不等厚鋼板,當薄板厚度≤1Omm,且兩板厚度差超過3mm時,或當薄板厚度>1Omm,且兩板厚度差大于薄板厚度的30%時,或超過5mm時,均應按圖5—15的要求削薄厚板的邊緣。當兩板厚度差小于上列數(shù)值時,則按圖5—14的要求控制環(huán)焊縫對口錯邊量,且b值以較薄板厚度為基準來確定,測量對口錯邊量時,不應計入鋼板厚度的差值。
對接環(huán)焊縫處形成的棱角度E≤0.1s+2mm,且不大于5mm。用長度不小于300mm的檢查尺檢查(圖5—16)。
筒體不直度△l應符合下列規(guī)定:當筒體長度H≤20m時,△l≤2H/1000,且不大于20mm,當20<H≤30m時,△l≤H/1000;當30<H≤50m時,△l≤35mm;當50<H≤70m時,△l≤45mm;……等。
組裝對接時,相鄰筒節(jié)的縱焊縫距離或封頭焊接的端點與相鄰筒節(jié)縱焊縫距離應>3s,且不小于100mm。
容器上若裝有法蘭,對法蘭組裝的位置及允差,也應提出相應的要求。
三、焊接及熱處理
焊接是制造液化石油氣貯罐及容器的關鍵工序。必須在焊工資格,焊接工藝規(guī)程以及規(guī)程的評定等方面嚴加控制。
貯罐及容器的施焊必須由經(jīng)過專門培訓,按鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則進行考試并取得合格證的焊工承擔。
貯罐及容器施焊前,應根據(jù)圖樣技術要求及施焊單位評定合格的工藝,制訂焊接工藝規(guī)程。焊工必須嚴格遵守該規(guī)程。
凡施焊單位首次焊接的鋼種:首次采用的焊接材料和焊接方法,以及改變已經(jīng)合格的焊接工藝,均應在施焊前重新進行焊接工藝評定。評定方法參廂壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程壓力容器焊接工藝評定(JB3964—85)進行。
焊縫成形后,對其加強度高e或e1作了如表5一7的規(guī)定(圖5—17),角焊縫的焊腳高,在圖樣無規(guī)定時,取等于施焊件中較薄者之厚度。對補強圈的焊角高度,當補強圈的厚度s1≥8mm時,其焊腳高度等于0.7s1,且不小于8mm。
表5—7 mm

注:焊縫深度:對單面焊為母材厚度:對雙面焊為坡口直邊部分中點至母材表面的深度,兩側分別計算。
對焊縫內、外表面的外觀還作了如下規(guī)定:
①焊縫與熱影響區(qū)的表面不得有裂紋、氣孔、弧坑及夾渣等缺陷。

圖 5-17
?、诤缚p咬邊寬度不得大于0.5mm,咬邊連續(xù)長度不大于lOOmm,焊縫兩側咬邊的總長不得超過該焊縫長度的10%。
?、劢呛缚p應有圓滑過渡至母材的幾何形狀。
?、艽蚰ズ缚p表面消除缺陷或機械損傷后的厚度應不小于母材的厚度。
?、莺缚p上的熔渣和兩側的飛濺物必須清除。
JB741—80標準還對焊縫的返修作了嚴格的規(guī)定。
液化石油氣貯罐及容器在制造完畢(包括接管、連接附件和附件等全部焊接工作完成)和焊縫檢查合格后,還應進行消除殘余應力的整體熱處理。
四、無損探傷
無損探傷是指在不損壞工件的條件下,發(fā)現(xiàn)原材料或焊縫表面和內部缺陷的檢驗方法。它包括射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、渦流探傷及滲透法探傷等。
液化石油氣貯罐及容器由于結構及制造方法的大同小異,對它們進行無損探傷的方案也大致相同。
對全部對接焊縫,應進行100%的無損探傷。當采用100%的超聲波探傷時,對丁字焊縫、可能被覆蓋的焊縫、環(huán)形罐的環(huán)焊縫應進行100%射線探傷復查,其它對接焊縫應按其總長的25%(對臥式圓筒罐)或30%(對球形罐)進行射線探傷復查。超聲波探傷按《鋼瓶壓力容器對接焊縫超聲波探傷》JB1152—73標準,不低于I級為合格。射線探按《鋼熔化焊對接接頭射線照相及質量分級》GB3323—87進行。
對全部焊縫(包括工夾具焊跡)內外表面進行100%磁粉或著色探傷檢查,不得有任何裂紋及超過標準規(guī)定的有害缺陷。
水壓試驗后,應該再次對全部焊縫的內外表面進行100%磁粉或著色探傷檢查。
對于球形罐及活動罐還要求對其對接焊縫坡口進行100%著色探傷檢查。
關于液化石油氣鋼瓶的無損探傷,在國家標準GB5842—86中作了詳細的規(guī)定。