第1章 概述 1
1.1 压力容器的特点 1
1.1.1 压力容器的基本概念 1
1.1.2 压力容器的分类 2
1.1.3 压力容器的操作条件特点 3
1.1.4 压力容器的基本结构及其制造特点 4
1.1.5 压力容器的基本要求 6
1.2 对压力容器制造的基本要求 6
1.2.1 控制压力容器制造质量的重要意义 6
1.2.2 对压力容器制造的基本要求 7
1.3 在役压力容器修理和改造的意义和一般要求 8
1.3.1 修理和改造的意义 8
1.3.2 修理和改造的一般要求 8
1.4 压力容器制造的现状和发展趋势 8
1.4.1 现状 8
1.4.2 发展趋势 11
参考文献 12
第2章 压力容器制造的主要工序及方法 13
2.1 概述 13
2.2 钢板预处理 13
2.2.1 钢板预处理目的 13
2.2.2 钢板预处理流程 13
2.2.3 对钢板预处理的要求 13
2.3 材料进厂验收 13
2.3.1 材料进厂验收原则 13
2.3.2 不合格品的处置 15
2.4 备料 15
2.4.1 放样、划线 15
2.4.2 下料 19
2.5 机械加工与坡口制备 29
2.5.1 焊接坡口加工 29
2.5.2 典型零部件的机械加工 31
2.5.3 特殊形状零件的加工 33
2.6 成形加工 33
2.6.1 冲压成形 33
2.6.2 卷制成形 39
2.6.3 旋压成形 42
2.6.4 爆炸成形 44
2.6.5 弯制成形(筒体、型材、管材) 46
2.6.6 特殊零部件的成形(三通管、膨胀节等) 51
2.7 装配 54
2.7.1 筒节纵缝装配 54
2.7.2 壳体环缝的组装 56
2.7.3 人孔、接管、支座等零部件与壳体的组装 56
2.7.4 定位焊要求 62
2.8 焊接 62
2.9 无损检测 62
2.9.1 原材料无损检测 62
2.9.2 焊缝无损检测 64
2.9.3 特殊零部件的无损检测 67
2.10 热处理 68
2.10.1 焊后消除应力热处理 68
2.10.2 其他焊后热处理 71
2.11 耐压试验和泄漏试验 75
2.11.1 压力试验 75
2.11.2 致密性试验 78
2.12 表面处理、油漆包装 79
2.12.1 表面处理 79
2.12.2 油漆 83
2.12.3 包装 88
参考文献 88
第3章 压力容器制造用的主要设备 89
3.1 切割及坡口加工设备 89
3.1.1 数控切割机 89
3.1.2 坡口加工设备 90
3.1.3 球壳板坡口半自动切割设备 90
3.2 成形设备 90
3.2.1 液压机 90
3.2.2 卷板机 91
3.2.3 旋压设备 91
3.3 机械加工设备 92
3.3.1 车床 92
3.3.2 钻床 93
3.3.3 镗床 94
3.3.4 刨床 94
3.3.5 铣床 95
3.3.6 加工中心 95
3.4 装配焊接设备 95
3.4.1 焊接电源 95
3.4.2 焊条电弧焊设备 98
3.4.3 埋弧自动焊设备 98
3.4.4 专用焊接设备 99
3.4.5 焊接辅助装置 100
3.5 胀接设备 101
3.6 无损检测设备 102
3.6.1 射线检测设备 102
3.6.2 超声检测仪器 105
3.6.3 磁粉检测设备 106
3.7 热处理设备 108
3.7.1 热处理炉 108
3.7.2 局部热处理设备 108
3.7.3 大型容器现场整体热处理设备 108
3.8 压力试验设备 110
3.8.1 液压泵 110
3.8.2 空气压缩机 111
3.9 理化检测设备 111
3.9.1 力学性能试验设备 111
3.9.2 化学分析仪 113
3.9.3 金相分析仪器 116
3.10 表面处理设备 117
参考文献 117
第4章 压力容器的焊接 118
4.1 概述 118
4.1.1 压力容器焊接结构特点 118
4.1.2 压力容器焊接质量保证体系 135
4.2 钢材的焊接性及其焊接特点 138
4.2.1 钢材的焊接性 138
4.2.2 钢材的焊接特点 143
4.3 各种焊接方法在压力容器制造中的应用 218
4.3.1 气焊 218
4.3.2 焊条电弧焊 224
4.3.3 埋弧焊 229
4.3.4 气体保护焊 233
4.3.5 堆焊 239
4.3.6 其他焊接方法 240
4.4 压力容器焊接工艺 243
4.4.1 焊接工艺要素 243
4.4.2 焊接工艺评定原理 258
4.4.3 焊接工艺的制定 260
4.4.4 压力容器主要零部件的焊接 261
4.4.5 典型压力容器焊接工艺 262
4.5 焊接缺陷及防止 277
4.5.1 焊接缺陷的种类 277
4.5.2 焊缝缺陷产生的原因及预防措施 286
4.6 焊接工时及材料定额 312
4.6.1 工时及材料定额的计算方法 312
4.6.2 典型焊缝的焊接工时及材料定额 313
参考文献 314
第5章 压力容器的质量检验 316
5.1 压力容器制造质量的控制 316
5.1.1 制造质量的总体要求 316
5.1.2 质量控制系统 316
5.2 材料采购、进厂验收及复验 317
5.2.1 原材料的采购 317
5.2.2 原材料的进厂验收 317
5.2.3 焊材的验收 318
5.2.4 外购件、外协件的进厂验收 319
5.2.5 其他金属材料的验收 320
5.2.6 压力容器用复合钢板材料的验收 320
5.2.7 境外牌号材料的验收 320
5.2.8 材料的复验 321
5.3 制造施工过程中的检验 322
5.3.1 材料质量控制 322
5.3.2 热加工过程中材料质量控制 323
5.3.3 人员资格的控制 325
5.3.4 施工工艺的控制 326
5.4 产品外观及几何尺寸检验 332
5.4.1 外观检验 332
5.4.2 几何尺寸检验 333
5.5 产品的无损检测 342
5.5.1 压力容器无损检测的方法 342
5.5.2 各种材料的无损检测 343
5.5.3 焊缝无损检测 343
5.6 压力容器的热处理 346
5.6.1 成形件的恢复性能热处理 346
5.6.2 容器及其受压元件的焊后热处理 348
5.6.3 改善材料力学性能热处理 349
5.6.4 其他热处理 349
5.6.5 焊后热处理要求 349
5.6.6 焊后热处理操作 349
5.6.7 热处理前、后的表面处理 350
5.7 产品试件的检验 350
5.7.1 产品焊接试件 350
5.7.2 需要制备母材热处理试件的条件及要求 350
5.7.3 焊接试件与母材热处理试件的力学性能检验要求 351
5.7.4 耐腐蚀性能试件和试样的制备要求 351
5.7.5 B类焊接接头鉴证环试件 351
5.7.6 其他试件与试样 351
5.7.7 试样检验与评定 351
5.8 耐压试验及致密性试验 352
5.9 交工资料及产品铭牌 354
5.9.1 交工资料 354
5.9.2 产品铭牌 354
5.10 锻钢、铸铁、不锈钢与有色金属制压力容器的附加要求 354
5.10.1 锻焊式压力容器 354
5.10.2 铸造压力容器 355
5.10.3 不锈钢和有色金属压力容器 355
5.10.4 有色金属制压力容器 355
5.11 典型压力容器产品质量检验细则 356
5.11.1 管壳式换热器 356
5.11.2 球形储罐 364
5.11.3 加氢反应器 373
5.11.4 尿素合成塔 379
5.11.5 尿素二氧化碳汽提塔 388
参考文献 399
第6章 典型压力容器制造工艺 400
6.1 概述 400
6.1.1 工艺编制原则 400
6.1.2 工艺编制的要求及细则 400
6.2 螺纹锁紧环式换热器制造工艺 402
6.2.1 概述 402
6.2.2 螺纹锁紧环式换热器分类及结构特点 402
6.2.3 螺纹锁紧环式换热器制造 405
6.2.4 螺纹锁紧环式换热器检修 414
6.3 球形储罐的制造 417
6.3.1 概述 417
6.3.2 工艺流程图 417
6.3.3 材料进厂验收和材料复验 419
6.3.4 球壳板的制造 422
6.3.5 零部件的制造 431
6.3.6 球壳板与零部件的组焊 431
6.3.7 可焊性防锈涂料、油漆及包装 433
6.3.8 铭牌 434
6.3.9 制造技术文件 435
6.4 加氢反应器制造工艺 435
6.4.1 概述 435
6.4.2 分类 436
6.4.3 发展现状 436
6.4.4 加氢反应器材料 437
6.4.5 典型结构 441
6.4.6 制造工艺 441
6.4.7 检验和验收 454
6.4.8 涂敷和包装运输 457
6.4.9 加氢反应器常见损伤与对策 457
6.5 尿素合成塔制造 461
6.5.1 概述 461
6.5.2 尿素合成塔结构形式与制造工艺分析 463
6.5.3 投产制造前的技术准备和制造过程中的质量控制 467
6.5.4 制造流程 469
6.5.5 材料验收和复验 469
6.5.6 主要零部件的制造 470
6.5.7 组合、竣工检验 476
6.5.8 油漆、包装、运输 478
6.5.9 制造记录和出厂技术文件 479
6.6 德士古气化炉的制造 479
6.6.1 概述 479
6.6.2 德士古气化炉结构及制造工艺流程 480
6.6.3 材料验收及复检 483
6.6.4 筒节制造 485
6.6.5 接管内壁的堆焊 486
6.6.6 焊缝的检验 487
6.6.7 封头的制造 487
6.6.8 锥体的制造 488
6.6.9 托砖盘的制造 488
6.6.10 气化炉组装 489
6.6.11 气化炉的热处理 489
6.6.12 气化炉的耐压试验和泄漏试验 490
6.6.13 生产试件 490
6.6.14 出厂文件 490
6.6.15 气化炉的涂敷、包装与运输 491
6.7 复合板容器的制造工艺 492
6.7.1 总述 492
6.7.2 钛-钢复合板容器制造工艺 492
6.7.3 不锈钢-钢复合板压力容器制造工艺 500
6.8 管壳式换热器的制造工艺 511
6.8.1 概述 511
6.8.2 管壳式换热器的结构类型 511
6.8.3 管壳式换热器的制造 516
参考文献 520
第7章 压力容器的现场组焊 521
7.1 概述 521
7.1.1 现场组焊的特点 521
7.1.2 现场组焊的现状 521
7.2 球形储罐的现场组焊 521
7.2.1 概述 521
7.2.2 施工条件的准备 522
7.2.3 基础检查验收 522
7.2.4 零部件的检查验收 523
7.2.5 组装 526
7.2.6 现场焊接 530
7.2.7 焊后检查 536
7.2.8 焊缝焊后无损检测 537
7.2.9 产品焊接试件 541
7.2.10 球罐焊后整体热处理 542
7.2.11 耐压试验和泄漏试验 544
7.2.12 球罐的复查 545
7.2.13 交工验收 545
7.3 大直径塔器的现场组焊 546
7.3.1 概述 546
7.3.2 施工准备 546
7.3.3 基础的检查验收 547
7.3.4 半成品、零部件及焊材的检查验收 547
7.3.5 塔器现场组装 550
7.3.6 筒体、封头的组焊 551
7.3.7 筒体、封头的焊前检查 552
7.3.8 筒体、封头的焊接 553
7.3.9 试板与试样 555
7.3.10 焊缝外观及几何尺寸检查 555
7.3.11 焊缝无损探伤 556
7.3.12 焊缝返修 557
7.3.13 塔内件安装 558
7.3.14 压力试验和致密性试验 563
7.3.15 交工验收 565
7.4 钢制焊接立式圆筒形储罐的现场组焊 565
7.4.1 概述 565
7.4.2 施工准备 566
7.4.3 基础的验收检查 567
7.4.4 零部件(原材料)的检查验收 568
7.4.5 壁板坡口加工及滚圆预制 569
7.4.6 底板预制、组装 570
7.4.7 壁板预制、组装 573
7.4.8 浮顶预制、组装 581
7.4.9 附件预制、安装 583
7.4.10 焊接 585
7.4.11 焊缝无损检测及严密性试验 588
7.4.12 充水试验 590
7.4.13 交工验收 591
7.5 超大型厚壁容器费托合成反应器的现场组焊 591
7.5.1 概述 591
7.5.2 设备主要技术参数及主体材料要求 592
7.5.3 材料复验 595
7.5.4 设备现场主要制作过程 595
7.5.5 组装 597
7.5.6 现场焊接规定 602
7.5.7 现场焊缝无损检测 604
7.5.8 热处理 605
7.5.9 产品焊接试件 606
7.5.10 压力试验 607
7.5.11 交工验收 609
参考文献 610
第8章 在役压力容器的维修与改造 611
8.1 概述 611
8.2 维修 611
8.2.1 遵循的法规 611
8.2.2 资质 611
8.2.3 方案的制定及备案 612
8.2.4 施工要求 612
8.2.5 检查 614
8.2.6 安全评定 614
8.2.7 验收 616
8.2.8 典型案例 617
8.3 改造 624
8.4 移动式压力容器的维修改造 625
参考文献 625
第9章 压力容器的涂料、包装、运输 626
9.1 涂料和涂装 626
9.1.1 涂料 626
9.1.2 涂装 633
9.2 运输包装 647
9.2.1 运输包装原则 647
9.2.2 包装形式 649
9.2.3 包装标志及发货标志 650
9.2.4 超限货物的发运(含超长、重心超高、集重等货物) 654
9.2.5 货物装载加固 655
参考文献 656
附录 与压力容器制造和修理相关的法规、标准 658 2100433B
