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摘 要:文章首先探讨了大直径压力容器管板加工的模型设计以及创建方法,为后续加工制作环节打下稳定基础。在此基础上重点针对加工过程中可能会出现的质量问题进行探讨,帮助提升加工制作质量安全性,同时通过技术方面的优化选择,也能够节省造价成本支出。最后针对技术优化的有效措施做出整理,为大直径压力容器管板的加工制作提供参照依据。
关键词:大直径压力容器;压力容器管板;加工制作技术
1 模型的设计与创建
通常直径在3m以上且厚度达到30mm的压力容器被称之为大直径压力容器,大压力容器制作对模型设计有很大的要求。在设计过程中,将各项数值输入到计算机的三维CAD软件中,确定压力容器的中心轴点,在轴点基础上进行后续的设计以及容器壁厚度控制。通过上述设计分析方法能够得到一个初步的模型,有了模型作为参照,后续的设计与制作任务也更方便进行,这也是传统技术方法中所难以实现的,对于一些比较常见的技术问题,加强各个组件模块之间的相互配合,也能够得到更好的控制。设计效果是通过计算机三维CAD软件来进行模拟的,这样发现任何不合理的现象,都能够通过计算机优化来得到解决,确保最终模型制作后能够与实际使用需求保持一致,国家规定标准适用范围包括常压容器,增加850mm,950mm两个直径档次。
2 大直径压力容器管板的加工工艺方法
2.1 加工方法
首先在加工前需要严格按照国家颁布的相关国家标准来对材料进行验收,在各方面质量上都能够完全达到国家GB150使用安全标准,才可以继续投入到使用中。对材料的尺寸规格进行严格核对,这样才能够避免其中出现质量安全性问题,并通过技术三维CDA技术来观察设计效果,进一步优化设计方案。压力容器的直径是首先需要确定的,这样就能够避免接下来的设计规划中出现使用安全性不足的问题。在加工期间,一旦出现焊接误差会影响到接下来的整体加工质量。
2.2 加工工艺
选择强度大的650mpa高速钻头,除需要钻孔制作的区域之外,其他位置要进行安全防护,不可以出现损伤或者切割超量的现象。在加工制作过程中对材料的尺寸采用了严格的控制方法,因此任何一个环节加工超量,对接下来的加工制作都是十分不利的。在加工过程中,高速切割会造成材料温度升高,此时不应该立即进行处理,而是需要通过冷却技术性方法来对材料进行降温处理,切割过程中也要配合相关的降温工艺,以免继续升高温度造成现场的材料质量安全性下降。切割等加工工艺进行期间会产生振动,因此加工处理一段时间后材料放置平衡性误差会发生改变,制作一段时间后要及时采取测量技术方法来对误差进行调整,将其误差控制在压力承载范围内,通过这种方法也能够避免出现影响精准度的误差问题。将温度控制在200℃之内,这样不会影响到材料的性质,可以采用稀释乳化液为降温液体,这样继续投入到使用中才能够避免出现安全性下降的问题,合理控制温度安全也是提升加工质量的方法之一。
2.3 加工质量控制
加工过程中的质量控制要有明确针对目标,原料厚度测量不能只局限在部分区域,在所应用的加工技术中,可以通过组合的方法来促进使用,使功能得到更有效的发挥,选择不同的监测点来控制质量变化,这种方法作用下对于提升加工质量也有很大的帮助。材料表面粗糙需要进行细加工处理,这样也能够进一步避免发生安全性下降的问题,加工的各项数据要归入档案资料中进行统一管理,这样在接下来的加工处理中遇到问题也更具有参照依据。细节优化处理也是提升质量的有效途径,在所开展的现场控制计划中,要不断的观察是否存在影响质量安全的因素,并通过数据调整来帮助提升安全性,并帮助发现其中所存在的一些危险性因素。对于常见的质量隐患问题,在加工前可以进行整合,作为后续加工生产中重点优化的内容进行解决,这样更有助于提升所加工产品的使用安全性,同时也能避免因参数控制不合理造成的材料浪费问题出现。加工过程中的材料性能标准选择要达到坯料的基层材质为20MnMoⅢ,厚度为82mm;复层材质为304L(00Cr19Ni10),厚度为7mm。
3 大直径压力容器管板加工现存问题及的优化技术
3.1 大直径压力容器管板加工现存问题
在加工设计过程中,常见问题是对大直径压力容器的使用风险以及安全年限计算不合理,仅仅通过材料厚度方面的分析并不合理,在具体使用中还会受到环境因素的影响。加工设计的安全使用年限在实际应用中往往存在误差,更换大直径压力容器对生产加工任务也带来了不同程度的影响。现有加工技术中对大直径压力容器的压力值计算往往都是根据管板材料厚度选择来进行的,计算方法也比较单一,对于应用中可能会出现的风险不具备预测能力,所采用的优化方法与实际压力需求之间也存在很大的误差,自然在效果上不能达到理想的使用标准,在风险与寿命的计算体系方面仍然存在需要进一步优化的内容。
3.2 建立风险与寿命分析计算机辅助系统
针对风险预测误差的情况,在实际工作开展中可以借助计算机系统来完成,通过计算机辅助系统的优化设计,根据大直径压力容器管板材料选择厚度以及加工工艺能够计算出其安全压力承受范围,同时计算机辅助系统还能够在风险分析上加入环境因素,在制作期间充分引入未来的使用环境影响,在加工中需要完善的技术方法也更明确。每一项加工任务完成后,将尺寸变化直接录入到计算机辅助分析系统中,确保最终的分析计算也都能够得到準确的数据,最大程度的降低分析结果误差问题。该系统目前正处于完善阶段,未来的发展方向在其功能上也会做出更好的创新,帮助得到更全面的风险分析结果。
参考文献
[1]陈学东,崔军,章小浒,等.我国压力容器设计、制造和维护十年回顾与展望[J].压力容器,2012,(12):12-13.
[2]范志超,陈学东,崔军,等.我国重型压力容器轻量化设计制造技术研究进展[J].压力容器,2013,(2):14-15.
(作者单位:沈阳东方钛业股份有限公司)
关键词:大直径压力容器;压力容器管板;加工制作技术
1 模型的设计与创建
通常直径在3m以上且厚度达到30mm的压力容器被称之为大直径压力容器,大压力容器制作对模型设计有很大的要求。在设计过程中,将各项数值输入到计算机的三维CAD软件中,确定压力容器的中心轴点,在轴点基础上进行后续的设计以及容器壁厚度控制。通过上述设计分析方法能够得到一个初步的模型,有了模型作为参照,后续的设计与制作任务也更方便进行,这也是传统技术方法中所难以实现的,对于一些比较常见的技术问题,加强各个组件模块之间的相互配合,也能够得到更好的控制。设计效果是通过计算机三维CAD软件来进行模拟的,这样发现任何不合理的现象,都能够通过计算机优化来得到解决,确保最终模型制作后能够与实际使用需求保持一致,国家规定标准适用范围包括常压容器,增加850mm,950mm两个直径档次。
2 大直径压力容器管板的加工工艺方法
2.1 加工方法
首先在加工前需要严格按照国家颁布的相关国家标准来对材料进行验收,在各方面质量上都能够完全达到国家GB150使用安全标准,才可以继续投入到使用中。对材料的尺寸规格进行严格核对,这样才能够避免其中出现质量安全性问题,并通过技术三维CDA技术来观察设计效果,进一步优化设计方案。压力容器的直径是首先需要确定的,这样就能够避免接下来的设计规划中出现使用安全性不足的问题。在加工期间,一旦出现焊接误差会影响到接下来的整体加工质量。
2.2 加工工艺
选择强度大的650mpa高速钻头,除需要钻孔制作的区域之外,其他位置要进行安全防护,不可以出现损伤或者切割超量的现象。在加工制作过程中对材料的尺寸采用了严格的控制方法,因此任何一个环节加工超量,对接下来的加工制作都是十分不利的。在加工过程中,高速切割会造成材料温度升高,此时不应该立即进行处理,而是需要通过冷却技术性方法来对材料进行降温处理,切割过程中也要配合相关的降温工艺,以免继续升高温度造成现场的材料质量安全性下降。切割等加工工艺进行期间会产生振动,因此加工处理一段时间后材料放置平衡性误差会发生改变,制作一段时间后要及时采取测量技术方法来对误差进行调整,将其误差控制在压力承载范围内,通过这种方法也能够避免出现影响精准度的误差问题。将温度控制在200℃之内,这样不会影响到材料的性质,可以采用稀释乳化液为降温液体,这样继续投入到使用中才能够避免出现安全性下降的问题,合理控制温度安全也是提升加工质量的方法之一。
2.3 加工质量控制
加工过程中的质量控制要有明确针对目标,原料厚度测量不能只局限在部分区域,在所应用的加工技术中,可以通过组合的方法来促进使用,使功能得到更有效的发挥,选择不同的监测点来控制质量变化,这种方法作用下对于提升加工质量也有很大的帮助。材料表面粗糙需要进行细加工处理,这样也能够进一步避免发生安全性下降的问题,加工的各项数据要归入档案资料中进行统一管理,这样在接下来的加工处理中遇到问题也更具有参照依据。细节优化处理也是提升质量的有效途径,在所开展的现场控制计划中,要不断的观察是否存在影响质量安全的因素,并通过数据调整来帮助提升安全性,并帮助发现其中所存在的一些危险性因素。对于常见的质量隐患问题,在加工前可以进行整合,作为后续加工生产中重点优化的内容进行解决,这样更有助于提升所加工产品的使用安全性,同时也能避免因参数控制不合理造成的材料浪费问题出现。加工过程中的材料性能标准选择要达到坯料的基层材质为20MnMoⅢ,厚度为82mm;复层材质为304L(00Cr19Ni10),厚度为7mm。
3 大直径压力容器管板加工现存问题及的优化技术
3.1 大直径压力容器管板加工现存问题
在加工设计过程中,常见问题是对大直径压力容器的使用风险以及安全年限计算不合理,仅仅通过材料厚度方面的分析并不合理,在具体使用中还会受到环境因素的影响。加工设计的安全使用年限在实际应用中往往存在误差,更换大直径压力容器对生产加工任务也带来了不同程度的影响。现有加工技术中对大直径压力容器的压力值计算往往都是根据管板材料厚度选择来进行的,计算方法也比较单一,对于应用中可能会出现的风险不具备预测能力,所采用的优化方法与实际压力需求之间也存在很大的误差,自然在效果上不能达到理想的使用标准,在风险与寿命的计算体系方面仍然存在需要进一步优化的内容。
3.2 建立风险与寿命分析计算机辅助系统
针对风险预测误差的情况,在实际工作开展中可以借助计算机系统来完成,通过计算机辅助系统的优化设计,根据大直径压力容器管板材料选择厚度以及加工工艺能够计算出其安全压力承受范围,同时计算机辅助系统还能够在风险分析上加入环境因素,在制作期间充分引入未来的使用环境影响,在加工中需要完善的技术方法也更明确。每一项加工任务完成后,将尺寸变化直接录入到计算机辅助分析系统中,确保最终的分析计算也都能够得到準确的数据,最大程度的降低分析结果误差问题。该系统目前正处于完善阶段,未来的发展方向在其功能上也会做出更好的创新,帮助得到更全面的风险分析结果。
参考文献
[1]陈学东,崔军,章小浒,等.我国压力容器设计、制造和维护十年回顾与展望[J].压力容器,2012,(12):12-13.
[2]范志超,陈学东,崔军,等.我国重型压力容器轻量化设计制造技术研究进展[J].压力容器,2013,(2):14-15.
(作者单位:沈阳东方钛业股份有限公司)