[发明专利]一种球罐制造工艺

摘要

本发明公开了一种球罐制造工艺，包括如下工序：1）毛料（第一次下料）；2）冷压成型；3）精料；4）坡口切割；5）壳板整型（第二次整型）；6）凸缘、接管及法兰的组焊。本发明操作简单，对操作者经验要求低，而且产品质量高。

主权项

一种球罐制造工艺，其特征是：包括如下工序：1）、毛料（第一次下料）1.1）划线：球壳板毛料应根据材料规格进行下料、排版，其尺寸一般比理论计算的球壳板尺寸每边再多加30mm；1.2）球壳板的下料，为保证下料精度及圆滑度，采用二次下料法制作；1.3）球壳板不得拼接，且表面不允许存在裂纹、气泡、结疤、折叠和夹杂等缺陷；球壳板不得有分层；2）、冷压成型2.1）成型前的球壳用钢板边缘不得有尖角、熔渣等导致局部应力集中的缺陷；压型前，要清除钢板表面的氧化皮及其杂物，压型过程中，应随时清扫壳板及胎模上的氧化皮；2.2）球壳板的成型采用多点冷压成型工艺，各次变形应一致，曲率应均匀；压型操作时，上模从壳板一端逐步移向另一端，上模板每次下压时应缓慢；第一次下压不要压到底，避免壳板产生过大的突变或折痕，严禁急剧成型加工；壳板每受压一次移动一次，每次移动留有一定的压延重叠面，这个重叠面在壳板长度上尽量保持一致；球壳板成型应在环境温度0℃以上进行；2.3）第一次压型需用弦长≥2000mm预压型样板检验曲率公差，其间隙e≤2mm；2.4）球壳板局部曲率超差时，可用加垫板的方法修型；修型时，上下垫板不宜过分靠拢，以防止压伤球壳板表面；3）、精料3.1）球壳板精料样板的制作按球罐内表面尺寸进行计算；见《球壳板内表面几何尺寸》，其尺寸公差要求如下：纬向弦长为：±0.5mm、弧长为：±0.5mm；径向弦长为：±0.5mm、弧长为：±0.5mm； 对角线弦长为：±0.5mm；3.2）此次划料的球壳板除划出气割后的边缘线外，应划出检查线（距气割线400mm）和坡口线，并在气割线及检查线上打冲孔，冲孔部位在壳板的四角及气割线、检查线与中心线相交处，气割线、检查线上打三个冲孔，冲孔深度≤0.5mm；3.3）划线尺寸公差要求：纬向弦长为：±1mm、弧长为：±1mm； 径向弦长为：±1mm、弧长为：±1mm； 对角线弦长为：±1mm、对角线之间间距：≤3mm； 检查线与气割线间距为0.5mm，每边测量三点必须是同向偏差；4）、坡口切割4.1）球壳板的切割采用半自动切割机进行火焰气割；气割前用弦长2000mm的曲率样板检查壳板的曲率，不合格的不进行气割；4.2）正式气割前，应将割嘴移出割线之外，试割200mm长的坡口，检查尺寸是否正确，合格后才能开始正式切割坡口；当一边气割完后，准备对相应对边进行气割前，应对已气割边进行测量，以便对气割线进行调整，以保证气割后的两切割线距检查线之和为100mm；4.3）坡口表面应光滑，将溶渣、氧化皮清干净，坡口表面不得有裂纹和分层，若有缺陷应修磨或焊补；4.4）坡口的几何尺寸及允许偏差应符合图样的要求：坡口半角度偏差：β±2.5º ；钝边厚度偏差：a±1.0mm；中心位移偏差：t±1.0mm；4.5）钝边打磨应保持光滑平直；坡口表面粗糙度应≤25μm，平面度应≤1mm；4.6）球壳板坡口切割后表面打磨平滑，并进行着色检查，周边100mm范围内应按JB/T4730.3进行100%超声波探伤，Ⅲ级合格；5）、壳板整型（第二次整型）5.1）所有球壳板在气割坡口后，都要重新检查弦长、曲率等尺寸，对不符合要求的球壳板必须作校型处理，使每块壳板各方的弦长、曲率、坡口及对角线间距等几何尺寸都符合要求；5.2）最终成型后，相同规格的壳板应具有互换性；5.3）最终成型后的球壳板理论几何尺寸见《球壳板内表面几何尺寸表》，其允许偏差如下：长度方向弦长允差：≤±2.5mm；宽度方向弦长允差：≤±2mm； 对角线弦长允差：≤±3mm； 两条对角线应在同一平面上，用两直线对角测量时，两直线的垂直距离允差：≤5mm；5.4）球壳板曲率允许偏差e，应用弦长≥1000mm的样板进行检查；球壳板弦长＜1000mm时，样板的弦长不得小于球壳板的弦长；5.5）球壳板曲率允许偏差e，中间及周边测点≤3mm；5.6）球壳板的几何尺寸、曲率、坡口尺寸检查的原始数据都应填写《球壳板几何尺寸检查记录》；5.7）最终成型后，应逐件进行厚度检测；每块球壳板最少应测5个点，实测厚度不能小于名义厚度减去钢板的负偏差，即41.75mm；6）、凸缘、接管及法兰的组焊6.1）球罐锻件应委托到有专业资质的压力容器法兰锻造厂加工，加工完回厂后，应按零件图纸检查其尺寸，需符合要求方可使用；6.2）凸缘、接管与法兰等按图纸要求进行装配、焊接，并保证其尺寸要符合焊接工艺要求；6.3）凸缘组件、接管组件、人孔组件与球壳板焊接时，要保证法兰面的水平；法兰面还应垂直于接管中心线，其偏差不得超过法兰外径的1%（法兰外径＜100mm时，按100mm计算），且≤3mm；6.4对凸缘、接管和法兰等连接的焊缝进行无损检测；6.5）在极带板外表面按图纸尺寸要求号出与人孔凸缘、管座连接的开孔线；6.6）将与人孔连接的孔洞切割并打磨坡口；6.7）将凸缘组合件与球壳板组对、焊接，凸缘位置及外伸高度允许偏差≤5mm，凸缘法兰面水平度偏差≤3mm；6.8）凸缘、接管、法兰及球壳板之间的焊接；6.9）拆除凸缘组件与极带板组装的工卡具，并打磨工卡具处焊迹及所有焊缝表面；6.10）对与极带板相焊的对接焊缝、与极带板连接的组合焊缝，以及工卡具焊迹的打磨处和进行无损检测；6.11）凸缘、接管、法兰及球壳板组对焊接完成后，开孔极带板周边100mm范围内及距开孔中心一倍开孔直径处，用弦长≥1000mm的样板检查其曲率，样板与极带板间最大间隙≤3mm。