復(fù)合鋼板壓力容器制造工藝

于波

（沈陽東方鈦業(yè)股份有限公司 遼寧 沈陽 110168 ）

摘要：文章首先分析了復(fù)合鋼板壓力容器生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作，并對加工過程中所應(yīng)用到的各項(xiàng)技術(shù)方法和安全措施進(jìn)行探討，總結(jié)出加工中的注意事項(xiàng)，避免在加工制造過程中，有影響到復(fù)合板材料質(zhì)量安全的問題出現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：復(fù)合鋼板；壓力容器；制造工藝

一、復(fù)合板制作前準(zhǔn)備

復(fù)合板由基層材料和復(fù)層材料（或包含過渡層）通過爆炸或爆炸---軋制等方法復(fù)合而成的雙層（或三層）金屬板。復(fù)合板具有強(qiáng)度高、耐蝕、耐磨等特殊性能和造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，主要用于制造反應(yīng)釜、換熱器、貯罐等設(shè)備。復(fù)合板目前主要有兩類：一類是基層材料與復(fù)層材料焊接性較好，如不銹鋼復(fù)合板、鎳基合金復(fù)合板等；另一類是基層材料與復(fù)層材料焊接性較差或不能焊接，如鈦/鋼復(fù)合板、鋯/鈦/鋼復(fù)合板等，對這兩類復(fù)合材料，在壓力容器產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)時(shí)，都有很大的不同，應(yīng)區(qū)別對待。

以GB150.2-2011《壓力容器—材料》和NB/T47002-2009《壓力容器用爆炸焊接復(fù)合板》為依據(jù)，復(fù)合板容器在制造前，應(yīng)對復(fù)合板的貼合率進(jìn)行檢驗(yàn)。如果基層和復(fù)層間的貼合率達(dá)不到要求，不僅不能滿足防腐、耐磨等特殊性要求，而且還有可能產(chǎn)生容器殼體鼓包或大面積脫層，嚴(yán)重降低設(shè)備使用壽命和安全性能，貼合不緊還將造成容器殼體的組裝和焊接困難。因此，貼合率檢查對復(fù)合板容器制造至關(guān)重要。

復(fù)合板材料穩(wěn)定性的控制，以加強(qiáng)技術(shù)手段來解決調(diào)控辦法。容器制造前，使用超聲波探傷對復(fù)合板的貼合率再次進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。復(fù)合板合成過程中，及時(shí)檢測材料厚度（考慮到爆炸復(fù)合可能帶來的減薄，有時(shí)需要對復(fù)層材料適當(dāng)加厚），確保合成后的復(fù)合板滿足標(biāo)準(zhǔn)要求和圖樣規(guī)定。

二、復(fù)合板筒體制作與組焊

復(fù)合板筒體卷圓時(shí)，以中性層周長為基準(zhǔn)，及時(shí)測量筒體外圓周長，確保筒體周長與對接的另一筒體（或封頭）周長保持一致。筒體與筒體（或封頭）拼接前，要對筒體或封頭的直徑進(jìn)行測量，觀察是否一致，并從技術(shù)性角度探討誤差的解決方案，避免壓力容器使用功能最終受到影響?？紤]到復(fù)合板材料的特殊性，在組焊過程中，制定的焊接工藝應(yīng)能同時(shí)滿足基層和復(fù)層材料的焊接需求，并合理控制焊接順序和工藝參數(shù)（尤其控制層間溫度），減小焊接應(yīng)力產(chǎn)生和杜絕焊接缺陷出現(xiàn)，進(jìn)而達(dá)到理想的設(shè)計(jì)效果，確保壓力容器使用性能穩(wěn)定。

三、復(fù)合板焊接接頭的結(jié)構(gòu)型式

1、復(fù)合板可焊接接頭的結(jié)構(gòu)型式

2、復(fù)合板不可焊接（異種金屬）接頭的結(jié)構(gòu)型式

3、三層結(jié)構(gòu)復(fù)合板，不可焊接（異種金屬）接頭的結(jié)構(gòu)型式

4、蓋板及檢漏孔的布置

焊接基層時(shí)，先用機(jī)械方法去除接頭兩側(cè)，制造工藝要求寬度的復(fù)層，以防止基層金屬熔焊到復(fù)層上，同時(shí)也可防止復(fù)層金屬，因基層焊接溫度過高而氧化。對鈦、鋯等不可焊接復(fù)合板（異種金屬），縱、環(huán)焊縫接頭連接處的“T”型焊縫，采用蓋板并設(shè)檢漏孔的形式，為了能及時(shí)檢查出滲漏發(fā)生在哪一段筒節(jié)上，每個筒節(jié)之間的檢漏通道是不能互通的，為此，在蓋板下的墊板處，縱環(huán)焊縫接頭連接的位置，用銀釬焊封死。

示意如圖：

四、筒體排版

筒體排板是壓力容器制作的重要環(huán)節(jié)，排板過程中為避免誤差出現(xiàn)，可以借助坐標(biāo)排列的方法來進(jìn)行布板。一般情況下，將筒體按中徑尺寸展開，形成一個平面的展開圖，將筒體上的各接管位置、支座位置、以及其它焊接件位置，對應(yīng)到相應(yīng)的坐標(biāo)上，通過這種方法，來確保設(shè)備制造過程中和設(shè)備制造完成時(shí)，該設(shè)備符合壓力容器制造驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和圖樣要求的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，最終達(dá)到理想的設(shè)計(jì)控制效果。

排板示意圖如圖a.b所示：

五、復(fù)合板設(shè)備無損檢測要求

對異種鋼復(fù)合板壓力容器設(shè)備（如鈦/鋼復(fù)合板設(shè)備），無論壓力容器類別，A、B類焊縫都需要100%射線探傷，所有的復(fù)層焊縫進(jìn)行100%滲透檢測，設(shè)備在最終水壓試驗(yàn)后，還要對設(shè)備復(fù)層焊縫進(jìn)行100%滲透檢測。

六、加工過程中的注意事項(xiàng)

復(fù)合板壓力容器的成形和組裝，應(yīng)有專用的加工和組裝車間，尤其是對鈦/鋼、鎳/鋼等有色金屬復(fù)合板容器，鐵離子污染將會對容器的使用壽命和安全性能造成致命的影響。因此，復(fù)合板在進(jìn)廠時(shí)，板材表面要覆蓋或粘貼保護(hù)膜；在設(shè)備加工成形階段，成型設(shè)備與復(fù)合板接觸的表面，應(yīng)有橡膠板、不銹鋼板等，將復(fù)合板與金屬成型設(shè)備隔離開；在復(fù)合板容器組裝時(shí)，要嚴(yán)格按工藝規(guī)程和壓力容器制造檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)控制錯邊量。錯邊量的控制按復(fù)層厚度的50%進(jìn)行控制，且不大于2mm。另外，在組裝時(shí)，不允許在復(fù)層上焊接臨時(shí)卡子。

七、酸洗鈍化或陽極化處理

復(fù)合板設(shè)備在制造完畢后，要對復(fù)層表面進(jìn)行化學(xué)酸洗或陽極化處理。其主要目的就是去除金屬表面污染物，特別是鐵離子污染，形成氧化膜，提供防腐蝕性能。

結(jié)語：復(fù)合板壓力容器，較相同規(guī)格的、使用純復(fù)層材料制作的壓力容器，價(jià)格便宜， 在滿足使用要求的情況下，用戶常采用前者。但對于生產(chǎn)廠家則情況不同，一方面復(fù)合板規(guī)格型號少，常需要外協(xié)復(fù)合加工，延長了制造周期，且加工制造難度大。

按上述要求制造的復(fù)合板壓力容器質(zhì)量穩(wěn)定，實(shí)際使用中沒有出現(xiàn)過問題 ，可為復(fù)合板壓力容器制造者提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]李文煒，張亮，狄剛，王瑞欣.分析新《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（TSG R0004-2009）的重大調(diào)整[J].化學(xué)工程與裝備，2010（04）：12-13

[2]古敏，于瑞，郭智，李偉彥，葛樹濤.15CrMoR+00Cr17Ni14Mo2/N08825復(fù)合板洗滌塔制造工藝擇議[J].石油化工設(shè)備，2011（05）：24-25

[3]朱國輝.應(yīng)用范圍寬闊的重大鋼制壓力容器工程裝備——多功能復(fù)合殼創(chuàng)新技術(shù)回顧與展望[J].壓力容器，2015（06）：15-16endprint