压力容器制造方法选择

压力容器制造方法有卷板式，缠绕式，多层绕板式，热套式，整锻式
请大家指教各种制造方法的优缺点和使用限制，选用要求。

一般容器彩用卷板式
高压容器按筒体结构形式分为单层式和组合式。
   由于制造形式不同，单层式筒体又分为整体锻造式、单层卷焊式、电渣重溶式以及锻焊式等几种形式。
  对于整体锻造式
  优点：锻压后组织紧密，强度高。
  缺点：制造需要庞大的锻造设备和热处理设备，金属耗材量大。
        工作时，容器壁厚方向受力不均匀，圆筒内壁承受有很高的应力，以至     
        于有可能产生屈服或者塑性流动，而外壁应力仍然很低；厚壁圆筒在非
        弹性范围内工作，会**影响容器寿命；为了保证筒体在弹性范围内工
        作，需用高强度的材料来制造筒体，但是材料随着强度的提高，其塑性、
        韧性就下降，有脆性断裂的危险，反而显得不安全，而且若整个筒体都
        用高强度钢制造就很不经济；另外，对于单层厚壁圆筒而言，一旦形成
        裂纹，在高应力作用下，裂纹会不断扩展，无法在层壁内抑制，直至穿
        透筒体，导致失效破坏，因而单层厚壁容器除了依靠材料本身的抗断裂
        性能外，没有其他可靠的保护措施。
适用范围：多用于直径φ300~500mm的超高压容器，适用于各种温度场合。
   对于单层卷焊式
   优点：制造较简单，工序少，自动化程度高。
   缺点：厚板的性能远没有薄板好，厚度方向性能差异大，在压延方向和垂直
         方向上的延性和韧性都存在着相当大的差值；
         由于板厚，金属元素易产生偏析，夹杂物的含量、分布及其形状均不
         均匀，再加上热处理时由于板太厚内部和表面淬火效果不同，由此造
         成内外材质不均一，在进行焊接时容易产生裂纹；
         厚板的转变温度较高，脆性破坏的可能性加大。
适用范围：直径φ400~3200mm，设计压力 10~32MPa，适用于各种温度场合。
    对于电渣重溶式
    优点：制造过程高度机械化、自动化，无需大型工装设备，工时少，造价低；
          器壁内各部分的材质比较均匀，无夹渣与分层等缺陷。
   组合式筒体分为多层包扎式、钢带错绕式、多层热套式等几种形式。这种筒体由数层或数十层紧密贴合的薄金属板构成，具有以下一些优点：
    一是可以通过制造工艺过程在层板间产生预应力，使壳壁上的应力沿壁厚分
      布比较均匀，壳体材料可以得到比较充分的利用，所以壁厚可以稍薄；
    二是当容器介质具有腐蚀性时，可以采用耐腐蚀的合金钢作为内筒，而用碳
      钢或其它强度较高的低合金钢做层板，能充分发挥不同材料的长处，节省
      贵重金属；
    三是当壳壁材料中存有裂纹等严重缺陷时，缺陷一般不会宜扩散到其它各层；
    四是由于使用的是薄板，具有良好的抗裂纹性能，所以脆性破坏的可能性较
      小；
    五是在制造过程中不需要大型锻压设备
    缺点：多层板厚壁筒体与锻制的端部法兰或封头的连接焊缝，常因两连接件
          的热传导情况差别较大而产生焊接缺陷，有时还会因此而发生脆断。

    对于多层包扎式
    优点：材料采用薄板或中厚板，各层层板的钢材强度、组织、性能均匀；
          因多层容器是用薄板层层相叠而达到所需的壁厚，所以其制造过程所
          需的仅是专用的拉紧包扎装置，使用龙门架式的包扎装置后提高了自
          动化程度。内筒中厚板及层板薄板的纵缝焊接，质量容易保证；
          筒节与筒节或筒节与封头之间的深厚环缝的焊接无需焊后热处理；
          优异的耐腐蚀与抗氢性能；
          正常操作压力下，多层容器具有与单层容器相同的弹性特征；
          由于材料的韧性好，因而不易引起破坏；多层容器爆破时，由于内压
          使容器产生很大的塑性变形，其后达到最大的内压，造成由外层至内
           层依次开裂，形成缓慢的塑性破坏；
          一般高温容器外壁均有良好的保温，因此其热应力的影响很小。
     缺点：制造过程周期较长，制作较费工，更甚者，层板下料的材料利用率
           低，一般为60%左右，制造大型容器时，经济效果差；
           多层深厚环焊缝焊接难度大，无法采用超声检测，只能用100%射线
           检测；
           层板间热阻大，器壁不宜用于传热。
适用范围：直径φ500~3200mm，设计压力 ≤50MPa，设计温度≤500℃。
    对于多层热套式
    优点：兼有整体式和组合式筒体两者的优点，材料利用率高，制造方便，无
          需其它专门工艺装备。
    缺点：因其层数较少，使用的是中厚板，所以在防脆断能力要差于多层包扎
          式。

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xujishubu 发表于 2019-11-01 14:36
一般容器彩用卷板式<br />高压容器按筒体结构形式分为单层式和组合式。<br />   由于制造形式不同，单层式筒体又分为整体锻造式、单层卷焊式、电渣重溶式以及锻焊式等几种形式。<br />  对于整体锻造式<br />  优点：锻压后组织紧密，强度高。<br />  缺点：制造需要庞大的锻造设备和热处理设备，金属耗材量大。<br />        工作时，容器壁厚方向受力不均匀，圆筒内壁承受有很高的应力，以至     <br />        于有可能产生屈服或者塑性流动，而外壁应力仍然很低；厚壁圆筒在非<br />        弹性范围内工作，会**影响容器寿命；为了保证筒体在弹性范围内工<br />        作，需用高强度的材料来制造筒体，但是材料随着强度的提高，其塑性、<br />        韧性就下降，有脆性断裂的危险，反而显得不安全，而且若整个筒体都<br />        用高强度钢制造就很不经济；另外，对于单层厚壁圆筒而言，一旦形成<br />        裂纹，在高应力作用下，裂纹会不断扩展，无法在层壁内抑制，直至穿<br />        透筒体，导致失效破坏，因而单层厚壁容器除了依靠材料本身的抗断裂<br />        性能外，没有其他可靠的保护措施。<br />适用范围：多用于直径φ300~500mm的超高压容器，适用于各种温度场合。<br />   对于单层卷焊式<br />   优点：制造较简单，工序少，自动化程度高。<br />   缺点：厚板的性能远没有薄板好，厚度方向性能差异大，在压延方向和垂直<br />         方向上的延性和韧性都存在着相当大的差值；<br />         由于板厚，金属元素易产生偏析，夹杂物的含量、分布及其形状均不<br />         均匀，再加上热处理时由于板太厚内部和表面淬火效果不同，由此造<br />         成内外材质不均一，在进行焊接时容易产生裂纹；<br />         厚板的转变温度较高，脆性破坏的可能性加大。<br />适用范围：直径φ400~3200mm，设计压力 10~32MPa，适用于各种温度场合。<br />    对于电渣重溶式<br />    优点：制造过程高度机械化、自动化，无需大型工装设备，工时少，造价低；<br />          器壁内各部分的材质比较均匀，无夹渣与分层等缺陷。 <br />   组合式筒体分为多层包扎式、钢带错绕式、多层热套式等几种形式。这种筒体由数层或数十层紧密贴合的薄金属板构成，具有以下一些优点：<br />    一是可以通过制造工艺过程在层板间产生预应力，使壳壁上的应力沿壁厚分<br />      布比较均匀，壳体材料可以得到比较充分的利用，所以壁厚可以稍薄；<br />    二是当容器介质具有腐蚀性时，可以采用耐腐蚀的合金钢作为内筒，而用碳<br />      钢或其它强度较高的低合金钢做层板，能充分发挥不同材料的长处，节省<br />      贵重金属；<br />    三是当壳壁材料中存有裂纹等严重缺陷时，缺陷一般不会宜扩散到其它各层；<br />    四是由于使用的是薄板，具有良好的抗裂纹性能，所以脆性破坏的可能性较<br />      小；<br />    五是在制造过程中不需要大型锻压设备<br />    缺点：多层板厚壁筒体与锻制的端部法兰或封头的连接焊缝，常因两连接件<br />          的热传导情况差别较大而产生焊接缺陷，有时还会因此而发生脆断。<br /><br />    对于多层包扎式<br />    优点：材料采用薄板或中厚板，各层层板的钢材强度、组织、性能均匀；<br />          因多层容器是用薄板层层相叠而达到所需的壁厚，所以其制造过程所<br />          需的仅是专用的拉紧包扎装置，使用龙门架式的包扎装置后提高了自<br />          动化程度。内筒中厚板及层板薄板的纵缝焊接，质量容易保证；<br />          筒节与筒节或筒节与封头之间的深厚环缝的焊接无需焊后热处理；<br />          优异的耐腐蚀与抗氢性能；<br />          正常操作压力下，多层容器具有与单层容器相同的弹性特征；<br />          由于材料的韧性好，因而不易引起破坏；多层容器爆破时，由于内压<br />          使容器产生很大的塑性变形，其后达到最大的内压，造成由外层至内<br />           层依次开裂，形成缓慢的塑性破坏；<br />          一般高温容器外壁均有良好的保温，因此其热应力的影响很小。<br />     缺点：制造过程周期较长，制作较费工，更甚者，层板下料的材料利用率<br />           低，一般为60%左右，制造大型容器时，经济效果差；<br />           多层深厚环焊缝焊接难度大，无法采用超声检测，只能用100%射线<br />           检测；<br />           层板间热阻大，器壁不宜用于传热。<br />适用范围：直径φ500~3200mm，设计压力 ≤50MPa，设计温度≤500℃。<br />    对于多层热套式<br />    优点：兼有整体式和组合式筒体两者的优点，材料利用率高，制造方便，无<br />          需其它专门工艺装备。<br />    缺点：因其层数较少，使用的是中厚板，所以在防脆断能力要差于多层包扎<br />          式。<br /><br />评分

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xujishubu 发表于 2019-11-1 14:36
一般容器彩用卷板式
高压容器按筒体结构形式分为单层式和组合式。
   由于制造形式不同，单层式筒体又分 ...

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