GB T 18442.4-2011 固定式真空绝热深冷压力容器.第4部分:制造.pdf
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1、ICS 23.020.40 J 76 道B中华人民主K-、和国国家标准GB/T 18442.4-2011 部分代替GB18442-2001 固定式真空绝热深冷压力容器第4部分:制造Static vacuum insulated cryogenic pressure vessel一Part 4 Fabrication 2011-11-21发布2012-05-01实施数!j防伪 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布G/T 18442.4-20门目次前言.1 1 范围.2 规范性引用文件-3 术语和定义.4 一般要求.2 5 下料.6 冷热加工成形37 制作要求.3 8
2、 焊接9 产品焊接试板-10 清洁与组装.11 氮质谱检漏四12 管路制造和安全附件安装.10 13 元损检测.14 涂敷及外观质量15 标志与标识um 出厂文件17 交货状态.13 目IJS:I GB/T 18442(固定式真空绝热深冷压力容器由6个部分组成:一一第1部分:总则;一一第2部分:材料;第3部分:设计;一一第4部分:制造;一一第5部分z检验与试验;一第6部分:安全防护。本部分为GB/T18442的第4部分。GB/T 18442.4-2011 本部分参考了ISO21009-1: 2008(低温容器固定式真空绝热容器第1部分:设计,制造,检验和试验(英文版)。本部分代替GB18442
3、-2001(低温绝热压力容器中6.6条制造要求飞第9章质量证明书、标志以及部分定义的内容。与GB18442-2001相比,本部分新增加或变化的内容有:一增加了一般要求(质量控制要点、下料、冷热加工成形、尺寸与形位公差等方面要求)、管路制造、无损检测、清洁、交货状态等方面要求;一细化了焊接技术要求;一一一取消了焊接结构(提示的附录)。本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口。本部分起草单位:中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司、上海市气体工业协会、航天晨光股份有限公司、中国特种设备检测研究院、上海华谊集团装备工程有限公司、张家港中集圣达因低温装备有限公司、杭州杭
4、氧低温容器有限公司、上海交通大学。本部分主要起草人:刘灿荣、周伟明、寿比南、王芳、唐家雄、潘俊兴、毛荣大、孙洪利、顾安忠、陈朝晖、滕俊华、施锋萍。本部分所代替标准的历次版本发布情况为:GB 18442-20010 I GB/T 18442.4-20门1 范围固定式真空绝热深冷压力容器第4部分:制造1. 1 本部分规定了固定式真空绝热深冷压力容器(以下简称深冷容器)制造的基本要求。1. 2 本部分适用范围同本标准第1部分。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。G
5、B 150 钢制压力容器GB/T 1804-2000 一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差GB/T 9969工业产品使用说明书总则GB/T 18442.1-2011 固定式真空绝热深冷压力容器第1部分:总则GB/T 18442.2 固定式真空绝热深冷压力容器第2部分:材料GB/T 18442.3 固定式真空绝热深冷压力容器第3部分:设计GB/T 25198 压力容器封头JB/T 4711 压力容器涂敷与运输包装JB/T 4730. 1 承压设备无损检测第1部分:通用要求JB/T 4730.2 承压设备元损检测第2部分:射线检测JB/T 4730.3 承压设备元损检测第3部分:超声检测JB/T
6、 4730.4承压设备元损检测第4部分:磁粉检测JB/T 4730.5 承压设备元损检测第5部分:渗透检测JB/T 4730. 10 承压设备元损检测第10部分:衍射时差法超声检测NB/T 47014 承压设备焊接工艺评定NB/T 47015 压力容器焊接规程NB/T 47016 承压设备产品焊接试件的力学性能检验TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程3 术语和定义GB 150、GB/T18442. 1、GB/T18442. 2和GB/T18442. 3确立的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1 试验压力test pressure 进行耐压试验和气密性试验时,容器顶部
7、的压力,单位为兆帕(MPa)。3.2 试验温度test temperature 进行耐压试验和气密性试验时,壳体的金属温度,单位为摄氏度CC)。1 GB/T 18442.4-2011 3.3 安全附件safety accessories 安全阅、爆破片装置及安全间与爆破片组合的安全泄放装置、紧急切断装置、液位计、压力表、导静电装置、外壳爆破装置、阻火器等能起安全保护作用的附件总称。4 一般要求4. 1 罐体的制造、检验与验收除应符合本标准规定外,还应符合设计图样的要求。4.2 制造单位应按相关法规建立压力容器质量保证体系,保证产品质量和安全。4.3 焊接应由持有相应项目特种设备作业人员证的人员
8、担任。4.4 元损检测应由持有相应项目特种设备检验检测人员证的人员担任。4.5 制造单位应具备与真空绝热型式相适应的厂房设施、工作环境、真空设备、氮质谱检漏仪及必要的清洗设备和检测仪器等。4.6 容器受压元件之间的焊接接头分为A、B、C、D四类,非受压元件与受压元件的连接接头为E类焊接接头,如图1所示。a) 筒体部分的纵向接头、球形封头与圆筒连接的环向接头、各类凸形封头中所有拼焊接头以及嵌人式接管或凸缘与壳体对接的接头,均属A类焊接接头;b) 壳体部分的环向接头、长颈法兰或接管与接管的对接环向接头,均属B类焊接接头,但巳规定为A类的焊接接头除外;c) 法兰与接管连接的非对接接头均属C类焊接接头
9、;d) 接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接的接头均属于D类焊接接头,但已规定为A、B、C类的焊接接头除外。凸缘接管图1焊接接头分类4. 7 内容器及受压元件上不得采用硬印作为材料移植标记、焊工标记及其他标记。2 GB/T 18442.4一20114.8 制造过程中不允许强力组装。5 下料5. 1 制造受压元件的材料应有可追溯的标记。在制造过程中,如原有标记被裁掉或材料分成几块,应在材料切割前完成标记移植。5.2 下料时,可采用热切割、冷切割或其他适当的方法将材料切割成一定的尺寸和形状。但是,氧焰或电弧等热切割后,材料熔化产生的所有熔渣和影响制造质量的表面层应当通过切削加工或打磨进行修整。5.
10、3 制造过程中应避免铜板表面的机械损伤。5.4 对于尖锐伤痕以及不锈钢表面的局部伤痕、刻槽等缺陷应予以修磨,修磨范围的斜度最大为1: 30 修磨的深度应不大于该部位钢材厚度8.的5%且不大于2mm,否则应予补焊。6 冷热加工成形6. 1 用于制造筒体和封头的板材,可采取冷热成形方法加工成所需形状。6.2 冷成形的奥氏体不锈钢,其母材的断后伸长率不小于30%,或冷加工变形率不大于15%时可不进行热处理。6.3 钢板的加工变形率计算单向拉伸(如钢板卷圆)双向拉伸(如冷压封头)式中zE 钢板变形率,%;E=立一X(l-r X100% 2Rr飞Ro/ / U 1.51_ R,飞n/E=一一一X11一:
11、.:1 X 100% 2Rr飞Ro/ / U S一一钢板名义厚度,单位为毫米(mm);Rr一一铜板弯曲后的中心半径,单位为毫米(mm);Ro -钢板弯曲前的中心半径,对于平板R。为元限大,单位为毫米(mm)。6.4 采用热成形或冷加工变形率超过允许值的奥氏体不锈钢,成形后应按相应的材料标准进行固溶处理。6.5 除图样另有规定,外壳(含冷成型的封头)冷成型后不需热处理。7 制作要求7. 1 厚度根据制造工艺确定加工余量,以确保凸形封头和筒节成型后的厚度不小于设计厚度或图样规定的最小厚度。7.2 封头7.2. 1 封头各种不相交的拼接焊缝中心线间距离至少应为封头钢材厚度乱的3倍,且不小于100ff
12、iffio 3 GB/T 18442.4-20门封头由成形的瓣片和顶圆板拼接制成时,瓣片间的焊缝方向宜是径向和环向的,如图2所示。7.2.2 拼板的对口错边量应不大于钢材厚度,的10%,且不大于1.5 mmo 7.2.3 先拼板后成形的封头,其拼接焊缝的内表面以及影响成形质量的拼接焊缝的外表面,在成形前应打磨至与母材齐平。7.2.4 分瓣成形后再组焊的封头,其对口错边量同A类焊缝,应符合表1的规定。图2封头拼接焊缝7.2.5 封头的外圆周长公差、内直径公差、圆度公差、总深度公差及直边倾斜度应符合GB/T25198的规定。7.2.6 用弦长相当于封头内直径的间隙样板,检查封头内表面的形状公差时(
13、见图3),应使样板垂直于待测表面,可避开焊缝进行测量。椭圆形、碟形、球形封头内表面的形状公差应符合下列要求:a) 样板与封头内表面间的最大间隙,外凸应不大于1.25%口,内凹应不大于0.625%Ddb) 样板轮廓曲线线性尺寸的极限偏差,按GB/T1804-2000-m级的规定。7.2.7 碟形封头过搜区转角半径应不小于图样的规定值。7.2.8 封头的直边部分不得存在纵向皱折。7.2.9 球形封头分瓣冲压的瓣片尺寸允差应符合相关标准的规定。图3封头内表面的形状公差7.3 圄筒7.3. 1 筒节周长公差不得大于计算值的土1.5%。7.3.2 A、B类焊接接头对口错边量b(见图的应符合表l的规定。4
14、 封头GB/T 18442.4-20门图4A、B类焊接接头对口错边量b表1A、B类焊接接头对口错边量按焊接接头类别划分对口错边茧b对口处钢材厚度8,口1口1口1口1A B 主二40:;1/48, ,且:;3主三1/48,且:;540-50C含50)主三3主三1/88,50 :;1/ 168, ,且:;10:;1/践,且:;20注:嵌入式接管与圆筒或封头对接连接A类接头,按B类焊接接头的对口错边量要求。7.3.3 在焊接接头环向形成的棱角E,应符合GB150的规定。用弦长等于1/6内径Di且不小于300 mm的内样板或外样板检查(见图日,其E值不大于(./10+2)mm且不大于5mmo在焊接接头
15、轴向形成的棱角E(见图的,用长度不小于300mm的直尺检查,其E值不大于(乱/10十2)mm,且不大于5mm。t画巳。1/6l马且注300mm 1/6/).且注300mm ; 图5内样板或外样摄检查棱角图6直尺检查棱角5 G/T 18442.4-2011 7.3.4 除图样另有规定外,圆筒直线度允差应不大于壳体长度的1%0。7.3.5 筒节组装时,相邻筒节A类接头焊缝中心线间外圆弧长以及封头A类接头焊缝中心线与相邻筒节A类接头焊缝中心线间外圆弧长应大于钢材厚度s的3倍,且不小于100mm。7.3.6 承受内压的容器组装完成后,按要求检查壳体的圆度。a) 壳体同一断面上最大内径与最小内径之差,应
16、不大于该断面内径的1%,且不大于25mm(见图7); b) 当被检断面位于开孔中心一倍开孔内径范围内时,则该断面最大内径与最小内径之差,应不大于该断面内径的1%与开孔内径的2%之和,且不大于25mmo 7.3.7 承受外压及真空的容器组装完成后,按下列要求检查壳体的圆度:a) 采用内弓形或外弓形样板(依测量部位而定)测量。样板圃弧半径等于壳体内半径或外半径,其弦长等于GB150图6-12中查得弧长的2倍,测量点应避开焊接接头或其他凸起部位;b) 用样板沿壳体径向测量的最大正负偏差e不得大于GB150图10-11中查得的最大允许偏差值。当Do/8.与L/D。所查的交点位于图中任意两条曲线之间时,
17、其最大正负偏差值e由内插法确定;当Do/8.与L/D。所查的交点位于图中e=1.08.曲线的上方或e=0.28.曲线的下方时,其最大正负偏差值e分别不大于8.及0.28.值zc) 筒体、球壳的L与D。按GB150的规定选取。7.4 其他连接件7.4.1 法兰面(含凸缘面)应垂直于接管或圆筒的主轴中心线,应保证法兰面的水平或垂直(有特殊要求的应按图样规定),其偏差均不应超过法兰外径的1%(法兰外径小于100mm时按100mm计算)且不大于3mm。法兰(含凸缘)的螺栓孔应与壳体主轴线或铅垂线跨中布置(见图的,有特殊要求时,应在图样上注明。图7壳体同一断面上最大内径和最小内径之差图8法兰(含凸缘)的
18、螺栓孔与壳体主轴线或铅垂钱跨中布置6 GB/T 18442.4-2011 7.4.2 直立容器的底座圈、底板上地脚螺栓通孔应跨中均布,中心圆直径允差、相邻两孔弦长允差和任意两孔弦长允差均不大于2mm。7.4.3 接管及人孔部件等受压件不宜覆盖在承压焊缝之上。7.4.4 当支耳、支架、支腿及鞍座等非受压件延伸到承压焊缝上时,被覆盖的焊缝经元损检测合格后方可覆盖,覆盖前应将焊缝打磨至与母材齐平;或将这些非受压件按焊缝形状开槽或修形,以避开焊缝。8 焊接8. 1 焊前准备8. 1. 1 内容器施焊前,下列焊缝需进行焊接工艺评定或者具有经评定合格的焊接工艺支持za) 受压元件焊缝;b) 与受压元件相焊
19、的焊缝Ec) 熔入永久焊缝内的定位焊;d) 上述焊缝的返修焊缝。8. 1. 2 焊接工艺评定应按NBjT47014的规定进行,包括焊缝和热影响区的低温夏比(V形缺口)冲击试验。焊接工艺评定技术文件应保存至该工艺失效为止。焊接工艺评定试样至少应保存5年。8. 1.3 施焊条件应符合NBjT47015的规定。当焊件温度低于oOC但不低于一20oc时,应在施焊处100 mm范围内预热到15oc以上。当奥氏体不锈钢焊件温度低于20 oc时,禁止施焊。8. 1. 4 坡口表面质量检查a) 坡口表面不应有裂纹、分层、夹杂等缺陷;b) 标准抗拉强度下限值Rm不小于540MPa的钢材,经火焰切割的坡口表面应进
20、行磁粉或渗透检测zc) 施焊前应清除坡口及其母材两侧表面各20mm范围内(以离坡口边缘的距离计)的氧化物、油污、熔渣及其他有害杂质。8. 1.5 待焊件组装时,可用拉杆、千斤顶、夹具、定位焊或其他类似的辅助工具,来固定零件的边缘以对准,并在焊接作业中保持位置不变。8. 1. 6 受压元件之间或受压元件与非受压元件组装时的定位焊,若保留成焊缝金属的一部分,则应接受压元件的焊缝要求施焊。8.2 焊接结构a) 接管与内容器的焊接应为全焊透结构;b) 尽量减少焊接件的变形和应力,如不同厚度的材料焊接时,应采用等厚度的接头型式,尽可能减少焊后加工工作量;c) 焊接接头的连接应尽可能采用有较高静载荷及疲劳
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