浅谈压力容器卷板工艺中的制作要点

蔡海峰 藏吉军 张显景

摘 要：对于压力容器制作来说，筒体卷制成型的质量直接关系着组对与焊接的质量，进而影响着产品的最终质量，因此，卷板质量成为过程质量管控的重点之一。

关键词：预弯;椭圆度;校圆

1 背景

当前，化工企业日益增多，压力容器的需求量日益增加，对压力容器的质量要求更是愈发严格，对于压力容器制作来说，筒体卷制成型的质量直接关系着组对与焊接的质量，进而影响着产品的最终质量，因此，卷板质量成为过程质量管控的重点之一。

2 控制要点

2.1 准备工作

首先，操作者应熟悉卷板机构造、工作原理、设备加工能力，卷板机严禁超负荷运行。在卷制前，应仔细检查卷板机机械、电气、液壓系统是否正常，空车运行确认无误后方可工作。同时，要根据钢板规格材质选择相应卷板机，同时要核对钢板材质规格型号是否与工艺卡相一致，并清扫钢板表面灰尘杂物，清理周边毛刺，防止压伤钢板表面，产生凹痕，影响产品表面质量。当板幅较长时，应在地面放置传动轮毂，使钢板不与地面直接接触，防止产生划痕。在卷制不锈钢板时，卷制前应先观察钢板两侧表面质量，尽量将保护较好的一面卷制在外侧，以保证最终产品的表面质量。

2.2 筒体预弯

筒体成型过程中，预弯是第一步骤，也是决定产品最终质量的关键步骤。在预弯之前，应制作与筒体直经相等的样板，用以测量板料预弯圆弧的形状，样板长度应大于300mm。四辊卷板机预弯，板料起始端夹在上、下辊之间（如图1），起升侧辊到一定高度，开动卷板机进行预弯，长度大于300mm，用样板测量圆弧型状。

三辊卷板机预弯，板料起始端在一侧下辊上（如图2），下压上辊至一定高度后开动卷板机预弯，用样板测量圆弧形状。

图3、图4为理想预弯成型后的状态。

2.2.1 预弯不足

如果预弯不足，容易出现钢板接口处外凸的情况，造成棱角度、椭圆度超差（如图5）。

补救措施：板料起始端在双侧辊上，四辊卷板机起升双侧辊，三辊卷板机下压上辊到适当高度，开动卷板机二次预弯，成型后，筒体达到三辊卷板机预弯理想状态，即焊缝两侧均匀平直，施焊后校圆，达到理想效果。

2.2.2 预弯过度

如果预弯过度，则容易出现焊缝向内凹陷情况，造成筒体成型后棱角度、椭圆度超差（如图6）。

补救措施：焊缝点固前，将筒体接口转至上辊正下方，四辊卷板机起升双侧辊，三辊卷板机下压上辊，到一定高度，使接口处预弯过度的圆弧展开，形成理想的形状。

2.3 筒体卷制

预弯后进行卷制工序，卷制过程中应缓慢加压，多次卷制方可成形，防止过卷现象发生。

大直径筒体点固接口时，可在焊缝延长线两端加焊引弧板，必要时在筒体内壁焊接加强筋，防止点焊处焊缝开裂。在放置时，焊缝切不可直接贴于地面，避免因筒体自身重力下垂，导致焊缝崩裂。

大直径薄板筒体纵缝施焊时，应用行车吊起筒体，使得钢板接口处平铺于焊接平台上，而后方可施焊，焊接过程中行车不可松落，防止点焊部位崩裂或焊缝内凹变形，给下步校圆工作造成不必要的影响。必要时卷板操作者应与电焊工携同操作。

2.4 筒体校圆

在筒体校圆前，应割掉引弧板，同时要保证焊缝两侧的飞溅等清理完毕，防止校圆过程中压伤筒（下转第97页）（上接第95页）体表面，影响产品质量。校圆过程中，卷板机应缓慢加压，加压过快会使筒体椭圆度增大，影响筒体组对工序。

在校圆过程中，测量棱角度与椭圆度，棱角度与椭圆度在公差范围内以后，应缓慢释放压力，使应力释放均匀，保证筒体几何形状。

当焊缝内凹严重时，可在双侧辊上垫一块较厚的钢板，筒体纵缝放在钢板上，焊缝与上辊之间垫一根板条（如图7），然后下压上辊，利用卷板机的压力将变形的焊缝压平，使之不再向内凹陷。校圆后，焊缝棱角度可保持在公差范围内，筒体合格。

大直径薄板筒体校圆过程中，因自重下垂极易造成椭圆度超差，甚至会形成巨大的椭圆。

为了避免此种情况发生，可在筒体装入卷板机后，在筒体纵向两侧分别放置滚轮架（如图8），并做好固定措施，防止松动。利用转轮支撑筒体，起到托辊的作用，然后缓慢加压校圆。用这种方法可有效地减小椭圆度。

2.5 筒体存放

在筒体自卷板机取出后，应根据材质特点将筒体放置于不同的产品半成品区域。不锈钢产品要远离碳钢作业区，避免产生铁离子污染。存放区地面应铺设橡胶板或木板等物品，避免筒体与地面直接直接接触，防止筒体表面损伤，影响产品最终质量。对于直径较大且壁厚较薄的设备，应尽量立直存放于地面上，防止下垂变形，造成椭圆度超差，影响产品组对。

3 结束语

通过对筒体卷制过程各个关键节点的严格把控，使得筒体的各项工艺参数满足要求，最终生产出质量较好的化工设备。