化工机械高压容器筒体的制造分析

赵夏

摘  要：当前，无论是聚乙烯反应器尧氢裂化反应器还是其他化工机械，与高压容器间都存在着十分紧密的联系，对拥有厚壁和大体积的重型化工机械而言，不低于员园酝孕葬的操作压力，使壁厚的选择变得十分重要用来制造高压容器筒体的方法，因此而得到了多元化的发展，文章以热套式尧整体锻造等方法为主要内容展开了系统尧深入的探究，具有一定的现实意义.

关键词：化工机械;高压容器;筒体制造

引言

我国工业化进程不断深化，高压容器作为工业生产过程中的重要机械设备，在提高化工生产质量和效率等方面发挥着积极作用。在工业领域发展影响下，机械设备制造领域也获得前所未有的发展机遇，其中高压容器作为一种关键设备，在化工、炼油等多个领域得到了广泛推广和应用，且其种类较多，如甲醇合成塔、聚乙烯反应器等，在实践中，其操作压力高达10MPa以上，通常是大而壁厚的重型设备，对制造质量要求较高。因此加强对化工机械高压容器筒体制造的研究具有现实意义，能够帮助我们更为深入的了解和掌握该项制造工艺。随着技术快速发展，对于化工机械高压容器筒体的制造工艺也获得了长足发展，并呈现出多元发展趋势。

1高压容器筒體可靠性探究

通过对高压容器筒体在设计过程中需要应用到的常规标准进行研究能够看出，厚度因素是需要重点考虑的部分.例如结合实际需求对厚度尧厚度附加量进行计算.厚度计算是指根据公式对压力进行计算，从而获得的厚度曰厚度附加量是指钢材腐蚀裕量以及厚度负偏差.随着社会的发展，无论是过程装备还是原材料的制备技术，与过去相比都变得越来越完善，基于材料力学性能对容器的可靠性进行设计的作用，为人们所熟知咱员暂研究结果表明，以弹性失效对应的中径公式为依据，计算筒体机械并确定筒壁厚度，能够在很大程度上提升高压容器筒体的可靠性，筒体往往通过断裂或屈服的方式，对自身所承受压力加以表现，对设备制造而言，可接受失效概率的范围是10-5，这一数值对筒体制造具有十分重要的作用，应引起足够的重视.

2化工机械高压容器筒体制造策略的实施

化工、炼油等产业各具特色，对设备要求也存在天壤之别，对此笔者将针对不同类型容器筒体阐述具体制造过程。

2.1单层卷焊式

就厚度方向而言，筒体壁厚主要是由单一整体材料构成，以此来避免介质对其内部产生的腐蚀性。就制造工艺而言，单层圆筒体可以单层卷焊式、整体锻造式等多种类型。其中第一种作为使用较为广泛的一种筒体型式，在制作中，主要是利用钢板在大型卷板机上卷成圆筒，然后将纵向缝隙进行焊接处理后形成筒节，并与封头或者端部法兰组装、焊接处理后形成容器。单层卷焊式高压容器的制造与中低压容器存在相似之处，上文已经提到了其制作过程。但是单层卷焊式高压容器整体厚度较大，在很大程度上提升了筒体的承压能力，且当前常用的材料为高强度低合金钢，当中蕴含的合金成分具有较强的裂纹敏感性特点，对此对焊接工艺要求较高，高超的焊接工艺能够提高设备制造质量。

2.2整体锻造式

整体锻造式结构起源较早，具有较为深厚的应用基础，在具体应用过程中，需要将筒体与法兰整合到一起，或者采用螺纹将二者连接，由于不需要焊接技术，因此整个筒体不存在焊缝，节省了一道制造工序。分段焊接是焊接技术出现后的产物，利用焊接技术能够预先制成锻焊式筒体。由于整体锻造制造工艺的特殊性，能够更好地满足高压等容器需求，以此来满足生产需求。筒体制造时，应对钢坯进行穿孔处理，并进行加热处理，当达到一定温度时，将一个芯轴穿入其中，而后在水压机上按照需求锻造相应的筒体，最后进行内、外壁机械加工，容器顶部与底部需要与筒体一起锻造而成。或者采取机械手段实现对锻件的加工和处理。该类具有强度高等优势，究其根本在于钢锭中存在缺陷的位置已经被切割掉，提高了组织整体密实性。

2.3多层包扎式

现阶段，多层包扎式高压容器应用范围较广，该类容器主要是选择厚度在12mm～25mm的优质钢板进行卷焊处理后，并借助射线检测及机械加工对焊缝进行相应的处理，然后将预先制成的厚度为6mm～12mm的瓦片覆盖到内筒上，最后通过钢丝点焊增强筒体稳固性，按照设计要求控制厚度，并进行细致化处理，对筒节包扎处理后，才借助相应的工具进行机械化加工，最终完成整个容器的制造。

2.4绕带式

绕带式高压容器筒体是在内筒外面以一定的预紧力缠绕数层钢带而制成。一般情况下，钢带主要包括两种形式，一种是槽型钢带;另一种是普通的扁平钢带。具体制造工艺如下。一方面，槽型方面。内筒厚度占据总厚度的25%。，经过试验检测之后，应在其外表加工出三处螺纹槽，为后续制造做好铺垫，同时提高凹槽与凸槽的咬合度，形成最佳螺旋形结构。当前，较为常用的钢带尺寸为79mm×8mm，且选择厚度为12mm～25mm的优质钢板制造而成。使用这种钢带，能够显著提升钢带与内筒之间的啮合度，增强筒体使用性能，适应更高压力环境的工作，同时促使绕带层具有更强的轴向力。另一方面，扁平方面。这种结构主要是在原有内筒基础上，绕上数层扁平钢带制作而成。一般来说，内筒主要采用16mm～25mm厚度的低合金钢板，并借助卷焊技术，对钢板进行焊接，促使其形成筒状，并将不同的筒节连接到一起。内筒厚度同样控制在总厚度的25%，筒节的纵向缝隙应进行错开，且将缝隙之间的距离保持在200mm以上。环焊缝处理之初，应进行预热处理，当内筒焊接完成后，再采用砂轮将焊接位置进行抹平处理，提高机械设备制造质量，最终将其与封头连接到一起，经过无损检查后，缠绕上钢带，然后投入到使用当中。

2.5绕板式

绕板式容器是一种多层容器的具体类型，主要是由薄钢板绕卷后形成的筒节。绕板式容器是在原有筒体基础上发展而来，促使其具备多层包扎容器的多种特点，如制造难度低、安全性高等。加之筒节是预先烧制而成，与多层包扎容器比较来看，焊接工作量减少了、且能够显著提升生产效率及质量。这种筒体由内筒、绕板及外筒3个部分构成，由内向外厚度呈现递减趋势，最终形成符合要求的筒体。

2.6热套式

将钢板进行捲制、且将两层及其以上的圆筒与加热后的外筒套合到一起就是热套式制造过程。由于加热处理后，能够省筒节剩余盈应力，成为大型设备制造的关键。热套式高压容器需要的后壁主要是结合具体需求，并将其分为相近的圆筒，然后将外层筒加热处理后，最终形成筒体。上述制造工艺是目前化工机械高压容器筒体制造的主要工艺，在实践中取得了显著成效，可以结合实际要求，选择合适的制造工艺提供筒体制造水平。

结语

综上所述，作为高压容器不可或缺的组成部分，筒体质量和制造效率对工业部门的生产效果具有直接影响，正因如此，在筒体制造的过程中，应根据实际需求确定制造方法，在充分考虑制造所涉及压力和温度等因素的基础上，通过开展可靠性试验的方式，保证制造工艺的提升和制造成本的降低，这对于推动炼油尧化工领域的发展而言，具有十分重要的作用，同时也为容器筒体制造进一步发展提供参考和借鉴。

参考文献

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