口）冲击试验（(TC ) AKv彡34J ;锻件粗加工后要进行100 %超声波检测，II级合格；锻件加工后表面按JB/ T4730. 5-2005进行100 %渗透/磁粉检测，I级合格。
[0069] 步骤6,人孔及接管焊后的二次加工：
[0070] 根据GB150和HG/T20583要求，罐体与人孔或接管组焊后还要考虑二次加工问题。 以加强板和上半球组焊为例，从工艺性考虑预留出二次加工裕量：加强板（人孔）与上半球 组对焊接后，还要进行焊后二次加工，这样不仅要求工艺在锻件施工单上特地注明，还要给 出初加工裕量。焊后二次加工的主要原因是保证加强板（人孔）或接管的焊透结构。
[0071] 步骤7,人孔盖的装配：
[0072] 在高压容器中密封结构较为特殊，不采用常见的法兰连接形式，而采用如下密封 形式：
[0073] 上、下半球总装前需将人孔盖装入上半球内，先进行人孔盖预装，预装位置确定 后，将支耳与上半球定位并焊接，然后再将人孔盖所有连接件拆下来，待上、下半球总装并 进行热处理后，在装个罐体内表面喷砂、除锈、清理干净后，再重新将所有人孔盖部件装配， 准备进行下一工序的耐压试验。
[0074] 步骤8总装及工装：
[0075] (1)总装时的组对尺寸
[0076] 组对间隙：C = 0+2
[0077] 对口错边量：b彡3. 6_
[0078] 棱角度：E < 5. Omm
[0079] (2)工装
[0080] 保证伸出的进气和出气接管法兰尺寸及与球罐主轴线平行，便于生产，有效提高 了工作效率。
[0081] 步骤9，热处理及耐压试验：
[0082] (1)为防止法兰密封面因整体热处理产生变形、氧化等问题，在整体热处理时，必 须对法兰密封面进行保护，即对法兰密封面涂抹石墨防氧化类膏剂，热处理后密封面用水 冲洗干净。对热处理后焊缝、热影响区及其相连的母材的硬度要求HB < 235 ;设备热处理 后不得施焊。
[0083] (2)耐压试验
[0084] 耐压试验时要注意压力表安放的位置，球罐的两块压力表试验前则分别安放在罐 顶和罐底各一块，以便观察压力变化的部位。
[0085] 高压容器使用的压力表精度为1. 6级，表盘直径为100mm，压力表盘刻度极限值为 最高工作压力的1.5~3.0倍，最好选用2倍。水压试验时，不安装安全阀，安全阀口用工 艺堵头封闭，待水压试验结束后，气密性试验前再将安全阀安装，进行气密性试验。
[0086] 试验过程中，如果发现异常响声、压力下降、受压元件明显变形、油漆剥落、安全附 件失效、紧固件损坏或试验系统发生故障，压力表指示值不一致等不正常现象时，应立即停 止试验，并分析原因。容器内部有压力时，不得对受压元件进行任何修理和紧固螺栓工作。 在试验压力下严禁碰撞和敲击试验容器。在确认容器内无压力后方可拆卸试验系统和临时 附件。
[0087] 液压试验压力：20. 63MPa，液体温度为5°C ;气密性试验压力：16MPa。
[0088] 本发明主要受压元件材料：板材：Q345R(正火）/GB713-2008 ;锻件：16Mn III/NB/ T47008-2010。
[0089] 主要受压元件板材应逐张检查钢板表面质量和材料标志，应有钢厂材料质量证明 书；钢板应逐张按JB/T4730. 3-2005进行超声波检测，II级合格；同冶炼炉号同热处理的III 级锻件组成一批，每批抽检一件，进行拉伸和夏比（V型缺口）冲击试验（(TC )AKv彡34J ; III级锻件逐件进行超声波检测，II级合格。
[0090] 焊接时要求对接接头应全截面焊透，接管与壳体之间的接头采用全焊透型式。焊 条牌号：
[0091] Q：345R 或 ΙΘΜη III与碳钢间（受压件间）：E4：315 ;
[0092] 低合金钢间E5015,碳钢间（非受压件间）：E4303 ;
[0093] 埋弧自动焊焊丝：H10Mn2,焊剂：SJlOl。
[0094] 焊接接头无损检测：
[0095] A、B类按JB/T4730. 2-2005进行，检测长度100%，合格级别RT不低于AB级，II级 合格后进行UT和MT，UT不低于B级，I级合格。
[0096] D类按JB/T4730. 5-2005进行，合格级别MT，100%，I级合格。人孔和上半球的连 接焊缝进行UT，UT不低于B级，100%，I级合格。
【主权项】
1. 高压氮气球形贮罐的制备方法，其特征在于包括下述步骤： 步骤1，上、下半球壁厚的设定，上、下半球钢材厚度等于名义厚度加上加工裕量，上、下 半球封头加工裕量为封头成形厚度的减薄率，减薄率为钢板名义厚度的13%~14% ; 步骤2,上、下半球的下料半径，理论值加上工艺附加量，半球饼下料半径公式为： R=1.414r +2 5n (名义厚度）+50mm; 步骤3,上、下半球的下料要求，上、下半球展开划线前先对整张板的四边50mm外进行 超探，不允许有裂纹、分层缺陷，待检验确认后方可进行，球头划线时先在板材画出中心线， 然后再划出饼料外圆，注意距板材边部让出50mm ; 采用火焰切割下料时，应清除熔渣及有害杂质，并采用砂轮或其他工具将周边加工平 整，露出金属光泽，火焰切割前需要预热到125°C ; 步骤4,上、下半球的外委成型，半球形封头HHA按照GB/T25198-2010《压力容器封 头》标准压制成型，不允许拼缝；半球形封头成型后需进行正火热处理，并有与半球形封头 相同加热工艺的母材热处理试板；半球形封头成型后进行表面100%磁粉检测，按照JB/ T4730. 4-2005规定评定级别为I级合格； 所有坡口加工时，坡口预定线IOOmm处按照JB/T4730. 3-2005规定进行100%超声波检 查，无裂纹、夹渣、裂纹；坡口加工后按照JB/T4730. 4-2005进行100%磁粉检测，无裂纹； 步骤5,锻件机械加工，锻件应符合NB/T47008-2010所规定的III级要求，坡口按JB/ T4730. 5-2005进行100%渗透/磁粉检测，I级合格；锻件要进行拉伸和夏比（V型缺口）冲 击试验（(TC) AKv多34J ;锻件粗加工后要进行100%超声波检测，II级合格；锻件加工后表 面按JB/T4730. 5-2005进行100%渗透/磁粉检测，I级合格； 步骤6,人孔及接管焊后的二次加工，根据GB150和HG/T20583要求，罐体与人孔或接管 组焊后预留出二次加工裕量； 步骤7,人孔盖的装配，上、下半球总装前将人孔盖装入上半球内，先进行人孔盖预装， 预装位置确定后，将支耳与上半球定位并焊接，然后再将人孔盖所有连接件拆下来，待上、 下半球总装并进行热处理后，在整个罐体内表面喷砂、除锈、清理干净后，再重新将所有人 孔盖部件装配，准备进行下一工序的耐压试验； 步骤8,总装，上、下半球进行总装； 步骤9,热处理及耐压试验，整体热处理时，对法兰密封面涂抹石墨防氧化类膏剂，热处 理后密封面用水冲洗干净；水压试验时，不安装安全阀，安全阀口用工艺堵头封闭，待水压 试验结束后，气密性试验前再将安全阀安装，进行气密性试验；液压试验压力：20. 63MPa， 液体温度为5°C ;气密性试验压力：16MPa。2. 根据权利要求1所述的高压氮气球形贮罐的制备方法，其特征在于所述的步骤8中， 总装时的组对尺寸为，组对间隙：C= 0+2 ;对口错边量：b彡3. 6mm ; 棱角度：E < 5. Omm ;保证伸出的进气和出气接管法兰尺寸及与球罐主轴线平行。3. 根据权利要求1所述的高压氮气球形贮罐的制备方法，其特征在于所述的步骤9中， 对热处理后焊缝、热影响区及其相连的母材的硬度要求HB < 235 ;设备热处理后不得施焊。4. 根据权利要求1所述的高压氮气球形贮罐的制备方法，其特征在于所述的步骤9中， 耐压试验时，球罐的两块压力表试验前分别安放在罐顶和罐底各一块。
【专利摘要】本发明涉及一种高压氮气球形贮罐的制备方法。包括下述步骤：上、下半球壁厚的设定——上、下半球的下料展开计算——上、下半球的下料要求——上、下半球的外委成型——锻件机械加工——人孔及接管焊后的二次加工——人孔盖的装配——总装及工装——热处理及耐压试验。解决了现有技术中加工球形贮罐工艺存在的诸多难点。
【IPC分类】B23P15/00
【公开号】CN105081705
【申请号】CN201510594928
【发明人】郭强
【申请人】沈阳航天新光集团有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月17日