专利名称：锅炉和压力容器大口径厚壁接管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种锅炉和压力容器大口径厚壁接管。
背景技术：
目前，锅炉和压力容器大口径厚壁接管，作为重要的受压元件，耐压试验时，除采用装配水压工装进行耐压试验密封外，通常采用在管端焊接水压端盖或水压封盖的方式，水压焊缝坡口与工地焊缝坡口间需要留有一定的一次性水压余量，待产品耐压试验合格、去除水压余量后，再加工大口径厚壁接管工地焊缝坡口，大口径厚壁接管水压焊缝坡口与工地焊缝坡口位置不同，其内外径大小、焊缝厚度基本一致；设计温度越高、设计压力越大、口径越大，大口径厚壁接管壁厚越厚，导致锅炉和压力容器制造企业的大口径厚壁接管耐 压试验时的焊接水压端盖材料和能源消耗高、制造周期长、经济效益差。现有某台容器设备的Dn716 X 55补强接管简称补强接管，原设计留有35mm的水压余量，需要焊接55mm厚的水压端盖，工地U型坡口与V型水压焊缝坡口内外径、壁厚55mm相同、呈平行过渡形式，水压焊缝需要消耗焊条37. 4kg。在满足强度和安全性要求的情况下，根据对补强接管原设计进行水压试验强度计算，得出其壁厚为30_就可以满足水压试验强度需要，因而可以改进并重新设计成补强接管新型水压焊缝坡口梯形过渡结构。实用新型内容本实用新型的目的是提供一种达到优化大口径厚壁接管水压焊缝坡口过渡设计、最大限度地减少水压焊缝金属用量，减少材料和能源消耗、降低制造成本、缩短制造周期、提高经济效益的锅炉和压力容器大口径厚壁接管水压焊缝坡口过渡结构。上述的目的通过以下的技术方案实现一种锅炉和压力容器的大口径厚壁接管，其组成包括大口径厚壁接管主体，所述的大口径厚壁接管主体端部具有工地焊缝坡口层，所述的工地焊缝坡口层连接耐压试验水压余量层，所述的耐压试验水压余量层连接水压焊缝坡口层，所述的水压焊缝坡口层连接水压焊缝层，所述的水压焊缝层连接平端盖或凸型端盖本体。所述的锅炉和压力容器的大口径厚壁接管，所述的耐压试验水压余量层包括梯形过渡段或坡形过渡段或圆弧形过渡段或Z形过渡段或上述两种组合或两种以上组合。所述的锅炉和压力容器的大口径厚壁接管，所述的工地焊缝坡口层厚度大于所述的水压焊缝坡口层厚度，所述的工地焊缝坡口层厚度大于所述的水压焊缝厚度。所述的锅炉和压力容器的大口径厚壁接管，所述的工地焊缝坡口包括V形工地焊缝坡口或U形工地焊缝坡口或U-V形工地焊缝坡口或双V形工地焊缝坡口 ；所述的水压焊缝坡口包括V形工地焊缝坡口或U形工地焊缝坡口或U-V形工地焊缝坡口或双V形工地焊缝坡口。所述的锅炉和压力容器的大口径厚壁接管，所述的大口径厚壁接管内径为100-4000 mm，所述的大口径厚壁接管的壁厚10-200mm，所述的水压余量层厚度5_40mm。有益效果[0016]I.本实用新型在满足强度核算和安全性要求的情况下，将以往锅炉和压力容器的大口径厚壁接管水压焊缝坡口结构形式进行优化，创新水压焊缝坡口过渡结构，从而减少水压焊缝坡口处壁厚和水压焊缝金属用量，降低了焊材、钢材、能源的消耗，缩短了制造周期，提高了经济效益。本实用新型进一步增强了大口径厚壁接管设计制造的经济性和技术水平；用于锅炉、压力容器、核电等领域制造技术，降低了上述领域的制造成本。本实用新型明显地克服了过去锅炉和压力容器大口径厚壁接管水压焊缝坡口与工地焊缝坡口内外径尺寸基本相同的平行过渡结构形式带来的材料和能源消耗大、制造周期长、生产效率低、经济效益差等诸多缺点和不足。本实用新型在满足强度和安全性要求的前提下，通过大口径厚壁接管水压焊缝坡口的新型过渡结构形式，充分发挥了大口径厚壁接管的力学和材料性能潜力和特点，使得水压焊缝坡口结构得以进一步优化，大幅降低了水压焊缝坡口及焊缝厚度，减少了焊材、钢 材和能源消耗，缩短了制造周期，提高了生产效率和经济效益。本实用新型结构新颖、技术实用、技术先进、结构可靠；适合锅炉和压力容器、管道、核电等领域制造企业应用；本产品批量越大、设计温度和压力越高、口径和壁厚越大，经济效益就越显著。6.本实用新型创造优化了 Dn716X55补强接管水压焊缝坡口结构，降低了材料和能源消耗，缩短了制造周期，提高了经济效益；本产品的水压焊缝坡口与原工地焊缝坡口外径不再相同，比原设计壁厚小25mm，水压焊缝仅需要消耗焊条12. 4kg，比改进前减少焊条消耗25kg，降低焊条、天然气和焊接工时消耗各约66. 8% ;并且减少水压端盖厚度，大幅度降低材料和人工等各种消耗。
附图I是本产品的结构示意图。附图2是附图I的具有梯形过渡段的结构示意图。附图3是附图I的具有坡形过渡段的结构示意图。附图4是附图I的具有圆弧形过渡段的结构示意图。附图5是附图I的具有Z形过渡段的结构示意图。
具体实施方式
实施例I :一种锅炉和压力容器大口径厚壁接管，包括大口径厚壁接管主体I，所述的大口径厚壁接管主体端部具有工地焊缝坡口层2，所述的工地焊缝坡口层连接耐压试验水压余量层3，所述的耐压试验水压余量层连接水压焊缝坡口层4，所述的水压焊缝坡口层连接水压焊缝层5，所述的水压焊缝层连接平端盖6或凸型端盖本体。实施例2:实施例I所述的锅炉和压力容器大口径厚壁接管，所述的耐压试验水压余量层包括梯形过渡段7或坡形过渡段8或圆弧形过渡段9或Z形过渡段10或上述两种组合或上述多种组合。实施例3 实施例I所述的锅炉和压力容器大口径厚壁接管，所述的工地焊缝坡口层的厚度大于所述的水压焊缝坡口厚度，所述的工地焊缝坡口厚度大于所述的水压焊缝厚度。实施例4 实施例I或2所述的锅炉和压力容器大口径厚壁接管，所述的工地焊缝坡口为V形工地焊缝坡口或U形工地焊缝坡口或U-V形工地焊缝坡口或双V形工地焊缝坡口 ；所述的水压焊缝坡口包括V形工地焊缝坡口或U形工地焊缝坡口或U-V形工地焊缝坡口或双V形工地焊缝坡口。实施例5 实施例I所述的锅炉和压力容器大口径厚壁接管，所述的大口径厚壁接管内径为100-4000 mm，所述的大口径厚壁接管的壁厚10-200mm，所述的水压余量的长度5_40mm。实施例6
·[0040]上述实施例所述的锅炉和压力容器大口径厚壁接管，所述的大口径厚壁接管内径为100，所述的大口径厚壁接管的壁厚10mm，所述的水压余量的提制厚度30mm。实施例7:上述实施例所述的锅炉和压力容器大口径厚壁接管，所述的大口径厚壁接管内径为4000 mm，所述的大口径厚壁接管的壁厚200mm，所述的水压余量的提制厚度40mm。实施例8 上述实施例所述的锅炉和压力容器大口径厚壁，所述的大口径厚壁接管内径为750 mm，所述的大口径厚壁接管的壁厚65mm，所述的水压余量的提制厚度30mm。实施例9 上述实施例所述的锅炉和压力容器大口径厚壁接管，所述的大口径厚壁接管内径为800 mm，所述的大口径厚壁接管的壁厚70mm，所述的水压余量的提制厚度30mm。实施例10 上述实施例所述的锅炉和压力容器大口径厚壁接管，所述的大口径厚壁接管内径为850，所述的大口径厚壁接管的壁厚75mm，所述的水压余量的提制厚度35mm。实施例11 上述实施例所述的锅炉和压力容器大口径厚壁接管，水压试验前，按附图I加工补强接管及部分工地焊缝坡口及水压焊缝坡口 ；提制厚度30mm的水压封盖，节约钢板约210 kg,降低钢板消耗50% ;预热、焊接补强接管与水压端盖间的厚度30mm的水压焊缝，取消原结构的焊后后热。焊缝经质量检查合格后，进行水压试验。水压试验后附图I气割修磨或机加剩余部分的工地焊缝坡口成型；壁厚减薄后，加工更加方便，工地焊缝坡口加工精度和表面质量进一步改善。 实施例12 上述实施例所述的锅炉和压力容器大口径厚壁接管，包括大口径厚壁接管、工地焊缝坡口、水压焊缝坡口、水压余量、水压焊缝、水压端盖等六部分。水压端盖可以是平端盖、也可以是各种凸型端盖；工地焊缝坡口、水压焊缝坡口、焊缝坡口形式可以是V形、U形、U-V形、双V形等；在满足强度和安全性要求的情况下，水压焊缝坡口、水压焊缝的外径或厚度明显小于工地焊缝坡口外径或厚度；在水压余量外表面，大口径厚壁接管外径或壁厚由工地焊缝坡口向水压焊缝坡口方向呈递减的梯形、坡形、圆弧形、Z形等过渡结构形式或其组合。
权利要求1.一种锅炉和压力容器的大口径厚壁接管，其组成包括大口径厚壁接管主体，其特征是所述的大口径厚壁接管主体端部具有工地焊缝坡口层，所述的工地焊缝坡口层连接耐压试验水压余量层，所述的耐压试验水压余量层连接水压焊缝坡口层，所述的水压焊缝坡口层连接水压焊缝层，所述的水压焊缝层连接平端盖或凸型端盖本体。
2.根据权利要求I所述的锅炉和压力容器的大口径厚壁接管，其特征是所述的耐压试验水压余量层包括梯形过渡段或坡形过渡段或圆弧形过渡段或Z形过渡段或上述两种组合或两种以上组合。
3.根据权利要求I所述的锅炉和压力容器的大口径厚壁接管，其特征是所述的工地焊缝坡口层厚度大于所述的水压焊缝坡口层厚度，所述的工地焊缝坡口层厚度大于所述的水压焊缝厚度。
4.根据权利要求I或2或3所述的锅炉和压力容器的大口径厚壁接管，其特征是所述的工地焊缝坡口包括V形工地焊缝坡口或U形工地焊缝坡口或U-V形工地焊缝坡口或双V形工地焊缝坡口 ；所述的水压焊缝坡口包括V形工地焊缝坡口或U形工地焊缝坡口或U-V形工地焊缝坡口或双V形工地焊缝坡口。
5.根据权利要求I所述的锅炉和压力容器的大口径厚壁接管，其特征是所述的大口径厚壁接管内径为100-4000 mm，所述的大口径厚壁接管的壁厚10-200mm，所述的水压余量层厚度5-40mm。
专利摘要锅炉和压力容器的大口径厚壁接管。现有某台容器设备的Dn716×55补强接管简称补强接管，原设计留有35mm的水压余量，需要焊接55mm厚的水压端盖，工地U型坡口与V型水压焊缝坡口内外径、壁厚55mm相同、呈平行过渡形式，水压焊缝需要消耗焊条37.4kg。本产品其组成包括大口径厚壁接管主体(1)，所述的大口径厚壁接管主体端部具有工地焊缝坡口层(2)，所述的工地焊缝坡口层连接耐压试验水压余量层(3)，所述的耐压试验水压余量层连接水压焊缝坡口层(4)，所述的水压焊缝坡口层连接水压焊缝层(5)，所述的水压焊缝层连接平端盖(6)或凸型端盖本体。本实用新型用于锅炉、压力容器、核电和管道。
文档编号F16L13/02GK202691344SQ201220362570
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日
发明者袁承春, 李世魁, 李国骥 申请人:哈尔滨锅炉厂有限责任公司