中高压法兰焊接连接使用施工与原始设计参数
中高压法兰焊接连接使用方便,能够承受较大的压力。焊接法兰被广泛应用于石油、化工、天然气、电站、冶金管道等领域。下面说一下焊接时焊条的选用
1.不锈钢法兰管件焊接时,受到重复加热析出碳化物,降低耐腐蚀性和力学性能。
2.铬不锈钢法兰管件焊后硬化性美标法兰较大,容易产生裂纹。若采用同类型的铬不锈钢焊条(G202、G207)焊接,必须进行300℃以上的预热和焊后700℃左右的缓冷处理。若焊件不能进行焊后热处理,则应选用不锈钢法兰管件焊条(A107、A207)。
3.不锈钢法兰,为改善耐蚀性能及焊接性而适当增加适量稳定性元素Ti、Nb、Mo等,焊接性较铬不锈钢法兰好一些。采用同类型的铬不锈钢法兰焊条(G302、G307)时,应进行200℃以上的预热和焊后800℃左右的回火处理。若焊件不能进行热处理,则应选用不锈钢法兰管件焊条(A107、A207)。
4.为防止由于法兰盖加热而产生睛间腐蚀,焊接电流不宜太大,比碳钢焊条较少20%左右,电弧不宜过长,层间快冷,以窄焊道为宜。
5.焊条使用时应保持干燥,钛钙型应经150℃干燥1小时,低a氢型应经200-250℃干燥1小时(不能多次重复烘干,否则药皮容易开裂剥落),防止焊条药皮粘油及其它脏物,以免致使焊缝增加含碳量和影响焊件质量。
中高压法兰焊接施工中,虽然只有一道焊口,但考虑到焊接变形与焊接质量,笔者所在公司采取X形坡口。首先,将环形坯料水平固定在龙门架夹具平台上,然后进行坡口加工,坡口加工先采用火焰进行切割,然后用砂轮机磨制而成,要求坡口表面光滑、平整、无明显凹槽,坡口表面及两侧无氧化铁、杂质、水分、油渍及分层等缺陷。
由于坯料的厚度较厚,选择合适的焊接方法直接影响焊接产生的变形程度。笔者所在公司选择手工焊进行两边对称焊接。
若焊接不当,仍有可能产生焊后变形。如,先焊完X坡口的一面,再焊接另一面;则先焊第一面时,结构刚性还比较小,焊接变形较大,当焊反面时,正面的焊缝已经成型,结构刚性大大增加,这时焊接引起的变形量比正面小,虽然两者变形方向相反,但并不能完全抵消,最后仍保留第一面的变形方向。根据焊接工件的厚度及焊条直径确定焊接层数,本例工件厚50mm,分成10层进行,每面5层,焊接采用正反对称焊接,每层焊接完成后锤击焊缝数次,以及待焊缝完全冷却以后再卸掉工装夹具,尽量消除焊接应力。
中压法兰焊接完成后,按JN4700要求进行全面的RT或UT检查,由于焊接部位是应力集中和法兰强度比较薄弱的部位,所以必须进行无损检测,且必须达到等级要求。UT检查必须达到Ⅰ级合格,或者RT必须达到Ⅱ级合格,检测方法按JB4730规定进行。
在国内,对于大型环件弯卷成形的研究还比较少,只是对弯卷成形的工艺方法进行了比较基础的研究[22-24],对于包括:弯卷成形的动力学、运动学规律研究、影响弯卷变形几何精度和组织性能变化规律的研究,弯卷过程辊系受力分析、弯卷设备的力能参数及弯卷设备的设计理论还很少见,因此严重影响了弯卷工艺技术的应用与发展,也影响了环件生产的节能减材和快速成形。所以急需研究弯卷成形工艺技术方法,建立弯卷过程的控制理论,通过力学计算和系统优化设计,建立大型环件弯卷成形设备的力能参数、机构优化途径和设备控制方法。
环件在高温下的弯卷成形受到材料学、传热学、接触力学、运动学、动力学等多因素耦合作用,是一种断面不均匀变形的复杂过程,工艺参数的设计和建立没有系统方法可以依据,如果只是通过大量的试验来获取相关数据,缺乏理论基础来指导,对人力、物力和时间都是极大的浪费,并且不一定能得到满意的结果,这限制了该项技术优势的充分发挥。所以要想较好的解决弯卷成形工艺和设备问题,必须通过基础理论计算和有限元分析等多种手段对影响弯卷成形工艺的因素进行全面系统的分析和研究。
随着科学技术的进步,工业生产不断发展,人民生活质量日益提高,利用管道输送气体、液体甚至气固、气液、固液相等物质,已成为当今实际工业生产和人民生活不可缺少的组成部分。流体输送时除了密闭管道需承受一定压力外,还要考虑介质特性(有毒、可燃、易爆或承受高温高压等)、管道所处的环境以及管道的材质等,管道一旦发生事故对人民生命财产安全将造成极大的危害和严重后果。
为了保证人民生命财产安全,降低安全事故发生几率,凡是符合《特种设备安全监察条例》限定范围内的管道均必须按照安全技术规范进行全过程安全生产监管,压力管道被纳入特种设备范围。压力管道是指同时具备下列条件的工艺装置、辅助装置以及界区内共用工程所属的工业管道:①最高工作压力大于或者等于0.1MPa(表压)的;②公称直径大于25mm的;③输送介质为气体、蒸汽、液化气体、最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性的液体的。以工程实例谈谈压力管道管件的设计。某开发区小区集中供热工程,由锅炉房提供饱和蒸汽供换热站热源,设计起点锅炉房,终点小区换热站。
原始设计参数和设计条件
(1)原始设计参数:工作介质:饱和蒸汽;工作压力:1.32MPa;换热站蒸汽耗量:27t/h。最高工作压力(表压)为1.32MPa,大于0.1MPa,公称直径预估计大于25mm,输送介质为气体,管道属压力管道,应遵循压力管道设计原则,按压力管道要求设计。
(2)依据原始设计参数确定设计条件:介质名称:饱和蒸汽;最高工作压力:1.32MPa;设计压力:1.50MPa;最高工作温度:196℃;设计温度:201.4℃。
河北中昊电力环保设备制造有限公司(http://www.zhonghao-guanjian.com)专业生产封头,异径管,高压异径管,高压封头等产品,公司经过多年的发展,规模日益壮大,拥有国内先进水平的管件生产成套设备,以及丰富的管件制造和管理经验。管件产品的生产采用国际标准、国家标准和部颁标准,也可根据用户的技术标准要求加工生产。