压力锅炉的锅筒制造工艺与焊接工艺.doc

压力锅炉的锅筒制造工艺与焊接工艺 设计报告 团队成员：........................... ......................................... 专业班级： ....................... 指导教师： ........................ 压力锅炉的锅筒制造工艺与焊接工艺设计 1.前言 我国锅炉发展至今,已经历了半个多世纪,由最初的直接进口锅炉,逐步转向自行设计、制造,这期间经历了10多年的历程。中国地域辽阔、人口众多,占据世界五分之一的人口,经济发展经过了多次高潮,特别是进入20世纪80年代以后,中国的经济发生了突飞猛进的变化,锅炉行业更加突出,全国锅炉制造企业增加近二分之一,并形成了独立开发研制一代又一代新产品的能力,产品的技术性能已接近发达国家水平。锅炉是经济发展时代不可缺少的商品,未来将如何发展,是非常值得研究的。同时，随着国际焊接技术的高速发展，目前国内的焊接技术已经取得引人瞩目的成就，这就为锅炉的发展提供了有力的发展基础，满足了当代高效、低耗、低污染的发展要求，确实提高了锅炉的质量，使锅炉应用更加广泛，尤其是一些极端的工作条件。 本次设计的课题是综合应用以前学过的焊接理论相关知识及机械设计相关知识，设计压力锅炉的锅筒制造工艺与焊接工艺设计，按照实习实施计划表，我首先查阅了相关资料，了解压力容器锅炉锅筒的制造与设计工艺流程，然后对指定锅炉的工作压强大小选择合适的材料及板材的厚度，并运用强度理论对该材料进行强度校核，设计及计算流程下文详细列出；采用埋弧焊对所选材料进行焊接，确定合理的焊接工艺，制定详细的焊接工艺卡，对焊缝外观进行评定，明确焊缝外观评定的主要项目，并写出焊缝外观评定结果，对焊接接头不同区域进行微观组织观察及显微硬度测试，对焊接接头力学性能进行评定。参照国家标准对焊接接头进行取样，画出式样图。 由于锅炉的工作条件，要求其各方面的能力比较高，尤其是承受压力的能力和耐腐蚀性，我比较了各种国标中提及的材料及焊接技术，综合本题中的工作条件，择优选取了锅炉材料及焊接工艺。 2.锅炉锅筒简介 锅筒是锅炉受热面中最主要的部件，也是最重要的部件，锅筒安装是其他受热面安装的基础，锅筒安装质量直接影响整个工程的进度和机组运行的安全性与经济性。 安装中应注意的安全事项 1）严禁在锅筒壁上和吊挂装置上引弧，加热和施焊。 2）锅筒起吊统一指挥，严禁起吊过程中两台起吊设备不同步，保持锅筒与钢架间距离，防止锅筒和钢架发生碰撞。 3）高空作业必须系好安装带，戴安全帽，身体合格。 4）因上下交叉作业较多，施工人员带到高空的小型工机具要放置稳妥，防止高空坠物伤人。 5）下雨和刮大风时不得吊装。 6）锅筒人孔封闭以前，应由有关人员全面检查认可，进出锅筒人员必须进行登记，并有专人监护。 7）锅筒安装平台要搭设牢固，四周要设安全栏杆。 3选材及下料 压力容器锅炉锅筒 （一）设计要求 压强P=2.5MPa；工作温度T=300℃；介质：压缩空气；容积V=10m3 （二）材料及板厚的选择 由于Pe=2.5MPa可知1.6MPa≤Pe＜10MPa，是中压锅炉。所以根据GB713-1008, 中压锅炉选用20g：C（≤0.20%）,Si（0.15～0.30%），Mn（0.50～0.90%），P（≤0.035%），S（≤0.035%） 锅炉的尺寸计算（如下表） 名称 符号 单位 计算公式或来源 取值 设计规范 额定工作压力 Pe MPa 给定 2.5 公称直径 Dn mm 给定 2000 计算压力 额定压力 Pe MPa 给定=2.5 2.5 ΔPa MPa ΔPa=0.05Pe 0.125 计算压力 P MPa P=Pe+ΔPe 2.625 临界饱和温度 T °C 给定 300 锅筒壁厚及长度 基本许用应力 [σ]J MPa 由GB150-1998知 20g 钢在板厚16～36 mm ，T=300℃时[σ]J= 102MPa 102 许用应力 [σ] MPa 《工业锅炉原理与设计》 [σ]= η*[σ]J 取锅筒受热温度300°C，η=0.95 则[σ]=96.9 MPa 96.9 减弱系数 Ψmin 参考焊缝的减弱系数取0.9 0.9 理论壁厚 Sl mm Sl =PD/（2[σ] Ψ –P） 30.56 附加壁厚 C mm C=C1+C2+C3 =0.5+0.5+0=1 《工业锅炉原理与设计》P1