3 .聚酯反應器製造工藝例項
3.1 聚酯反應器筒節製造工藝設計例項介紹
聚酯反應器的筒節製造
筒節製造工藝簡明流程圖
材檢——噴丸—— 探傷——號料——氣割——刨坡口——探傷 ——壓頭——
捲板——裝焊——退火——校圓 ——打磨 ——探傷
筒節製造工藝過程卡片
材檢鋼板除應符合gb6654《壓力容器用鋼板》的有關規定外，尚應符合3311-00jt中的有關要求。質證齊全、標記清楚。
噴丸鋼板單面噴丸，徹底除鏽
探傷對鋼板進行100%ut檢測，按jb/t4730.3-2005及3311-00jt中的有關要求執行。
號料筒體的下料尺寸為：l=2800mm。
氣割按線氣割下料並清理熔渣。
刨坡口按圖紙要求刨筒節縱、環縫坡口
探傷坡口表面100%mt檢查，按jb/t4730.4-2005中一級合格。
壓頭用大型油壓機壓頭
捲板用日本三輥捲板機進行冷卷。
裝焊組裝縱向焊接接頭並進行尺寸檢查錯邊量<1mm.焊接詳見焊接工藝說明書。縱向焊接接頭試板一對焊接接頭取樣做化學成分分析
退火進行退火熱處理，執行熱處理工藝。帶筒體縱向焊接接頭試板一對。
校圓筒體進行冷校圓，橢圓度<3mm.
打磨對坡口表面進行打磨清理。坡口表面處理乾淨仔細檢查直到合格為止。
探傷對焊接接頭進行100%rt檢測，按jb/t4730.2-2005中二級合格。焊接接頭進行100%ut檢測，按jb/t4730.
3-2005中一級合格。焊接接頭表面進行100%mt檢測，按jb/t4730.4-2005中一級合格。
筒節製造具體內容
選擇材料
此聚酯反應器筒節材料選擇基層為16mnr。16mnr是普通低合金鋼,是鍋爐壓力容器專用鋼，鍋爐壓力容器的常用材料。它的強度較高、塑性韌性良好。
常見交貨狀態為熱軋或正火。屬低合金高強度鋼，含mn量較低。效能與20g（412-540）近似，抗拉強度為（450-655）稍強，伸長率為19-21%，比20g的大於24%差
16mnr特點:16mnr鋼是屈服強度為345mpa級的壓力容器專用板，它具有良好的綜合力學效能和工藝效能。磷、硫含量略低於普16mn鋼，除抗拉強度、延伸率要求比普通16mn鋼有所提高外，還要求保證衝擊韌性。
它是目前我國用途最廣、用量最大的壓力容器專用鋼板。
按照16mnr最新執行標準gb gb713-2008，16mnr的化學成分如下：
表5-1 化學成分（重量分數）/%
化學成分：釩v：0.02%～0.15%；鈮nb：0.015%～0.060%；鈦ti：0.02%～0.020%。
物理性質：綜合力學效能好，焊接性、冷、熱加工效能和耐蝕性能均好。
表5-2 16mnr力學效能
此聚酯反應器筒節材料選擇基層為304不鏽鋼。304不鏽鋼是應用最為廣泛的一種鉻-鎳不鏽鋼，作為一種用途廣泛的鋼，具有良好的耐蝕性、耐熱性，低溫強度和機械特性；沖壓、彎曲等熱加工性好，無熱處理硬化現象（無磁性，便用溫度-196℃～800℃）。
表5-3 304不鏽鋼化學成分
力學效能：抗拉強度 σb (mpa)≥520
條件屈服強度 σ0.2 (mpa)≥205
伸長率 δ5 (%)≥40
斷面收縮率 ψ (%)≥60
複檢材料
一般來說，為了保證工程質量，所有原材料、構配件等，均要進行進場複檢，並做好記錄。有些原材料需要抽樣送檢，並取得合格報告後方可使用。具體實施按照工程驗收規範、國家標準執行。
淨化處理
原材料在軋制以後以及運輸和庫存期間，表面常產生鐵鏽和氧化皮，粘上油汙和泥土。經過劃線、切割成型、焊接等工序後，工件表面會粘上鐵渣，產生傷痕，焊縫及近縫區會產生氧化膜。這些汙物的存在，講影響裝置製造質量，所以必須淨化。
在裝置製造中淨化主要有以下目的：
①除鏽質量的好壞直接影響著鋼材的腐蝕速度；
②對焊接接頭處尤其是剖口處進行淨化處理，清除鏽、氧化物、油汙等，可以保證焊接量；
③可以提高下道工序的配合質量。
現代專業話的生產中常用的淨化方法有：噴砂法、拋丸法、化學清洗法。筒節原坯料常採用噴砂法除鏽。
噴砂是大面積去除鐵鏽和氧化膜的先進方法。它是利用高速噴出的壓縮空氣流帶出來的高速運動的砂粒衝擊工件表面而打落鐵鏽和氧化膜的方法。
矯形矯形除要矯正由於鋼材在運輸、吊裝或者存放過程中的不當所產生的較大變形外，有些製造精度要求較高的裝置要求鋼板的變形小，對儲存較好的供貨鋼材也需要矯形，因為供貨時的平面度要求有時不能滿足實際製造的要求。鋼板、型鋼供貨的平面度、彎曲度技術要求，裝置製造前一般鋼材的變形量允許偏差可以參考標準。就鋼板而已，供貨的技術要求鋼板的平面度每公尺不得大於10mm。
不能滿足一般鋼板變形量允許偏差每公尺小於1mm或1.5mm的要求。另外，為減小型鋼的矯正、矯直後材質本身塑形效能的損失，型材在矯正、矯直之前的變形量不能太大，即對課矯正的變形量有所規定。
劃線（1）、展開計算
（a）展開前的形狀及尺寸b）展開後的形狀及尺寸
圖5-1 筒節展開
已知：h=3000mm、dg=2200mm、δ=28mm
則有：dm=dg+δ=2200+28=2228mm
l=π×dm=3.14×2228=6996mm
h=h=3000mm
（2）、留餘量
（a）筒節捲製的伸長量：與被卷材質、板厚、捲製直徑的大小、捲製次數等條件有關，而本次採用冷卷，鋼板冷卷的伸長量較小，約為7～8mm。
（b）主要考慮內容為機加工餘量和熱切割加工餘量，見表5-4：
表5-4 邊緣機加工餘量/mm
表5-5 鋼板切割加工餘量/mm
（3）、焊縫變形量
對於尺寸要求嚴格的焊接結構件，劃線時要考慮焊縫變形量（焊縫收縮量），可以查相關的標準。對於簡單結構在自由狀態下進行電弧焊接時，也可以對焊縫收縮量等變形進行大致的估算。
（4）、劃線公差
圖5-2 筒節的劃線及公差要求
長度l和寬度h如圖5-2所示，對角線之差不大於1mm，兩平行線的不平行度不大於1mm，若考慮相對長度、寬度的關係則更為完善。一般情況下劃線公差也可以考慮為製造公差的一般。
綜上所述，可以的到此筒節的加工餘量如下表：
表5-6 加工餘量
實際用料線尺寸=展開尺寸-捲製伸長量+焊縫收縮量-焊縫剖開間隙+邊緣加工餘量
6996-7+3-4+10=6998mm
切割下料線尺寸=實際用料線尺寸+切割餘量+劃線公差
6998+11+1=7010mm
5.3.6排料
筒節排料的要求：
（1）、每節筒節，其縱向焊縫數量，公稱直徑dg不大於1800mm時，拼接焊縫不多於2條；公稱直徑dg大於1800mm時，拼接焊縫不多於3條；
（2）、每一節筒節的縱向焊縫中心線間的弧長不應小於300mm，見圖5-3（a）；
（3）、相鄰筒節的縱向焊縫與筒節縱向焊縫應互相錯開，並且兩焊縫中心間的弧長不得小於100mm，見圖5-3（b）；
（4）、最短筒節長度不應小於300mm
圖5-3 筒節、筒節上焊縫位置
筒節的製造
聚酯反應器筒節材料為複合材料，採用冷卷成型，製造的主要工序如下：
(1)氣割下料，邊緣機加工
按筒節排版圖進行預熱氣割下料，考慮焊縫收縮量和壓頭切割餘量；**焊縫（是所有焊縫已經焊接完畢，試壓氣密結束，再次施焊的焊縫，該焊縫必須百分之百的探傷）處的筒節長度方向應留有餘量，以便焊接試水封頭和水壓試驗後切割封頭。按照下料輪廓線火焰氣割鋼板。氣割下料後，邊緣再進行機加工。
(2)滾圓
在三輥重型捲板機上滾圓，用樣板檢查筒節內側曲率，保證氣割兩側直邊部分後，縱縫對接處錯邊量滿足技術要求。聚酯反應器筒節採用復合鋼板，筒節內徑2200mm。由於奧氏體的敏化溫度範圍是450~850℃，為防止厚板捲製脆性，採用150~200℃捲製。
同時注意卷圓過程中對不鏽鋼複層的保護。（注意事項：復合鋼板不能預彎，卷圓成形之前，捲板機輥子做除fe離子處理，或在卷圓加工後對不鏽鋼層表面進行打磨。
因為第一次卷圓後要把兩側直邊部分氣割去除，故卷圓前，先把其氣割去除的切割口區域的複層機加工去除，以便於氣割。）
筒節彎捲的回彈估算：
彎捲鋼板在輥子壓力下既有塑形彎曲，又有彈性彎曲，故鋼板解除安裝後，會有一定的彈性恢復，即回彈。
筒節在冷彎卷時，回彈量很大，鋼材的強度越大，回彈量就越大。為了盡量控制回彈量冷卷時要過捲，如圖5-4。同時，在最終成形前進行一次退火。
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