當(dāng)今壓力容器制造工作量最大的是焊接(占50%~60%),特別是環(huán)焊縫的焊接是很困難的。所以,只要消除厚環(huán)焊縫就能改善壓力容器的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo),提高生產(chǎn)率,而新型扁平繞帶式壓力容器正有效地解決了這個問題,現(xiàn)介紹如下:
1)筒體原材料:新型扁平繞帶式壓力容器的筒體由內(nèi)筒和其外壁交錯纏繞的扁平鋼帶組成,其內(nèi)筒較薄,可用一般鋼板卷焊制造。大量原材料為軋制型式簡單、價格便宜、材質(zhì)可靠、來源極廣的扁平鋼帶。它具有良好的機械性能,可成卷供應(yīng),利用率極高(其綜合性能與成本均低于任何厚板與薄板)。
2)機械加工:僅內(nèi)筒外壁需修磨,容器圓筒部分的多層結(jié)構(gòu)極大地減少了粗加工過程中的加工量,金屬利用率高,簡單易行。
3)焊接:僅內(nèi)筒及繞帶的兩端需焊接,大大地減少了焊接量。
4)質(zhì)量檢驗:壁薄易焊,質(zhì)量較易得到保證,易檢驗,僅內(nèi)筒需無損探傷,容器質(zhì)量可靠。
5)熱處理:僅內(nèi)筒需熱處理,不需大型熱處理設(shè)施。
6)制造設(shè)備:大型的簡易繞帶機床不是新型扁平繞帶式壓力容器制造過程中唯一的一臺專用設(shè)備,是一種不用床身而支承容器實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)與送帶運動的簡單纏繞裝置,可由槽鋼或工字鋼等型鋼拼裝而成。可設(shè)計成可拆結(jié)構(gòu),操作容易,繞帶效率高,為大型繞帶式壓力容器的現(xiàn)場繞制提供了有利的條件。新型的扁平繞帶式容器制造過程中只需將內(nèi)筒吊裝于繞帶機床上,扁平繞帶在薄內(nèi)筒外面機械化自動連續(xù)纏繞,直至達(dá)到所需厚度要求,才需將容器卸下。繞制容器的內(nèi)徑大小、筒體長短、器壁厚度和重量均可在很大范圍內(nèi)變化。它不僅能保證鋼帶的纏繞質(zhì)量,而且還能使鋼帶纏繞具有較高的效率。
7)制造成本:制造費用可降低30%~50%,大大低于其它多層壓力容器,具有顯著的經(jīng)濟效益。
8)制造工藝技術(shù):繞帶機床簡單易操作,根據(jù)容器工作狀態(tài)下的繞層應(yīng)力水平即可計算出每層鋼帶的初始纏繞數(shù)據(jù),采用非常簡單的繞帶機床即可達(dá)到纏繞要求,扁平鋼帶的纏繞層間沒有“扣合”精度要求,不需嚴(yán)格控制層間貼合面過盈量。
9)生產(chǎn)效率:繞制一臺大型容器只需100小時~200小時,工序少、周期短,可提高工效一倍。
10)使用安全可靠性:筒體無厚環(huán)縫,交錯纏繞的鋼帶層有“透氣”作用,繞帶層既能承受高壓力,又對用高強度鋼制造的內(nèi)筒發(fā)生破壞時起保護作用。即使內(nèi)筒存在缺陷,由于繞帶層采用預(yù)應(yīng)力纏繞而容器不至于發(fā)生脆斷破壞;即使其內(nèi)筒在工作壓力下由多種原因發(fā)生破裂,也“只漏抑爆”,使用安全可靠,無須再另外設(shè)置防爆外殼。
11)筒體厚度:內(nèi)筒厚度僅占總厚度的1/4~1/6。
12)內(nèi)筒應(yīng)力分布:多層組合,由于鋼帶采用預(yù)拉應(yīng)力纏繞,容器軸向應(yīng)力小,可制成“低應(yīng)力內(nèi)筒”結(jié)構(gòu),使容器在工作狀態(tài)下,徑、環(huán)向應(yīng)力分布均勻。
13)生產(chǎn)管理:十分簡單。
14)其它:新型扁平繞帶式壓力容器重量輕,制造過程中可節(jié)省能耗80%。
通過以上介紹可知,新型扁平繞帶式壓力容器既能保證最有利的制造工藝條件,又能提高強度,而且具有“只漏抑爆”的安全特性;且由于鋼帶實行變預(yù)應(yīng)力纏繞,對常溫、低溫、高溫及強腐蝕等場合均能適應(yīng)。因此它是一種結(jié)構(gòu)優(yōu)良、制造成本低、比已有的類似形式的容器有更高操作安全可靠性、適應(yīng)力極強的多層壓力容器結(jié)構(gòu)。它必將更加廣泛地適用于石油、化工、冶金、輕工、重機、食品、煤氣、核站、航空等領(lǐng)域,而且具有廣泛的發(fā)展前景。
1)筒體原材料:新型扁平繞帶式壓力容器的筒體由內(nèi)筒和其外壁交錯纏繞的扁平鋼帶組成,其內(nèi)筒較薄,可用一般鋼板卷焊制造。大量原材料為軋制型式簡單、價格便宜、材質(zhì)可靠、來源極廣的扁平鋼帶。它具有良好的機械性能,可成卷供應(yīng),利用率極高(其綜合性能與成本均低于任何厚板與薄板)。
2)機械加工:僅內(nèi)筒外壁需修磨,容器圓筒部分的多層結(jié)構(gòu)極大地減少了粗加工過程中的加工量,金屬利用率高,簡單易行。
3)焊接:僅內(nèi)筒及繞帶的兩端需焊接,大大地減少了焊接量。
4)質(zhì)量檢驗:壁薄易焊,質(zhì)量較易得到保證,易檢驗,僅內(nèi)筒需無損探傷,容器質(zhì)量可靠。
5)熱處理:僅內(nèi)筒需熱處理,不需大型熱處理設(shè)施。
6)制造設(shè)備:大型的簡易繞帶機床不是新型扁平繞帶式壓力容器制造過程中唯一的一臺專用設(shè)備,是一種不用床身而支承容器實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)與送帶運動的簡單纏繞裝置,可由槽鋼或工字鋼等型鋼拼裝而成。可設(shè)計成可拆結(jié)構(gòu),操作容易,繞帶效率高,為大型繞帶式壓力容器的現(xiàn)場繞制提供了有利的條件。新型的扁平繞帶式容器制造過程中只需將內(nèi)筒吊裝于繞帶機床上,扁平繞帶在薄內(nèi)筒外面機械化自動連續(xù)纏繞,直至達(dá)到所需厚度要求,才需將容器卸下。繞制容器的內(nèi)徑大小、筒體長短、器壁厚度和重量均可在很大范圍內(nèi)變化。它不僅能保證鋼帶的纏繞質(zhì)量,而且還能使鋼帶纏繞具有較高的效率。
7)制造成本:制造費用可降低30%~50%,大大低于其它多層壓力容器,具有顯著的經(jīng)濟效益。
8)制造工藝技術(shù):繞帶機床簡單易操作,根據(jù)容器工作狀態(tài)下的繞層應(yīng)力水平即可計算出每層鋼帶的初始纏繞數(shù)據(jù),采用非常簡單的繞帶機床即可達(dá)到纏繞要求,扁平鋼帶的纏繞層間沒有“扣合”精度要求,不需嚴(yán)格控制層間貼合面過盈量。
9)生產(chǎn)效率:繞制一臺大型容器只需100小時~200小時,工序少、周期短,可提高工效一倍。
10)使用安全可靠性:筒體無厚環(huán)縫,交錯纏繞的鋼帶層有“透氣”作用,繞帶層既能承受高壓力,又對用高強度鋼制造的內(nèi)筒發(fā)生破壞時起保護作用。即使內(nèi)筒存在缺陷,由于繞帶層采用預(yù)應(yīng)力纏繞而容器不至于發(fā)生脆斷破壞;即使其內(nèi)筒在工作壓力下由多種原因發(fā)生破裂,也“只漏抑爆”,使用安全可靠,無須再另外設(shè)置防爆外殼。
11)筒體厚度:內(nèi)筒厚度僅占總厚度的1/4~1/6。
12)內(nèi)筒應(yīng)力分布:多層組合,由于鋼帶采用預(yù)拉應(yīng)力纏繞,容器軸向應(yīng)力小,可制成“低應(yīng)力內(nèi)筒”結(jié)構(gòu),使容器在工作狀態(tài)下,徑、環(huán)向應(yīng)力分布均勻。
13)生產(chǎn)管理:十分簡單。
14)其它:新型扁平繞帶式壓力容器重量輕,制造過程中可節(jié)省能耗80%。
通過以上介紹可知,新型扁平繞帶式壓力容器既能保證最有利的制造工藝條件,又能提高強度,而且具有“只漏抑爆”的安全特性;且由于鋼帶實行變預(yù)應(yīng)力纏繞,對常溫、低溫、高溫及強腐蝕等場合均能適應(yīng)。因此它是一種結(jié)構(gòu)優(yōu)良、制造成本低、比已有的類似形式的容器有更高操作安全可靠性、適應(yīng)力極強的多層壓力容器結(jié)構(gòu)。它必將更加廣泛地適用于石油、化工、冶金、輕工、重機、食品、煤氣、核站、航空等領(lǐng)域,而且具有廣泛的發(fā)展前景。
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