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(jì)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(gè)問(wèn)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(cuò)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(jiǎn)單、價(jià)格便宜、材質(zhì)可靠、來(lái)源極廣的扁平鋼帶。它具有良好的機(jī)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(jī)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(guò)程中的加工量,金屬利用率高,簡(jiǎn)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(yàn):壁薄易焊,質(zhì)量較易得到保證,易檢驗(yàn),僅內(nèi)筒需無(wú)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(jiǎn)易繞帶機(jī)床不是新型扁平繞帶式壓力容器制造過(guò)程中唯一的一臺(tái)專用設(shè)備,是一種不用床身而支承容器實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)與送帶運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)單纏繞裝置,可由槽鋼或工字鋼等型鋼拼裝而成。可設(shè)計(jì)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(chǎng)繞制提供了有利的條件。新型的扁平繞帶式容器制造過(guò)程中只需將內(nèi)筒吊裝于繞帶機(jī)床上,扁平繞帶在薄內(nèi)筒外面機(jī)械化自動(dòng)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(zhǎng)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(fèi)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(jì)效益。
8)制造工藝技術(shù):繞帶機(jī)床簡(jiǎn)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(jì)算出每層鋼帶的初始纏繞數(shù)據(jù),采用非常簡(jiǎn)單的繞帶機(jī)床即可達(dá)到纏繞要求,扁平鋼帶的纏繞層間沒(méi)有“扣合”精度要求,不需嚴(yán)格控制層間貼合面過(guò)盈量。
9)生產(chǎn)效率:繞制一臺(tái)大型容器只需100小時(shí)~200小時(shí),工序少、周期短,可提高工效一倍。
10)使用安全可靠性:筒體無(wú)厚環(huán)縫,交錯(cuò)纏繞的鋼帶層有“透氣”作用,繞帶層既能承受高壓力,又對(duì)用高強(qiáng)度鋼制造的內(nèi)筒發(fā)生破壞時(shí)起保護(hù)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(wú)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(jiǎn)單。
14)其它:新型扁平繞帶式壓力容器重量輕,制造過(guò)程中可節(jié)省能耗80%。
通過(guò)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(qiáng)度,而且具有“只漏抑爆”的安全特性;且由于鋼帶實(shí)行變預(yù)應(yīng)力纏繞,對(duì)常溫、低溫、高溫及強(qiáng)腐蝕等場(chǎng)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(qiáng)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(jī)、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(cuò)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(jiǎn)單、價(jià)格便宜、材質(zhì)可靠、來(lái)源極廣的扁平鋼帶。它具有良好的機(jī)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(jī)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(guò)程中的加工量,金屬利用率高,簡(jiǎn)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(yàn):壁薄易焊,質(zhì)量較易得到保證,易檢驗(yàn),僅內(nèi)筒需無(wú)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(jiǎn)易繞帶機(jī)床不是新型扁平繞帶式壓力容器制造過(guò)程中唯一的一臺(tái)專用設(shè)備,是一種不用床身而支承容器實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)與送帶運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)單纏繞裝置,可由槽鋼或工字鋼等型鋼拼裝而成。可設(shè)計(jì)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(chǎng)繞制提供了有利的條件。新型的扁平繞帶式容器制造過(guò)程中只需將內(nèi)筒吊裝于繞帶機(jī)床上,扁平繞帶在薄內(nèi)筒外面機(jī)械化自動(dòng)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(zhǎng)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(fèi)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(jì)效益。
8)制造工藝技術(shù):繞帶機(jī)床簡(jiǎn)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(jì)算出每層鋼帶的初始纏繞數(shù)據(jù),采用非常簡(jiǎn)單的繞帶機(jī)床即可達(dá)到纏繞要求,扁平鋼帶的纏繞層間沒(méi)有“扣合”精度要求,不需嚴(yán)格控制層間貼合面過(guò)盈量。
9)生產(chǎn)效率:繞制一臺(tái)大型容器只需100小時(shí)~200小時(shí),工序少、周期短,可提高工效一倍。
10)使用安全可靠性:筒體無(wú)厚環(huán)縫,交錯(cuò)纏繞的鋼帶層有“透氣”作用,繞帶層既能承受高壓力,又對(duì)用高強(qiáng)度鋼制造的內(nèi)筒發(fā)生破壞時(shí)起保護(hù)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(wú)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(jiǎn)單。
14)其它:新型扁平繞帶式壓力容器重量輕,制造過(guò)程中可節(jié)省能耗80%。
通過(guò)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(qiáng)度,而且具有“只漏抑爆”的安全特性;且由于鋼帶實(shí)行變預(yù)應(yīng)力纏繞,對(duì)常溫、低溫、高溫及強(qiáng)腐蝕等場(chǎng)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(qiáng)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(jī)、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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