本手冊是由中國焊接協(xié)會組織鍋爐壓力容器行業(yè)的眾多專家編寫的。首先介紹了有關(guān)鍋爐壓力容器的分類、結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)知識;接著闡述了承壓設(shè)備常用的焊接方法、焊接設(shè)備、焊接材料和焊接工藝;然后給出了鍋爐壓力容器用鋼材的焊接知識。同時,還介紹了鍋爐壓力容器焊接的新技術(shù)、新設(shè)備,并著重介紹了鍋爐壓力容器的焊接工程管理和承壓設(shè)備典型的生產(chǎn)裝置的焊接實例。
近十年來,我國特種設(shè)備的設(shè)計、生產(chǎn)及制造得到了較快的發(fā)展,產(chǎn)量從2005年的376.2萬臺增長到2014年的1036.46萬臺。鍋爐及壓力容器制造在特種設(shè)備制造業(yè)中占有相當(dāng)大的比重,截至2014年底,我國鍋爐及壓力容器制造規(guī)模以上企業(yè)1297家,其中ASME持證廠家達(dá)到890家,僅次于美國,排在全球第二位。
鍋爐壓力容器廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要領(lǐng)域,如石化、火電、煤化工、化肥、醫(yī)藥、冶金等。隨著國內(nèi)承壓設(shè)備應(yīng)用范圍的逐漸擴(kuò)大,業(yè)內(nèi)對鍋爐壓力容器的制造要求不斷提高,同時對制造過程中的焊接技術(shù)以及各種工作參數(shù)的要求也不斷提高。現(xiàn)代壓力容器也已發(fā)展成典型的全焊結(jié)構(gòu),焊接已成為鍋爐壓力容器制造過程中最重要、最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié),焊接質(zhì)量的好壞直接影響到了承壓設(shè)備的質(zhì)量、造價以及生產(chǎn)效率等諸多方面。為了保證焊接產(chǎn)品的質(zhì)量,擴(kuò)大焊接在鍋爐壓力容器制造中的應(yīng)用,中國焊接協(xié)會組織編寫了這本《鍋爐壓力容器焊接實用手冊》。
本手冊介紹了鍋爐壓力容器的分類、結(jié)構(gòu);承壓設(shè)備常用的各種焊接方法、焊接設(shè)備、焊接材料和焊接工藝;鍋爐壓力容器用鋼材料的焊接基本知識等內(nèi)容,目的是使焊接從業(yè)者對鍋爐壓力容器設(shè)備以及其焊接能夠有較全面的了解。同時在各章的相關(guān)內(nèi)容中逐漸介紹了鍋爐壓力容器焊接的一些新技術(shù),著重介紹了焊接工程管理和典型承壓設(shè)備生產(chǎn)裝置的制造焊接實例,為焊接從業(yè)者解決鍋爐壓力容器焊接工程中遇到的各種復(fù)雜焊接問題提供了參考。本手冊可供鍋爐壓力容器制造企業(yè)的設(shè)計、研究、管理、檢驗等工程技術(shù)人員參考使用。
本書在編寫過程中,得到了中國焊接協(xié)會能源裝備工作委員會、全國鍋爐及壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會、哈爾濱工業(yè)大學(xué)國家焊接重點實驗室和機(jī)械工業(yè)出版社的關(guān)心和大力支持,特此表示感謝。由于編者水平有限,書中難免有錯誤和不妥之處,敬請讀者批評指正。
編者
前言
第1章鍋爐壓力容器的基礎(chǔ)知識
1.1鍋爐的分類
1.1.1按用途分類
1.1.2按鍋爐設(shè)備級別及額定工作壓力分類
1.1.3按燃燒方式分類
1.1.4按排渣方式分類
1.1.5按燃料或能源分類
1.2電站鍋爐的結(jié)構(gòu)
1.2.1亞臨界鍋爐的總體結(jié)構(gòu)
1.2.2超臨界及超超臨界鍋爐的總體結(jié)構(gòu)
1.2.3循環(huán)流化床鍋爐的總體結(jié)構(gòu)
1.2.4聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐的總體結(jié)構(gòu)
1.3壓力容器的分類及基本結(jié)構(gòu)
1.3.1壓力容器的分類
1.3.2圓柱形壓力容器的結(jié)構(gòu)
1.4典型壓力容器概述
1.4.1球形壓力容器
1.4.2換熱器
1.4.3塔器
1.4.4反應(yīng)器
1.4.5厚壁高壓容器
1.5鍋爐壓力容器的發(fā)展趨勢
1.5.1逐漸向大型化、極端化方向發(fā)展
1.5.2承受介質(zhì)日益苛刻化帶來的影響
1.5.3長周期運行已經(jīng)成為客觀需求
1.5.4重型承壓設(shè)備的輕量化
第2章壓力容器的焊接方法及設(shè)備
2.1常用焊接方法及設(shè)備
2.1.1熔焊設(shè)備
2.1.2自動化設(shè)備
2.2典型焊接設(shè)備簡介
2.2.1窄間隙埋弧焊裝備
2.2.2帶極堆焊設(shè)備
2.2.3馬鞍形切割機(jī)
2.2.4馬鞍形焊接機(jī)
2.2.5小管徑直管對接機(jī)
2.2.6集箱窄間隙熱絲TIG焊接機(jī)
2.2.7小管內(nèi)壁堆焊機(jī)
2.2.8立向管道堆焊機(jī)
2.2.9膜式壁自動焊接機(jī)
2.2.10管板焊機(jī)
第3章鍋爐壓力容器焊接材料的選用
3.1焊接材料簡介及分類
3.1.1焊條
3.1.2埋弧焊用焊絲和焊劑
3.1.3氣體保護(hù)焊用焊絲和氣體
3.1.4耐蝕堆焊用不銹鋼焊帶
3.2鍋爐壓力容器焊接材料標(biāo)準(zhǔn)
3.3鍋爐壓力容器焊接材料的選擇及性能要求
3.3.1鍋爐壓力容器對焊接材料的基本要求
3.3.2鍋爐壓力容器焊接材料的選用原則
3.3.3鍋爐壓力容器焊接材料的質(zhì)量管理、保管和檢測
3.4鍋爐壓力容器焊接材料的發(fā)展趨勢
3.4.1我國鍋爐壓力容器焊接材料與發(fā)達(dá)國家的差距
3.4.2我國鍋爐壓力容器焊接材料的發(fā)展趨勢
第4章鍋爐壓力容器材料的焊接
4.1碳鋼的焊接
4.1.1碳鋼的焊接特點
4.1.2碳鋼的焊接工藝要點
4.2低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的焊接
4.2.1低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的焊接性
4.2.2低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的焊接工藝要點
4.3耐熱鋼的焊接
4.3.1低合金耐熱鋼的焊接性
4.3.2低合金耐熱鋼的焊接工藝要點
4.4低溫鋼的焊接
4.4.1低溫鋼的焊接性
4.4.2低溫鋼的焊接工藝要點
4.5不銹鋼的焊接
4.5.1不銹鋼的焊接方法與焊接材料
4.5.2鍋爐壓力容器常用不銹鋼的焊接特點
4.6材料的表面耐蝕堆焊
4.6.1耐蝕堆焊的焊接特點
4.6.2耐蝕堆焊的焊接工藝
4.7有色金屬的焊接(鋁、鈦、鋯、鎳)
4.7.1鋁及鋁合金的焊接
4.7.2鈦及鈦合金的焊接
4.7.3鋯材的焊接
4.7.4鎳及鎳合金的焊接
第5章鍋爐壓力容器焊接工程管理
5.1焊接工藝設(shè)計的依據(jù)及準(zhǔn)備
5.1.1焊接工藝設(shè)計的依據(jù)
5.1.2焊接工藝設(shè)計的準(zhǔn)備
5.2NB/T 47014《承壓設(shè)備焊接工藝評定》標(biāo)準(zhǔn)
5.2.1承壓設(shè)備焊接工藝評定原理
5.2.2NB/T 47014《承壓設(shè)備焊接工藝評定》簡介
5.3焊接工藝文件的制定
5.3.1焊接工藝方案
5.3.2焊接工藝規(guī)程
5.4特種設(shè)備焊工培訓(xùn)考試
5.4.1總則(管理部分)
5.4.2附件A(技術(shù)部分)
5.5焊接工藝設(shè)計及生產(chǎn)管理
5.5.1焊接工藝設(shè)計內(nèi)容
5.5.2焊接工藝設(shè)計程序
5.5.3焊接生產(chǎn)管理
第6章典型鍋爐壓力容器焊接案例
6.1鍋爐常見結(jié)構(gòu)的焊接
6.1.1鍋筒的焊接
6.1.2鍋爐集箱的焊接
6.1.3膜式壁管屏的焊接
6.1.4蛇形管的焊接
6.2加氫反應(yīng)器的焊接
6.2.1加氫反應(yīng)器的發(fā)展
6.2.2案例
6.3換熱器的焊接
6.3.1換熱器的發(fā)展
6.3.2管殼式換熱器
6.3.3案例
6.4焦炭塔的焊接
6.4.1焦炭塔的工藝特點
6.4.2焦炭塔的結(jié)構(gòu)特點
6.4.3焦炭塔的選材
6.4.4焦炭塔的焊接
6.4.5熱處理
6.4.6檢驗
6.509MnNiDR鋼制-70℃球罐的焊接
6.5.109MnNiDR鋼焊接性試驗
6.5.209MnNiDR鋼制2000m3乙烯球罐的建造
6.6尿素合成塔焊接
6.6.1尿素合成塔的結(jié)構(gòu)和特點
6.6.2尿素合成塔的主體材料
6.6.3尿素合成塔的焊接材料
6.6.4尿素合成塔的焊接制造
6.7大型氣化爐焊接技術(shù)
6.7.1外殼制造工藝
6.7.2內(nèi)件制造
6.7.3氣化爐外殼和內(nèi)件組裝
6.8液化天然氣(LNG)低溫儲罐的焊接
6.8.1LNG低溫儲罐的選材
6.8.2LNG低溫儲罐的焊接
6.8.3LNG低溫儲罐的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
參考文獻(xiàn)