專利名稱：鍋爐和壓力容器大口徑厚壁接管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鍋爐和壓力容器大口徑厚壁接管，特別是其水壓焊縫坡口的過渡結構。
背景技術：
目前，鍋爐和壓力容器大口徑厚壁接管，作為重要的受壓元件，耐壓試驗時，除采用裝配水壓工裝進行耐壓試驗密封外，通常采用在管端焊接水壓端蓋或水壓封蓋的方式，水壓焊縫坡口與工地焊縫坡口間需要留有一定的一次性水壓余量，待產(chǎn)品耐壓試驗合格、去除水壓余量后，再加工大口徑厚壁接管工地焊縫坡口，大口徑厚壁接管水壓焊縫坡口與工地焊縫坡口位置不同，其內(nèi)外徑大小、焊縫厚度基本一致；設計溫度越高、設計壓力越大、口徑 越大，大口徑厚壁接管壁厚越厚，導致鍋爐和壓力容器制造企業(yè)的大口徑厚壁接管耐壓試驗時的焊接水壓端蓋材料和能源消耗高、制造周期長、經(jīng)濟效益差。 現(xiàn)有某臺容器設備的Dn716 X 55補強接管簡稱補強接管，原設計留有35mm的水壓余量，需要焊接55mm厚的水壓端蓋，工地U型坡口與V型水壓焊縫坡口內(nèi)外徑、壁厚55mm相同、呈平行過渡形式，水壓焊縫需要消耗焊條37. 4kg。在滿足強度和安全性要求的情況下，根據(jù)對補強接管原設計進行水壓試驗強度計算，得出其壁厚為30_就可以滿足水壓試驗強度需要，因而可以改進并重新設計成補強接管新型水壓焊縫坡口梯形過渡結構。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種達到優(yōu)化大口徑厚壁接管水壓焊縫坡口過渡設計、最大限度地減少水壓焊縫金屬用量，減少材料和能源消耗、降低制造成本、縮短制造周期、提高經(jīng)濟效益的鍋爐和壓力容器大口徑厚壁接管水壓焊縫坡口過渡結構。上述的目的通過以下的技術方案實現(xiàn)
一種鍋爐和壓力容器的大口徑厚壁接管，其組成包括大口徑厚壁接管主體，所述的大口徑厚壁接管主體端部具有工地焊縫坡口層，所述的工地焊縫坡口層連接耐壓試驗水壓余量層，所述的耐壓試驗水壓余量層連接水壓焊縫坡口層，所述的水壓焊縫坡口層連接水壓焊縫層，所述的水壓焊縫層連接平端蓋或凸型端蓋本體。所述的鍋爐和壓力容器的大口徑厚壁接管，所述的耐壓試驗水壓余量層包括梯形過渡段或坡形過渡段或圓弧形過渡段或Z形過渡段或上述兩種組合或兩種以上組合。所述的鍋爐和壓力容器的大口徑厚壁接管，所述的工地焊縫坡口層厚度大于所述的水壓焊縫坡口層厚度，所述的工地焊縫坡口層厚度大于所述的水壓焊縫厚度。所述的鍋爐和壓力容器的大口徑厚壁接管，所述的工地焊縫坡口包括V形工地焊縫坡口或U形工地焊縫坡口或U-V形工地焊縫坡口或雙V形工地焊縫坡口 ；所述的水壓焊縫坡口包括V形工地焊縫坡口或U形工地焊縫坡口或U-V形工地焊縫坡口或雙V形工地焊縫坡口。所述的鍋爐和壓力容器的大口徑厚壁接管，所述的大口徑厚壁接管內(nèi)徑為100-4000 mm，所述的大口徑厚壁接管的壁厚10-200mm，所述的水壓余量層厚度5_40mm。
有益效果
I.本發(fā)明在滿足強度核算和安全性要求的情況下，將以往鍋爐和壓力容器的大口徑厚壁接管水壓焊縫坡口結構形式進行優(yōu)化，創(chuàng)新水壓焊縫坡口過渡結構，從而減少水壓焊縫坡口處壁厚和水壓焊縫金屬用量，降低了焊材、鋼材、能源的消耗，縮短了制造周期，提高了經(jīng)濟效益。本發(fā)明進一步增強了大口徑厚壁接管設計制造的經(jīng)濟性和技術水平；用于鍋爐、壓力容器、核電等領域制造技術，降低了上述領域的制造成本。本發(fā)明明顯地克服了過去鍋爐和壓力容器大口徑厚壁接管水壓焊縫坡口與工地焊縫坡口內(nèi)外徑尺寸基本相同的平行過渡結構形式帶來的材料和能源消耗大、制造周期長、生產(chǎn)效率低、經(jīng)濟效益差等諸多缺點和不足。本發(fā)明在滿足強度和安全性要求的前提下，通過大口徑厚壁接管水壓焊縫坡口的新型過渡結構形式，充分發(fā)揮了大口徑厚壁接管的力學和材料性能潛力和特點，使得水壓 焊縫坡口結構得以進一步優(yōu)化，大幅降低了水壓焊縫坡口及焊縫厚度，減少了焊材、鋼材和能源消耗，縮短了制造周期，提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。本發(fā)明結構新穎、技術實用、技術先進、結構可靠；適合鍋爐和壓力容器、管道、核電等領域制造企業(yè)應用；本產(chǎn)品批量越大、設計溫度和壓力越高、口徑和壁厚越大，經(jīng)濟效益就越顯著。
6.本發(fā)明創(chuàng)造優(yōu)化了 Dn716X55補強接管水壓焊縫坡口結構，降低了材料和能源消耗，縮短了制造周期，提高了經(jīng)濟效益；本產(chǎn)品的水壓焊縫坡口與原工地焊縫坡口外徑不再相同，比原設計壁厚小25mm，水壓焊縫僅需要消耗焊條12. 4kg，比改進前減少焊條消耗25kg，降低焊條、天然氣和焊接工時消耗各約66. 8% ;并且減少水壓端蓋厚度，大幅度降低材料和人工等各種消耗。


附圖I是本產(chǎn)品的結構示意圖。附圖2是附圖I的具有梯形過渡段的結構示意圖。附圖3是附圖I的具有坡形過渡段的結構示意圖。附圖4是附圖I的具有圓弧形過渡段的結構示意圖。附圖5是附圖I的具有Z形過渡段的結構示意圖。
具體實施例方式 實施例I :
一種鍋爐和壓力容器大口徑厚壁接管，包括大口徑厚壁接管主體I，所述的大口徑厚壁接管主體端部具有工地焊縫坡口層2，所述的工地焊縫坡口層連接耐壓試驗水壓余量層3，所述的耐壓試驗水壓余量層連接水壓焊縫坡口層4，所述的水壓焊縫坡口層連接水壓焊縫層5，所述的水壓焊縫層連接平端蓋6或凸型端蓋本體。實施例2:
實施例I所述的鍋爐和壓力容器大口徑厚壁接管，所述的耐壓試驗水壓余量層包括梯形過渡段7或坡形過渡段8或圓弧形過渡段9或Z形過渡段10或上述兩種組合或上述多種組合。實施例3 實施例I所述的鍋爐和壓力容器大口徑厚壁接管，所述的工地焊縫坡口層的厚度大于所述的水壓焊縫坡口厚度，所述的工地焊縫坡口厚度大于所述的水壓焊縫厚度。實施例4
實施例I或2所述的鍋爐和壓力容器大口徑厚壁接管，所述的工地焊縫坡口為V形工地焊縫坡口或U形工地焊縫坡口或U-V形工地焊縫坡口或雙V形工地焊縫坡口 ；所述的水壓焊縫坡口包括V形工地焊縫坡口或U形工地焊縫坡口或U-V形工地焊縫坡口或雙V形工地焊縫坡口。
實施例5
實施例I所述的鍋爐和壓力容器大口徑厚壁接管，所述的大口徑厚壁接管內(nèi)徑為100-4000 mm，所述的大口徑厚壁接管的壁厚10-200mm，所述的水壓余量的長度5_40mm。實施例6
上述實施例所述的鍋爐和壓力容器大口徑厚壁接管，所述的大口徑厚壁接管內(nèi)徑為100，所述的大口徑厚壁接管的壁厚10mm，所述的水壓余量的提制厚度30mm。實施例7
上述實施例所述的鍋爐和壓力容器大口徑厚壁接管，所述的大口徑厚壁接管內(nèi)徑為4000 mm，所述的大口徑厚壁接管的壁厚200mm，所述的水壓余量的提制厚度40mm。實施例8
上述實施例所述的鍋爐和壓力容器大口徑厚壁，所述的大口徑厚壁接管內(nèi)徑為750mm，所述的大口徑厚壁接管的壁厚65mm，所述的水壓余量的提制厚度30mm。實施例9
上述實施例所述的鍋爐和壓力容器大口徑厚壁接管，所述的大口徑厚壁接管內(nèi)徑為800 mm，所述的大口徑厚壁接管的壁厚70mm，所述的水壓余量的提制厚度30mm。實施例10
上述實施例所述的鍋爐和壓力容器大口徑厚壁接管，所述的大口徑厚壁接管內(nèi)徑為850，所述的大口徑厚壁接管的壁厚75mm，所述的水壓余量的提制厚度35mm。實施例11
上述實施例所述的鍋爐和壓力容器大口徑厚壁接管，水壓試驗前，按附圖I加工補強接管及部分工地焊縫坡口及水壓焊縫坡口 ；提制厚度30mm的水壓封蓋，節(jié)約鋼板約210kg,降低鋼板消耗50% ;預熱、焊接補強接管與水壓端蓋間的厚度30mm的水壓焊縫，取消原結構的焊后后熱。焊縫經(jīng)質(zhì)量檢查合格后，進行水壓試驗。水壓試驗后附圖I氣割修磨或機加剩余部分的工地焊縫坡口成型；壁厚減薄后，加工更加方便，工地焊縫坡口加工精度和表面質(zhì)量進一步改善。 實施例12
上述實施例所述的鍋爐和壓力容器大口徑厚壁接管，包括大口徑厚壁接管、工地焊縫坡口、水壓焊縫坡口、水壓余量、水壓焊縫、水壓端蓋等六部分。水壓端蓋可以是平端蓋、也可以是各種凸型端蓋；工地焊縫坡口、水壓焊縫坡口、焊縫坡口形式可以是V形、U形、U-V形、雙V形等；在滿足強度和安全性要求的情況下，水壓焊縫坡口、水壓焊縫的外徑或厚度明顯小于工地焊縫坡口外徑或厚度；在水壓余量外表面，大口徑厚壁接管外徑或壁厚由工地焊縫坡口向水壓焊縫坡口方向呈遞減的梯形、坡形、圓弧形、Z形等過渡結構形式或其組
口 o
權利要求
1.一種鍋爐和壓カ容器的大口徑厚壁接管，其組成包括大口徑厚壁接管主體，其特征是所述的大口徑厚壁接管主體端部具有エ地焊縫坡ロ層，所述的エ地焊縫坡ロ層連接耐壓試驗水壓余量層，所述的耐壓試驗水壓余量層連接水壓焊縫坡ロ層，所述的水壓焊縫坡ロ層連接水壓焊縫層，所述的水壓焊縫層連接平端蓋或凸型端蓋本體。
2.根據(jù)權利要求I所述的鍋爐和壓力容器的大口徑厚壁接管，其特征是所述的耐壓試驗水壓余量層包括梯形過渡段或坡形過渡段或圓弧形過渡段或Z形過渡段或上述兩種組合或兩種以上組合。
3.根據(jù)權利要求I所述的鍋爐和壓力容器的大口徑厚壁接管，其特征是所述的エ地焊縫坡ロ層厚度大于所述的水壓焊縫坡ロ層厚度，所述的エ地焊縫坡ロ層厚度大于所述的水壓焊縫厚度。
4.根據(jù)權利要求I或2或3所述的鍋爐和壓力容器的大口徑厚壁接管，其特征是所述的エ地焊縫坡ロ包括V形エ地焊縫坡ロ或U形エ地焊縫坡ロ或U-V形エ地焊縫坡ロ或雙V形エ地焊縫坡ロ ；所述的水壓焊縫坡ロ包括V形エ地焊縫坡ロ或U形エ地焊縫坡ロ或U-V形エ地焊縫坡ロ或雙V形エ地焊縫坡ロ。
5.根據(jù)權利要求I所述的鍋爐和壓力容器的大口徑厚壁接管，其特征是所述的大口徑厚壁接管內(nèi)徑為100-4000 mm，所述的大口徑厚壁接管的壁厚10-200mm，所述的水壓余量層厚度5-40mm。
全文摘要
鍋爐和壓力容器的大口徑厚壁接管?，F(xiàn)有某臺容器設備的Dn716×55補強接管簡稱補強接管，原設計留有35mm的水壓余量，需要焊接55mm厚的水壓端蓋，工地U型坡口與V型水壓焊縫坡口內(nèi)外徑、壁厚55mm相同、呈平行過渡形式，水壓焊縫需要消耗焊條37.4kg。本產(chǎn)品其組成包括大口徑厚壁接管主體(1)，所述的大口徑厚壁接管主體端部具有工地焊縫坡口層(2)，所述的工地焊縫坡口層連接耐壓試驗水壓余量層(3)，所述的耐壓試驗水壓余量層連接水壓焊縫坡口層(4)，所述的水壓焊縫坡口層連接水壓焊縫層(5)，所述的水壓焊縫層連接平端蓋(6)或凸型端蓋本體。本發(fā)明用于鍋爐、壓力容器、核電和管道。
文檔編號F16L13/02GK102797919SQ20121025928
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月25日 優(yōu)先權日2012年7月25日
發(fā)明者袁承春, 李世魁, 李國驥 申請人:哈爾濱鍋爐廠有限責任公司