压力容器施组_12不锈钢压力容器制造工艺守则

奥氏体不锈钢焊制压力容器施工工艺守则

1范围

1.1本工艺守则规定了奥氏体不锈钢焊制压力容器在制造、检验、试验及供货方面应达到的要求。

1.2本工艺守则适用于奥氏体不锈钢焊制压力容器的制造、检验、包装和运输。常压不锈钢容器的制造可参照本工艺守则执行。

1.3各种复合板奥氏体不锈钢焊制压力容器除应符合本工艺守则的要求外，还应符合相应的专门技术要求，如 CD 130A3《不锈复合钢板焊制压力容器技术条件》和 JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》附录A。

1.4容器的制造、检验等要求除应符合本工艺守则的要求外，还应符合国家技术监督局《压力容器安全技术监察规程》、 GB150《钢制压力容器》和图样的要求。

1.5本工艺守则不适用于衬里奥氏体不锈钢焊制压力容器的制造。

2引用标准

GB150 《钢制压力容器》

HG20581 《钢制化工容器材料选用规定》

HG20584 《钢制化工容器制造技术要求》

CD 130A3 《不锈复合钢板焊制压力容器技术条件》

JB4708 《钢制压力容器焊接工艺评定》

JB4709 《钢制压力容器焊接规程》

3制造用原材料

3.1奥氏体不锈钢焊制压力容器用原材料应符合下列各项要求：

1. 设计文件要求；
2. GB 150;
3. HG 20581;
4. 国家技术监督局《压力容器安全技术监察规程》；
5. 本工艺守则的相应要求。

3.2奥氏体不锈钢原材料必须具有质量合格证明书，其内容应包括标准和合同附加项目中规定的检验要求。材料入厂后或投产前，应按3.1规定进行检查和验收，如有要求或有质疑时，可进行复验。

3.2.1用于制造一、二类压力容器主要受压元件的奥氏体不锈钢材料，其质量证明书中项目不全或实物标识不清时，需进行材料复验，判明其牌号符合相应的质量标准后方可使用。

3.2.2用于制造三类压力容器主要受压元件的奥氏体不锈钢材料，除按有关要求进行必要的化学

成分、力学性能和弯曲性能复验外，对有抗晶间腐蚀要求的，应对材料的抗晶间腐蚀性能进行复验。晶间腐蚀性能的复验按 GB4334 《不锈钢晶间腐蚀试验》或 GB1223 《不锈耐酸钢晶间腐蚀倾向试验方法》进行，设计图样另有规定的除外。

3.2.3奥氏体不锈钢焊制压力容器采用国外进口材料时，进口材料的技术性能符合国外有关规定的同时，还必须符合我国有关标准、规范。其质量证明书应由材料生产单位提供，内容必须齐全、准确。

3.3制造压力容器的奥氏体不锈钢钢板的表面质量应符合下列各条要求。

3.3.1不锈钢钢板不得有分层，表面不允许有裂纹、结疤等缺陷。

3.3.2经酸洗供应的不锈钢表面不允许有氧化皮和过酸洗。

3.4奥氏体不锈钢原材料应按钢号、规格、炉批号分类在室内放置，并与碳素钢材料有严格的隔离措施。

3.5奥氏体不锈钢材料上应有清晰的入库标记。标记应采用无氯无硫记号笔（或红蓝铅笔）书写，不得打钢印，不得使用油漆等有污染的物料书写。

4制造环境

4.1奥氏体不锈钢压力容器的制造应有独立、专用的固定生产场地，且与碳素钢制品严格隔离。不锈钢压力容器如附有碳素钢零部件，其零部件应分开制造。

4.2生产场所要保持清洁、干燥，严格控制灰尘。

4.3奥氏体不锈钢压力容器在生产中应使用专用的滚轮架、吊夹具以及工装设备。在不锈钢钢板周转和运输过程中，应配备必要的防止铁离子污染和磕碰划伤的运送工具。

4.4在制造过程中，操作人员应穿着软质橡胶工程鞋，鞋底不得带有铁钉等尖锐异物。

4.5不锈钢零部件应配有木质堆放架，不得随意堆放。

4.6不锈钢材料在清除油脂、油漆之类的杂质后方可进行热加工。

4.7不锈钢压力容器的表面处理应由独立的场地，并配备必要的安全保护措施。

5加工和成型

5.1标记及移植

5.1.1标记分为材料标记和检验确认标记。其中，材料标记又分为材料牌号（或材料代号）和材料检验编号。

5.1.2在制造奥氏体不锈钢压力容器过程中，标记应予保留，转移标记时应保证正确、无误、清晰、耐久。当发现材料标记不清晰时，需经检验确认以后及时补写。

5.1.3标记应在不锈钢材料表面用无氯无硫记号笔（或红蓝铅笔）书写，不得打钢印，不得使用

油漆等有污染的物料书写。

5.2划线和下料.

5.2.1不锈钢板下料时，应将不锈钢钢板移至专用场地下料，严禁在不锈钢材料垛上直接切割下料。

5.2.2加工过程中不能去除的不锈钢材料表面严禁用钢针划线和打样冲眼。

5.2.3不锈钢钢板下料应采用等离子切割或机械加工下料。

1）根据剪切设备的能力，不锈钢钢板应尽量采用剪床进行机械剪切。剪切不锈复合钢板时，复层朝上，并应注意防止复层表面损伤。

2）采用机械加工下料时，机床应清理干净。

3）等离子切割不锈复合钢板时，复层朝上，从复层侧开始切割。

4）等离子切割后，应用机械方法去除热影响区及端面缺陷或裂纹。

5.3焊接坡口加工

5.3.1焊接坡口加工应尽可能在铣边机或其他机床上进行。

5.3.2采用等离子切割的焊接坡口，应打磨至见金属光泽。

5.4孔加工

5.4.1奥氏体不锈钢压力容器筒体的开孔，应采用等离子切割的方法。

5.4.2等离子切割的开孔边缘应采用打磨或机械加工方法清除热影响区和淬硬区。

5.4.3不锈复合钢板冲孔时，复层要朝上，避免分层和划伤。

5.5冷弯曲和冲压

5.5.1不锈钢钢板卷制时，卷板机应用无铁离子的材料覆盖轧辊表面。

5.5.2不锈复合钢板冷弯曲或冲压时，原则上应按照基层所允许的变形程度来进行。

5.5.3不锈复合钢板在卷制或冲压弯曲时，轧辊或模具表面应光滑而整洁，不得使复层表面有伤痕、油污等缺陷。

5.6热加工

5.6.1奥氏体不锈钢的热加工应符合下列要求：

1. 1)加热前，应彻底清除表面油污和其他附着物；

2)加热过程中，不得与火焰或固体燃料直接接触，加热温度应均匀；

1. 3)应控制炉膛气氛中性或微氧化性，并应注意炉膛气氛中的含硫量对不锈钢的腐蚀作用。

5.6.2热加工时，要缩短加热时间，加热次数不超过2次。

5.6.3经热加工成型的不锈钢封头、弯管、锻件等零部件，凡是有抗晶间腐蚀要求的，均应采取

固溶或稳定化处理措施，固溶或稳定化处理应有热处理工艺和热处理时间 — 温度曲线记录。

5.7装配

5.7.1装配过程中临时所需的楔铁、垫板等与壳体表面接触的用具应选用与壳体相适应的不锈钢材料。

5.7.2奥氏体不锈钢压力容器严禁强力装配，装配过程中不允许进行能引起冷加工硬化或在金属内产生其他附加应力的修整工作。

5.7.3装配过程中不得使用可能造成铁离子污染的工具。

5.7.4工件装配时不得定位焊临时夹具，应用定位焊固定。定位焊时应注意以下事项：

1)定位焊所用焊条型号（或牌号）应与正式焊接时相同，但焊条直径可选细一些。定位焊的焊接电流要选得比正式焊接时大一些，通常大10～15%，以保证焊透；

2)定位焊的质量要求与正式焊缝相同；

3)定位焊不得在焊接坡口外引弧，如有电弧擦伤部位，应将该部位按施焊工艺补焊后磨平；

4)定位焊焊肉宜薄一些、短一些；

5)定位焊焊缝有裂纹时，应清除重焊；

6)熔入永久焊缝内的定位焊缝两端应便于接弧，否则应予修整；

7)在焊缝交叉处和焊缝方向急剧变化处不应进行定位焊，应在离开上述位置50mm以上部位进行定位焊；

8)对于需要焊前预热的焊件，定位焊前也应预热，其温度与正式焊接时相同。

5.7.5不锈复合钢板装配时应以复层为基准，防止错边量过大影响复层焊接质量。不锈复合钢板定位焊时应注意以下事项：

1)定位焊仅允许在基层金属面上采用焊接基层金属的焊条进行；

2)定位焊时，如需要加焊辅助板，只允许加在基层钢板一侧并要求与基层钢板材料相 同，且使用与正式焊接时同样牌号的焊条。去除辅助板时，应防止损伤基层金属，焊痕应打磨光滑。

5.8矫正变形

5.8.1加工过程中产生的变形，必须在装配之前消除，并应尽量使用压力机或轧辊矫平。

5.8.2矫正变形时，应避免局部冲击。

5.8.3不锈复合钢板矫平时，要保护复层，同时要特别注意复层因冷加工而引起的硬化。

5.8.4不锈复合钢板需矫正在加工过程中产生的变形时，禁止在复层侧用火焰加热。

6焊接

6.1焊接材料

6.1.1焊接材料包括焊条、焊丝、钢带、焊剂、气体、电极和衬垫等。

6.1.2焊接材料应有产品质量证明书或质量复验合格证明书，并符合相应标准的规定。

6.1.3焊接材料应满足图样的技术要求，并按JB/T4708规定通过焊接工艺评定。

6.1.4焊接材料选用原则

1）一般情况下，应选用与母材成分相近，且能保证焊缝金属性能（包括耐晶间腐蚀性能）不低于母材的焊接材料。

2）不锈复合钢基层的焊缝金属应保证力学性能，且其抗拉强度不应超过母材标准规定的上限值加30MPa；复层的焊缝金属应保证耐腐蚀性能，当有力学性能要求时还应保证力学性能。

6.1.5常用钢号推荐选用的焊接材料见表1

6.1.6焊接材料应存放在环境温度0℃以上且干燥通风的室内。

6.1.5常用钢号推荐选用的焊接材料见表1

表1 常用钢号推荐选用的焊接材料

6.1.6焊接材料应存放在环境温度0℃以上且干燥通风的室内。

6.1.7焊条、焊剂应按规定烘干、保温，且在使用时保持干燥。焊丝需去除油锈。保护气体应保持干燥。

6.1.8钨极一般选用铈钨极，也可用钍钨极或纯钨极。

6.1.9氩气纯度宜在99.9 %以上。

6.2焊接工艺评定和焊工

6.2.1施焊下列各类焊缝的焊接工艺必须按JB4708标准评定合格。

1. 受压元件焊缝；
2. 与受压元件相焊的焊缝；
3. 熔入永久焊缝内的定位焊缝；
4. 受压元件母材表面堆焊、补焊；
5. 上述焊缝的返修焊缝。

6.2.2施焊下列各类焊缝的焊工必须按《锅炉压力容器焊工考试规则》规定考试合格。

1. 受压元件焊缝；
2. 与受压元件相焊的焊缝；
3. 熔入永久焊缝内的定位焊缝；
4. 受压元件母材表面耐蚀堆焊。

6.2.3焊工参加新钢种、新工艺或新焊接材料的焊接，焊前应进行补充考试。

6.2.4有合格证的焊工，如连续六个月以上没有进行奥氏体不锈钢、奥氏体不锈复合钢的焊接，应重新考试，合格后方可参加焊接工作。

6.2.5重要设备、容器、管道的焊接，焊后应作质量记录。

6.3焊前准备

6.3.1焊接坡口应保持平整，不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷，形式和尺寸应符合设计图样和规范要求。

6.3.2焊接坡口及其两侧20mm宽度范围内的油污、水、铁锈、积渣和其它有害杂质应用丙酮或酒精清理干净。采用等离子切割的坡口，应打磨至见金属光泽。采用焊条电弧焊时，为防止沾附焊接飞溅，焊接坡口两侧各100mm宽度范围内应刷涂料（如白垩粉）。

6.3.3焊接设备及辅助装备等应处于正常工作状态，安全可靠，仪表应定期校验。

6.3.4组对定位后，坡口间隙、错边量、棱角度、定位焊缝间距符合规定。

6.4焊接环境

6.4.1焊接环境出现下列任一情况时，须采取有效防护措施，否则禁止施焊。

1. 风速：气体保护焊时大于2m/s，其他焊接方法大于10m/s；
2. 相对湿度大于90%；
3. 雨雪环境；
4. 焊件温度低于-5℃。

6.4.2当焊件温度为-5~0℃时，对壁厚大于16mm的工件，焊前宜预热至80~100℃。

6.5焊接的一般要求

6.5.1焊前应按接头编制焊接工艺规程，焊工应按图样、工艺文件和技术标准施焊。

6.5.2有抗晶间腐蚀要求的不锈钢压力容器在焊接时应严格执行焊接工艺规范，严格控制焊道层间温度。

6.5.3容器的焊接顺序应先焊纵缝后焊环缝。施焊时应采用对称、分段、倒退焊接。

6.5.4抗腐蚀性要求高的容器，与工作介质接触的焊道一般应最后施焊。

6.5.5不锈钢压力容器的施焊不允许用碳素钢材质作为地线搭铁，应将地线搭铁禁固在焊件上，禁止定位焊紧固。

6.5.6焊道清根时，应将渗碳层打磨干净。

6.5.7焊接不锈复合钢时应最后施焊复层。焊接时严防焊接基层过渡层的焊条焊到复层面上。如焊接飞溅落在复层坡口表面时应仔细清除。

6.5.8焊接不锈复合钢过渡层时，为了减少焊缝的稀释率，应采用直径较小的焊条，且在保证焊透的条件下，尽可能采用小规范。

6.5.9第一层的焊接宜采用较小直径的焊条仔细施焊。单面焊应保证将根部熔透。双面焊时，在反面焊前应将正面焊道根部的焊瘤熔渣未焊透等缺陷部分彻底去除干净。

6.5.10多层焊接时，每层焊缝应连续焊完，且层见温度不宜过高。焊接层数不宜过多，各层接头应错开。焊接时应及时注意防止焊接裂纹。

6.5.11不锈复合钢的焊接应按JB/T4709《钢制压力容器焊接规程》附录A中相应的规定执行。

6.5.12不锈钢压力容器的焊缝返修次数应严格控制，有抗晶间腐蚀要求的，焊缝返修后应保持原有要求。

6.5.13焊缝尺寸应符合表2要求。

6.6焊条电弧焊

6.6.1一般用直流电焊机焊接，焊条接正极。

6.6.2焊接电流在保证焊透和熔合良好的情况下宜用小规范，且适当加快焊接速度。

6.6.3焊接时必须采用短弧操作，除覆盖层焊条可轻微横向摆动外，一般不宜横向摆动。

表2 焊缝尺寸要求 单位：mm

6.6.4焊后一般应对焊缝及其附近表面进行下列处理：

1. 清除焊渣和飞溅；
2. 酸洗；
3. 用水（宜用热水）冲洗干净；
4. 钝化。

6.6.5采用单面焊双面成型的操作方式时，主要适用于无法从背面清除焊根或无法从内部施焊的构件，要求焊接接头型式为V型坡口且具有较小的钝边，可通过间断灭弧焊方式或连弧焊方式来实现。

6.6.6平焊时，要进行短弧快速焊，弧长一般为2-3mm。焊接时不允许焊条横向摆动。单面对接焊时，应将根部焊透，焊道宽度最好不要超过焊条直径的2倍。

6.6.7立焊位置施焊时，焊接接头坡口间隙要比平焊时稍大一些，焊接电流要比平焊时小20%-30% 。焊接操作时，焊条与待焊处要呈70-80的下斜坡，有下向上进行施焊，焊条的端部要向上挑动。

6.6.8横焊位置施焊时，应采用条状多层焊，操作时，可采用间断灭弧焊方式或连弧焊方式进行施焊。

6.6.9仰焊位置施焊时，焊条直径要小一些，焊条不作横向摆动，以窄焊道为宜。操作过程中，应始终保持电弧在半打穿钝边状态下运条，即电弧一半在熔池中，另一半在不熔化的坡口上，焊条前移的速度要略快些。

6.6.10根据焊件壁厚和所处的空间位置，由焊工按实际经验选用焊接工艺参数。一般可根据表3、表4选择。

6.7手工钨极氩弧焊

6.7.1一般用直流氩弧焊机焊接，钨极接负极。

6.7.2氩弧焊机引弧稳弧性能必须良好，电弧中断时间不超过4秒钟时焊机应能自动重复引燃，

表3 焊条电弧焊的对接焊缝推荐焊接规范

表4 焊条电弧焊的角接焊缝推荐焊接规范

6.7.1一般用直流氩弧焊机焊接，钨极接负极。

且有可靠的焊前提前供气和焊后延时断气的设施。

6.7.3根据焊件壁厚和所处的空间位置，由焊工按实际经验选用焊接工艺参数。一般可根据表5选择。

6.7.4焊接时，焊枪、焊丝和焊件之间必须保持正确的相对位置，焊接直缝时通常采用左向焊法。焊丝与焊件间的角度不宜过大，否则会扰乱电弧和气流的稳定。一般情况下，焊枪和焊件的倾角宜为75°～80°，最小不低于60°。焊丝与焊件的倾角宜为10°～15°，最大不超过30°。钨极伸出喷嘴3～5mm为宜。

表5 手工钨极氩弧焊工艺参数

6.7.5焊接时要绝对防止钨极与熔渣金属或焊丝接触，以免钨极被污染、烧损，电弧稳定性被破坏。

6.7.6引弧应有引弧板。冷钨极引弧时，应先在引弧板上引弧一段时间方可施焊。收弧时应将弧坑填满或收到引弧板上。

6.7.7焊枪前进时应保持稳定，一般不作横向摆动。需横向摆动时摆动量应尽量小一些，且速度要缓慢。

6.7.8气体保护效果可通过焊接区正反面的表面颜色大致评定。不锈钢焊接区颜色和保护效果的关系见表6。

表6 不锈钢焊接区颜色和保护效果的关系

6.8焊缝返修

6.8.1对需要焊接返修的缺陷应当分析产生原因，提出改进措施，按评定合格的焊接工艺编制焊接返修工艺。

6.8.2焊缝同一部位返修次数不宜超过两次。

6.8.3返修前需将缺陷清除干净，必要时可采用表面探伤检验确认。

6.8.4待补焊部位应开宽度均匀、表面平整、便于施焊的凹槽，且两端有一定坡度。

6.8.5如需预热，预热温度应较原焊缝适当提高。

6.8.6返修焊缝性能和质量要求应与原焊缝相同。

7表面处理

7.1奥氏体不锈钢压力容器的表面处理应按设计图样要求进行。

7.2在奥氏体不锈钢压力容器的表面处理之前，所有的焊接修补工作应该结束，压力容器表面的焊接飞溅物、熔渣、氧化皮、焊疤、凹坑、油污等杂质均应清除干净。

7.3在表面处理过程中，禁止用碳钢刷清理不锈钢压力容器的表面。

7.4奥氏体不锈钢压力容器的酸洗钝化应以浸渍法为主，也可采用湿拖法或膏剂涂抹法。

7.5工件在酸洗钝化前，必须进行工艺性试验，制定出适宜的配方和操作工艺。酸洗钝化液应定期取样化验，及时校正其浓度。

7.6凡奥氏体不锈钢压力容器上有碳素钢零部件的，应尽量避免碳钢件的酸洗，无法避免时，碳钢件必须预先做好保护措施。

7.7酸洗后的奥氏体不锈钢表面不得有明显的腐蚀痕迹，不得有颜色不均匀的斑纹，焊接及热加工表面不得有氧化色。奥氏体不锈钢压力容器酸洗后必须用水冲洗，不允许残留酸洗液。钝化后的不锈钢表面应用水冲洗干净，呈中性后擦干水迹。

7.8有抗晶间腐蚀要求的奥氏体不锈钢压力容器表面处理后，必须进行钝化膜检查。一般情况下，应按设计图样规定进行钝化膜的检查，设计图样无规定时用蓝点法进行检查。钝化膜检查应避免在接触介质面进行。

7.9需排放的酸洗液，应采取中和措施，达到国家有关排放标准后方可排放。

8包装运输

8.1奥氏体不锈钢压力容器制造完毕后，所有密封面和管口应及时用盖板盖好，并采取适当保护措施。

8.2设备的碳钢部分应涂油漆。除设计图样有要求的外，一般情况下不锈钢表面不需涂漆保护。

8.3奥氏体不锈钢压力容器运输时，必须采用必要的措施防止铁离子污染和设备表面的损伤。

9质量检查

9.1奥氏体不锈钢压力容器的焊接接头均应进行外观检查，其表面质量应符合下列要求：

1. 形状尺寸以及外观应符合技术标准和设计图样的规定；
2. 不得有表面裂纹、未焊透、未熔合、表面气孔、弧坑、未填满和肉眼可见的夹渣等缺陷，焊缝上的熔渣和两侧的飞溅物必须清除；
3. 焊缝与母材应圆滑过渡；
4. 焊缝表面不得有咬边；
5. 角焊缝的焊角高度应符合技术标准和设计图样要求，外形应平缓过渡；
6. 氩弧焊焊缝表面应无发黑、发黄、发渣或花斑，且不应有钨飞溅物。

9.2奥氏体不锈钢压力容器的无损检测要求应按设计图样和GB150《钢制压力容器》的有关规定执行。

9.3压力试验

9.3.1奥氏体不锈钢压力容器制造完成后，应根据设计图样要求进行耐压试验、气密性试验。在试验过程中，与介质接触的表面如有钝化膜被破坏时，应及时采取重新钝化措施。

9.3.2奥氏体不锈钢压力容器作水压试验后，应立即将水排净，吹干水迹。如因结构原因无法吹干水迹时，试验用水的氯离子含量不得超过25ppm。