文档介绍：换热设备典型焊接构造设计分析
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主要内容：
换热设备焊接构造的重要性
换热设备焊接构造设计要求及原那么
压力容器焊缝形式及分类
换热设备典型焊接构造
完毕语
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1、换热设备焊接构造的重要性
换热设备的一大特点是压力容器数量多，操作条件复杂，具有爆炸危险，而且一旦爆炸，危害极大。事实证明，换热设备的断裂和爆炸事故，大多源于其上的焊接接头。因此，良好的焊接构造设计与制造，是确保换热设备平安、可靠运行的关键。
换热设备的焊接构造是由：筒体、封头、接收、法兰、管板及换热管等根本构件通过焊接接头〔或胀接〕连接成的整体。该整体构成换热设备的重要组成部分。因此，掌握好这些根本构件和焊接接头的设计，对进展换热设备的整体设计至关重要。
合理的设计可以减轻设备重量，节约金属，进步经济效益。例如：薄管板与常规厚管板设计比较。
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2 .换热设备焊接构造设计要求及原那么 总的设计要求
总的设计要求：构造的整体和各部分在使用过程中不应产生失效〔弹性失效、塑性失效及断裂等〕，并到达所要求的使用性能。
构造所要求的使用性能决定于以下因素：载荷的大小和种类、使用温度、使用环境以及由这些条件相应确定的设计原那么。设计过程中，根据操作载荷的大小和种类，准确分析构造各部分在操作条件下的应力，确定合理、经济的构造方案，以满足构造的各项设计要求。
焊接构造的好坏，决定于构造的焊接接头实际性能能否较好地到达所要求的性能要求。焊接构造的设计与材料及加工方法有关。为进步焊接构造的可靠性，重要的是从设计、材料、加工等各方面综合考虑，使焊接接头满足要求。
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焊接接头的设计原那么
焊接接头的设计应遵循以下原那么：
1) 合理选择接头型式。
2) 焊缝填充金属应尽量少。
3) 合理选择坡口角度、钝边高和根部间隙等构造尺寸，使之有利于坡口加工和焊透，以最大限度地减少焊接缺陷。
4) 按等强度要求，接头的强度应不低于母材标准规定的强度下限值。
5) 焊缝外形应尽量连续、圆滑过渡，以减少应力集中。
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压力容器焊接接头形式
换热设备的构造型式是多种多样的，换热器壳体符合压力容器要求的制造
要求最高，其根本主体的构成多为圆柱形、圆锥形、球形的壳体，这些壳
体与封头、接收、法兰、支座、密封元件的组合，构成一种典型的焊接结
构。
压力容器中，焊接接头主要形式有：对接、角接、搭接接头。
1〕对接 容器的主体、筒体与封头等重要部位的连接均采用对接接头，因对接接头受力比较均匀，强度可到达与母材相等。
2〕角接 管接头与壳体的连接多用角接头。
3〕搭接 搭接接头主要用于非受压部件与受压壳体的连接。鞍座，裙座，补强圈等。
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压力容器焊缝分类
按150-1998?钢制压力容器?，对于温度 t ≥20℃的钢制单层、多层包扎、热套压力容器的焊缝，按其所在的位置，分为A、B、C、D四类。如图3-1所示。举例1； 举例2.
A类焊缝：筒节的拼接纵缝、封头瓣片拼接缝、筒节与半球封头的环缝，嵌入式接收与圆筒、封头的对接缝等。
B类焊缝：筒节的环缝，锥形封头小端与接收连接的焊缝等。
C类焊缝：法兰、平封头、管板等与壳体、接收连接的焊缝等。
D类焊缝：接收、人孔、凸缘等与壳体连接的焊缝。
图3-1 压力容器焊缝分类
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对不同类别焊缝的要求
150-1998?钢制压力容器?对分类不同的焊缝有不同的规定要求：
1) 探伤方法和合格等级
A、B类焊缝的射线探伤按4730?压力容器无损检测?进展，检查结果对100％探伤的， 级的为合格；部分探伤的级为合格。
A、B类焊缝超声波探伤按4730?压力容器无损检测?进展，检查结果对100％探伤的，I级为合格；部分探伤的，Ⅱ级为合格。
公称直径小于250，且壁厚小于等于28时仅做外表无损检测〔磁粉或着色〕，其合格级别为4730规定的I级。
注：进展100％无损检测或部分无损检测由标准：150、151等规定。
2) 对口错边量b和棱角度E
对口错边量b直接导致构造不连续影响容器的应力分布均匀性。而错边
量b对应力分布的影响，主要取决于b与板厚δ之比δ，考虑工艺实现的
可能性，我国标准参照Ⅷ-1，按δ的不同，确定b的允许值，且A类
焊缝严于B类焊缝。详见图3-2和表3-1。
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图3-2