（新疆克拉玛依安泰炼化工程有限责任公司 新疆克拉玛依 834003）
摘要:随着我国经济的发展和科学水平的不断提高，我国对于科技方面的改进也是没有丝毫的马虎，本文对压力容器制遗中卷制管的焊缝系数进行 了分析， 阐述了熔制管代替无缝钢管时不应忽视卷制管焊缝系数的观点 。
关键词:压力容器；卷管制；焊缝系数
一、前言
压力容器卷管在制造的过程中，对于焊缝的质量要求非常严格，在制作的过程中，有些单位因为制造压力容器的数量比较少，对于不同的规格无缝钢管的材料没有准备充分，同时也有的制造单位因为工期比较紧张，没有合理安排好整个制造过程，粗制滥造，所以在一般情况下公称直径大于或者是等300mm的无缝钢管，一般用其它材质的钢板卷制管代替，本文就压力容器的焊接技术进行讨论。
二、压力容器焊缝技术要求
焊接是压力容器制造的重要工序，焊接质量在很大程度上决定了压力容器的制造质量；影响焊接质量包含诸多方面内容：焊接接头尺寸偏差、焊缝外观、焊接缺陷、焊接应力与变形、以及焊接接头的使用性能等；容器产品的设计是获得性能优良的焊接接头的基础：焊接母材的、焊接坡口形式、焊接位置、焊材、无损检测、焊后热处理等的选择，直接关系到焊接质量。
1.焊缝形式与接头形式
从焊接角度看，容器是由母材和焊接接头组成的；焊缝是焊接接头的组成部分。焊缝有５种：对接焊缝、角焊缝、端接焊缝、塞焊缝和槽焊缝。焊接接头有12种：对接接头、Ｔ型接头、十字接头、搭接接头、角接接头等。
2.常用焊接方法及特点
手工电弧焊（SMAW）；埋弧焊（SAW）；钨极气体保护焊（GTAW）；熔化极气体保护焊（GMAW）；药芯焊丝电弧焊（FCAW）；等离子弧焊（PAW）；电渣焊（ESW）。
3.压力容器焊接设计
焊接设计是压力容器设计的一个重要组成部分，包括：钢材、焊接方法、焊接材料、焊接坡口、焊接接头形式、预热、层间温度、后热、焊后热处理以及检验、检测等；压力容器焊接设计的原则：选用焊接性能良好的材料；尽量减少焊接工作量；合理分布焊缝；焊接施工及焊接检验方便；有利于生产组织和管理。
三、压力容器卷管制造中的焊缝
1.焊缝接头系数
（一）焊缝接头系数的基本规定
焊接的街头系数φ是指对于接头强度与材料的强度对比数值，用于反映焊接材料、焊接问题等因素，是整个焊接接头力学性能的综合反映。
（二）焊接接头系数选取的基本要求
焊缝的接头系数是整个焊接工艺不管是从特点、损耗比例、和容器的要求来说都是非常重要的，主要的焊缝系数有这样的几个问题：
（1）当纵向的接头和环向的接头结构不一样的时候，如果纵向的接头采用的是双面的焊缝，100%的RT或者是UT的时候，环向接头作为垫板的单面焊接无法进行RT或者是UT检测的时候，在容器的设计计算中应该正确的使用焊缝接头系数。
在圆筒环向接头的极小断面中同样也存在着环向（周向）薄膜应力，另外尽管环向接头在圆筒轴向的应力仅有环向应力的一半，但是作为一台完整的压力容器，为确保这个圆筒的强度与安全，一般应要求环向接头与纵向接头具有同样的质量水平，即要求具有同样的焊接接头系数。若存在制造上的困难，可按GB150中10.8.2.3执行。此时环向接头的质量（焊接接头系数）虽然可能与纵向接头的质量（焊接接头系数）不完全相同，但计算圆筒厚度时，仍取纵向接头的焊接接头系数。此时设计者应规定对该焊接接头的技术要求，以提醒制造厂用焊接工艺措施来保证焊接质量。
GB150-1998中10.8.2.3抄录如下：
“对容器直径不超过800mm的圆筒与封头的最后一道环向封闭焊缝，当采用不带垫板的单面焊对接接头，且无法进行射线或超声检测时，允许不进行检测，但需采用气体保护焊打底。
（2）封头拼接接头的封头系数。GB150-1998中10.8.2.2规定封头拼接接头应进行100%UT或RT检测，但未规定封头拼接接头的接头系数如何选取。封头拼接接头的无损检测要求主要是针对封头成形时变形较大，缺陷容易扩展而提出的，与封头厚度无关。因此，尽管封头拼接接头要求100%UT或RT检测，但这种检测仍然只是对整台容器检测的一部分，其合格指标仍按照对容器整台要求的合格指标而确定。因此，封头拼接接头的焊接接头系数一般取压力容器的纵向接头焊接接头系数。
对整张钢板压制的小直径封头，由于不存在焊接接头，在厚度计算中当然取φ=1.0。
四、焊缝系数的可行性
压力容器制造全过程中的无损检测工作，可分为三个阶段：
1.原材料的检测：发现材料中的超标缺陷，保证原材料的质量。钢板、锻件主要采用超声检测；
2.制造过程中的无损检测：发现工序间的超标缺陷，保证后续工序的顺利实施。JB4726~4728规定，去除超标缺陷后的表面进行渗透或磁粉检测，Ⅰ级合格，保证缺陷清除干净；GB150规定，对Rm＞540MPa的钢材及Cr-Mo低合金钢用火焰切割加工坡口的表面，或容器的缺陷修磨表面进行渗透或磁粉检测，Ⅰ级合格。
3.产品的无损检测：对产品及其受压元件焊接接头的无损检测，事压力容器制造检查的主要内容。
若能保证焊缝系数1.0，可以用等厚度同材 质钢板卷制管代替同种规格的无缝钢管。
焊缝系数有两个因素决定：一是探伤比例，二是焊接方法和焊接工艺， GB150- l998规定：双面焊或相当于双面焊的全焊透对接焊缝，100％无 损探伤，焊缝系数=1.0，要保证中=1.0，选择 100％射线无损探伤 或100％超声波无损探伤是轻而易举之事，关键是要选择合适的焊接方法和焊接工艺，从焊接方法和焊接工艺考虑，要保证双面焊缝，卷制管的公称直径至少应在400mm以上，换句话说，只有公称直径在400mm以上的接管，才可能保证焊缝系数中=1.0，才能利用同材质等厚度的钢板卷制来代替无缝管。
焊缝系数的取值从其定义来讲是指焊缝金属与母材金属强度的比值，如果取1，则认为焊缝金属与母材等强，然而，容规却要求100%探伤。正常情况下，图面要求100%探伤所对应的其他要求也就接踵而至，成本也自然而然提高了。
焊接接头系数的概念:根据受压元件的焊接接头型式及无损检测的长度确定.在无缝钢管筒体或整板制封头单个元件来说,它们本身是无焊缝的,因此,其计算焊接接头系数取1。这是因为设备的焊接接头系数的取值主要考虑纵焊缝的。环焊缝所受轴向应力水平低于纵焊缝所受周向应力水平。这种情况主要是从设计考虑降低制造成本。整体设备的焊接接头系数的取值同样也是考虑制造、检验成本问题。我们知道，《容规》85条规定一台设备的焊接接头系数取1,就意味着"压力容器的对接接头,必须进行全部RT或UT检测",标准规定的C、D类焊缝,对其表面进行磁粉或渗透检测.这样就将加大设备的制造成本。电能损耗在压力容器当中是一种必然的现象，我们要做的是如何去减少损耗。
五、结束语
用钢板卷制的焊接钢管， 理论上可以代替无缝钢管，但在办理代用手续时，设计部门必须考虑到焊缝系数及钢板材质及厚度，以满足原设计条件。 即使改变或者降低原设计条件，设计部门也必须在“代用单”上注明焊缝系数，制造单位才不至于盲目而干。通过以上详细的分析和探讨，我们可以看出压力容器卷管运行是对人民，对企业，甚至是对国家都起到相当重要的重用，因为它能增加电力企业的经济效益，降低人们的能量耗损标准，在一定程度上还能缓解我国目前严峻的能源危机。所以，我们要加大科研力量的投入，才能够不断的更新节能技术和节能材料。
参考文献：
[1]顾天杰. 对压力容器制造中卷制管焊缝系数的看法[J]. 科技创新导报,2010,08:63.
[2]蒋少青. 对压力容器制造中卷制管焊缝系数的分析[J]. 河南化工,2003,03:42.
[3]何德孚,王晶滢. 高档次不锈钢(焊)管的制造与订购——美国Plymouth Tube公司的经验和对美国标准的系统解读[J]. 钢管,2014,04:72-82.
[4]黄军辉. 耐流动腐蚀REAC复合管束设计制造关键技术研究[D].浙江理工大学,2011.
论文作者:王丹阳
论文发表刊物:《电力设备》2015年第10期供稿
论文发表时间:2016/4/26
标签：系数论文; 压力容器论文; 封头论文; 质量论文; 容器论文; 应力论文; 钢板论文; 《电力设备》2015年第10期供稿论文;