[发明专利]一种超高压容器的热套方法

说明书

本发明公开了一种超高压容器的热套方法，包括如下步骤：A：制造若干个外筒段，对每个外筒段分别锻造、成型、加工以使若干个外筒段的内外径尺寸都保持一致、保证锻件质量和加工精度；B：加热；将若干个外筒段分别呈立式放入同一个加热炉中进行加热，以保证若干个外筒段加热均匀一致；C：套合；将若干个外筒段依次套合在内筒上，使得套合后的若干个外筒段所组成的整体长度与外筒设计长度相等，每两相邻的外筒段的端面紧密贴合，从而大大提高了产品合格率，降低了制造成本。

【技术领域】

本发明涉及压力容器领域，尤其涉及一种超高压容器的热套方法。

【背景技术】

在石油化工等行业领域中，对于100MPa以上承载的压力容器称为超高压容器。超高压容器在人造水晶、地质力学、航空航天、等静压处理等领域有着广阔的应用空间，超高压容器通常在非常大的工作压力下工作，且结构形式大都呈圆筒形，它在工作时主要受到三个方向的主应力分别为周向、轴向跟径向，其中以周向应力最大，周向应力沿着径向分布不均匀，因此在设计时就不能仅增加筒体的厚度或更换筒体的材料来保证容器的承载能力，而需要通过对筒体结构进行改进来实现。

为了解决这一技术问题，业界想到了将筒体设计成内筒与外筒双层结构，套合时先对外筒进行整体加热，热膨胀使外筒内径变大，与内筒外径形成一定间隙，然后将外筒套在内筒上，冷却后对内筒产生压缩预应力，从而可利用套合预应力，改善筒体内应力的分布不均匀性，增强承压能力，提高材料利用率。实施中由于需精心控制套合工艺，使得热套筒体的工艺复杂，对大而长的筒体进行热套会遇到很多难题。主要体现为如下方面：

1、锻件；对大而长的筒体，外筒制造需要更大尺寸、更大重量的锻件，对冶炼、锻造设备和能力要求更高，实现难度更大；

2、加工设备；大而长的筒体加工困难，尤其要保证内圆的加工精度比外圆的加工难度更大，需要高精度的大型加工设备，加工成本大幅提高；

3、加热设备；外筒的加热一般需炉内整体加热，立式摆放，大而长的筒体加热就需要更大尺寸的加热炉，难以保证；

4、起重能力；热套需要先将内筒竖直摆放，然后将加热后的外筒竖直起吊到内筒正上方，对准落下，套在内筒外面，起重高度空间是容器高度的两倍以上，对于长的筒体，制造厂的能力往往难以满足；

5、热套过程出现咬合；由于外筒更长，热套过程中有可能由于冷却收缩致使套合未完成出现内外筒的咬合抱死，使整个容器报废。

因此，有必要提供一种解决上述技术问题的超高压容器的热套方法。

【发明内容】

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种可提高容器承载能力、降低制造难度及制造成本的超高压容器的热套方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种超高压容器的热套方法，包括如下步骤：A：制造若干个外筒段，对每个外筒段分别锻造、成型、加工以使若干个外筒段的内外径尺寸都保持一致、保证锻件质量和加工精度；B：加热；将若干个外筒段分别呈立式放入同一个加热炉中进行加热，以保证若干个外筒段加热均匀一致；C：套合；将若干个外筒段依次套合在内筒上，使得套合后的若干个外筒段所组成的整体长度与外筒设计长度相等，每两相邻的外筒段的端面紧密贴合。

优选地本发明中的一种超高压容器的热套方法进一步设置为：每个外筒段的外壁设置有用于加热后吊装的抱箍。

优选地本发明中的一种超高压容器的热套方法进一步设置为：所述抱箍在套合完成后拆除。