双层液氯储罐的制造过程

双层液氯储罐的制造过程

双层液氯储罐作为储存剧毒、高压介质的特种设备，其制造过程需严格遵循国家安全标准（如GB 150《压力容器》），结合材料特性、结构设计与精密加工，确保安全性与耐腐蚀性。以下是基于工艺规范和实际生产流程的详细制造步骤：

一、双层液氯储罐设计阶段：参数确定与结构规划

工艺与机械设计

基础参数计算：根据储存需求（如50m³、90m³），结合液氯密度（1314kg/m³）、设计温度（通常-30~50℃）、设计压力（≥1.6MPa），确定储罐容积、装量系数（一般取0.9）及强度指标。

结构选型：

筒体与封头：采用圆柱形筒体搭配椭圆形封头（冲压成型难度低、受力均匀，优于球形封头和平板封头）；

辅助结构：设计人孔（便于内部检修）、接管（液氯进出口，管端45°角设计以减少液流冲击）、鞍座（卧式储罐支撑，需计算受力分布）及补强圈（接管开孔处增强强度）。

材料选择

双层液氯储罐主体材料选用压力容器专用钢，如16MnR（耐腐蚀性强，50℃许用应力170MPa）或低合金高强度钢（Q345、Q390等），确保材料屈服强度与低温韧性满足高压环境要求1。

二、双层液氯储罐零部件加工：成型与预处理

板材切割与成型

筒体制造：将钢板按设计尺寸切割后，通过卷板机卷制成圆筒形，纵缝焊接后校圆，确保圆度误差≤2mm/m。

封头成型：椭圆形封头采用冲压工艺（冷冲压或热冲压），毛坯下料直径需考虑成型后的收缩量，冲压后进行表面打磨去除氧化皮1。

接管与法兰：按GB/T 9119标准加工接管（如DN150无缝钢管），法兰选用带颈对焊法兰，密封面采用凹凸面结构（适配氯介质专用垫片）1。

焊接接头设计

筒体纵环缝采用全焊透结构，坡口形式为V型或U型，焊接接头系数取1.0（需100%无损检测）；鞍座与筒体焊接采用连续角焊缝，焊脚高度≥8mm1。

三、双层液氯储罐焊接与组装：精密连接与整体成型

焊接工艺

焊接方法：主体焊缝采用埋弧焊（高效、成型好），接管与筒体连接采用氩弧焊打底+电弧焊填充，确保根部熔透3。

焊接质量控制：焊前预热（16MnR预热温度≥100℃），焊后消氢处理（250~350℃保温1h），防止冷裂纹产生。

整体组装

将筒体与封头组对焊接，通过工装夹具保证同轴度；安装鞍座、人孔及接管，确保接管法兰面垂直度误差≤1mm/m1。

对支撑结构（如辅助支杆、紧固螺丝）进行二次固定，增强储罐稳定性4。

四、双层液氯储罐检测与验收：全流程质量验证

无损检测

焊缝检测：纵环缝、接管角焊缝进行100%射线探伤（RT）或超声波探伤（UT），Ⅰ级合格；表面检测（MT/PT）排查裂纹、气孔等缺陷1 3。

压力试验

水压试验：试验压力为设计压力的1.25倍（如设计压力1.6MPa，试验压力2.0MPa），保压30分钟无泄漏、无塑性变形1。

气密性试验：采用干燥空气或氮气，压力为设计压力，保压24小时泄漏率≤0.05%3。

强度校核

通过有限元分析或公式计算（如GB 150圆筒强度公式），验证筒体、封头、接管在设计工况下的应力值≤许用应力1。

五、双层液氯储罐安全附件与防护：功能完善与长效保护

安全装置安装

配备弹簧式安全阀（开启压力1.76MPa）、磁性液位计（测量范围0~100%）、压力表（精度等级1.6级）及紧急切断阀，确保超压、超液位时自动保护1 3。

表面处理与保温

防腐涂装：喷砂除锈达Sa2.5级后，涂覆环氧富锌底漆+氯化橡胶面漆（干膜厚度≥200μm），增强耐大气腐蚀性。

保温层施工：采用聚氨酯发泡保温（厚度50~100mm）+不锈钢外护板，防止低温冷损失及外壁结霜2 3。

六、双层液氯储罐出厂验收与文档交付

最终通过第三方监检（如特种设备检验研究院），出具《压力容器产品合格证》《竣工图》《强度计算书》等文件，方可交付使用3。

总结：液氯储罐的制造需融合材料科学、焊接技术与安全规范，核心在于通过“设计-加工-焊接-检测-防护”全流程管控，实现高压、剧毒介质的安全储存。其制造过程体现了压力容器“安全第一、预防为主”的行业准则。