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多功能提取罐設(shè)計(jì)制造
多功能提取罐是針對(duì)傳統(tǒng)提取罐的缺點(diǎn)而改進(jìn)的一種提取設(shè)備，近年來(lái)得到了越來(lái)越多的生產(chǎn)廠家的認(rèn)可。它適用于芳香油提取及有機(jī)溶酶回收，多用于中藥的水煎、酒精浸出、熱回流浸出、強(qiáng)制循環(huán)浸出等多種生產(chǎn)工藝操作。
圖 1
上圖為多功能提取罐的結(jié)構(gòu)示意圖，
進(jìn)出該提取設(shè)備的主要物料由酒精，水，水蒸氣，各種中藥材。
基本設(shè)計(jì)參數(shù)
設(shè)計(jì)壓力 內(nèi)筒：0.05 MPａ。夾套：0.35 MPａ。
最高工作壓力 內(nèi)筒：<0.05 MPａ。夾套：0.3 MPａ。
設(shè)計(jì)溫度 內(nèi)筒：100℃ 。 夾套：145℃
有效容積 內(nèi)筒：6ｍ3
總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
如圖1所示，多功能提取罐由投料口、罐體、出渣門等組成?？紤]到
提取過(guò)程需保持一定的溫度，在罐體的下半部分外設(shè)置了加熱夾套。根據(jù)工藝操作的要求，罐體上還需設(shè)置各種輔助裝置（如清洗、循環(huán)、
出渣門啟閉緊瑣等裝置）和工藝接管等附件。
1. 圓筒設(shè)計(jì)
1.1 筒體外型尺寸的確定
圓筒的示意圖如下：
粗步設(shè)計(jì)圓筒體內(nèi)徑為1.5米,高為2.4米
圓筒體積：
V1=∏×0.752×2.4
=4.24ｍ3
封頭體積：
筒體的容量約為6ｍ3,符合6噸中藥材提取的容量要求.
B型支座系列系數(shù)尺寸
支座號(hào)選4號(hào)，支座本體允許載荷 60KN，適用容器公稱直徑1000—2000 mm 高度 250 mm
底板 長(zhǎng)×寬×厚度=200×140×14
筋板 長(zhǎng)×寬×厚度=290×160×10
墊板 長(zhǎng)×寬×厚度=315×250×8
支座加工因注意的問題：
焊接采用電焊，采用雙面連續(xù)填角焊，支座和容器殼體的焊接采用連續(xù)焊，焊縫腰高均等于0.7倍的較薄板厚度，且不小于4 mm 。
焊后焊縫金屬表面不得有裂紋，夾渣，焊瘤，燒穿等缺陷，焊接區(qū)不應(yīng)有飛濺物。墊板應(yīng)與容器壁貼合，局部最大間隙應(yīng)不超過(guò)1 mm。
支座螺栓孔的加工極限偏差與其它部分的制造公差按IT16 與IT14。
支座所有的焊件周邊粗糙度為Ra50mm。支座組焊完畢后，各部件應(yīng)平整，不得翹曲。
耳式支座實(shí)際承受的載荷可按下式近似計(jì)算：
Q=［m0g+Ge/kn + 4(ph+GeSo)/nD］
Q— 支座實(shí)際承受的載荷，kn
P— 支座安裝尺寸，mm
g—重力加速度
Ge—偏心載荷，N
h—水平力作用點(diǎn)底板高度，
k—不均勻系數(shù)，k=0.83
m0—設(shè)備總質(zhì)量（包括殼體及其附件，內(nèi)部介質(zhì)及保溫層的質(zhì)量）kg. 3500kg
n—支座數(shù)量
D—水平力，取Pw和Pe的最大值，N
容器高徑比=3.5/1.6=2.2<5
H0=3.5m<10m
由上兩個(gè)條件，根據(jù)國(guó)標(biāo)可以得出：
水平地震力 Pe=0.5aemog N
ae—地震系數(shù)，
設(shè)地震防烈度為8度，ae=0.45
Pe=0.5×0.45×3500×9.8
=7717.5N
水平風(fēng)載荷：PW=0.95×fiqopoho×10-6
=0.95×0.846×550×2000×3500
=2842N
P= Pe
安裝尺寸：
D=［（Di+2δn+2δ3）2 –(b2-2s2)2］1/2 +2(l2-s1)
=2080 mm
Q=［m0g+Ge/kn + 4(ph +GeSe)/nD］×103
=［(3500×9.8 + 1000)/0.83×4 + 4×(7717.5×700 + 1250×1000)/4×3080］
=17.3kn<［Q］=60kn
所以滿足支座本體允許載荷的要求
計(jì)算支座外圓筒所受的支座彎矩ML
ML=Q×(l2-s1)/103
=3.04kn.m
筒體有效厚度：5mm
［ML］=3.09 kn.m
ML<［ML］,所以A4支座滿足要求
筒體與夾道的計(jì)算與設(shè)計(jì)：
圓筒計(jì)算與材料選擇（參考國(guó)家鋼制壓力容器標(biāo)準(zhǔn)——GB150-1998）]
設(shè)計(jì)溫度下圓筒的計(jì)算厚度按公式：
δ=PcDi/(2［δ］t?-Pc)
公式的適用范圍 Pc≤0.4［δ］t?
［δ］t為設(shè)計(jì)溫度下圓筒材料的許用應(yīng)力，設(shè)備材料的機(jī)械強(qiáng)度是選材的重要依據(jù)，設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的是材料的強(qiáng)度極限和屈服極限。在溫度較底情況下，一般可不考慮材料的蠕變極限和持久極限。
提取設(shè)備材料的選用除應(yīng)保證機(jī)械強(qiáng)度﹑ 剛度等要求外，還應(yīng)重點(diǎn)考慮滿足提取設(shè)備防漏﹑防爆﹑耐腐蝕等要求，對(duì)于提取罐，材料的選用一般滿足以下的基本要求：
1﹑ 提取罐凡與物料接觸部位均應(yīng)采用奧氏體不銹鋼或其他相應(yīng)的耐腐蝕性材料；
2﹑ 提取罐上所有密封件均采用無(wú)毒﹑耐熱材料；
3﹑ 外購(gòu)零部件或外購(gòu)配套設(shè)備的材料應(yīng)與整體設(shè)計(jì)要求一致，并應(yīng)具有產(chǎn)品合格證明書和使用說(shuō)明；
4﹑ 受壓零部件的材料應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB150《鋼制壓力容器》中有關(guān)規(guī)定。
因?yàn)閮?nèi)筒接觸的是藥材，必須是耐腐蝕的材料，再次筒體為受壓件，考慮用奧氏體不銹鋼。它的主加元素是Cｒ（WCｒ= 17％～19％）和Nｉ(WNｉ=8％～11％) 。Tｉ是為了避免晶界區(qū)貧Cｒ而遭受電化學(xué)腐蝕。鋼中加如Tｉ,是晶界上優(yōu)先形成TｉC,從而保持晶界和晶內(nèi)的含鉻量,防止晶間腐蝕。不銹鋼為高合金鋼。
不銹鋼材,許用應(yīng)力的選定
精密細(xì)長(zhǎng)軸（活塞桿）主要技術(shù)參數(shù)
規(guī)格
φ 6 ～ φ 12
φ 16 ～ φ 25
φ 28 ～ φ 80
長(zhǎng)度
800 ～ 2000mm
1200 ～ 3000mm
1500 ～ 3000mm
表面精糙度
Ra 0.4 ～ 0.1( △ 8 ～ △ 10)
表面硬度
HRC60 以上
直線度
0.15/ 1000mm
圓度
≤ 0.01/ 全長(zhǎng)
鍍鉻厚度
按用戶要求
全長(zhǎng)尺寸差
≤ 0.02
材料
優(yōu)質(zhì) 45# 鋼
調(diào)質(zhì)軸
HB 220 ～ 280
技術(shù)要求：
除以上標(biāo)準(zhǔn)系列外，還有非標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑和壁厚的缸筒，米字缸筒
和薄壁缸筒等。
缸筒定長(zhǎng)： 2 m, 也可以根據(jù)用戶要求增減。
表面處理分：不氧化處理，普通陽(yáng)極氧化，硬質(zhì)陽(yáng)極氧化，仿
進(jìn)口陽(yáng)極氧化。
為了方便用戶，配套供應(yīng)鋼質(zhì)氣鋼筒、活塞桿、氣缸端蓋和氣
動(dòng)專用鋁合金型材；承接各種鋁合金型材的開發(fā)。
內(nèi)徑尺寸精度： IT9
內(nèi)徑圓度公差： 0.03~0.06mm
直線度公差： 1~2mm/1mm
內(nèi)表面粗糙度： Ra 《 0.4 μ m
外表面粗糙度： Ra 《 3.2 μ m
壁厚公差：± 0.5%
鋁合金材質(zhì)： LD31-RCS （ 6063- T5 ）：
化學(xué)成分
Cu
Si
Mg
Fe
Mn
Zn
Cr
Ti
Al
<0.1
0.2-0.6
0.45-0.9
<0.35
<0.1
<0.1
<0.1
<0.1
其余
機(jī)械性能：
抗拉強(qiáng)度
屈服強(qiáng)度
伸長(zhǎng)度
硬度
δb
δ0.2
δ
HV
N/m ㎡
N/m ㎡
%
157
108
8
58
圓型缸筒：
缸徑D
16
20
25
32
40
50
63
80
100
125
160
200
壁厚 δ
2
2.5
3
3.5
4.5
5
6.9
供貨長(zhǎng)度
1000-1800
2000
薄型缸筒：
缸徑D
20
25
32
40
50
63
80
100
□A
37
40
45
55
65
80
100
124
R
15.5
17
19.5
H
5
6
6
6
6
B
28
28
28
30
30
I
3
3
3
4
4
薄型缸筒供貨長(zhǎng)度 缸徑D ф20-ф25 2米
薄型缸筒：
缸徑D
TG
d
E
E1
ф
B
b
b1
H
32
5.5
45
11.5
18
20
4.5
40
5.5
52
14.5
20.5
18
5
50
6.6
64
17
26
22
7
63
9
77
20
26
22
7
80
11
98
23
30
26
6
100
11
117
28
30
26
6.5
薄型缸筒供貨長(zhǎng)度 缸徑D ф32-ф100 2米
米字型缸筒：
缸徑D
壁厚
TG
d
R
供貨長(zhǎng)度
32.5
40
38
5.4
50
46.5
5.4
63
3
56.5
7.4
6.75
80
72
9.25
8
100
3.5
89
9.25
8.5
制造材料的管理
提取灌的材料主要是不銹鋼板、碳鋼鋼扳、鋼管等。為了使產(chǎn)品合格，材料的管理是很重要的。下面是對(duì)于所用材料的管理。
構(gòu)成設(shè)備各個(gè)零部件的材料，其數(shù)量﹑牌號(hào)﹑規(guī)格和技術(shù)要求在制造過(guò)程要根據(jù)各種技術(shù)文件給予落實(shí)，使之符合各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)定。因此，就必須建立和嚴(yán)格實(shí)施相關(guān)的管理制度與程序，以保證各零部件的材料具有可追溯性，即通過(guò)各零部件上的標(biāo)記可追根溯源，查出該零部件的原始質(zhì)量證明書，從而確定有關(guān)牌號(hào)﹑規(guī)格﹑批號(hào)等原始信息，判斷質(zhì)量的狀況。
材料的管理主要包括材料的采購(gòu)﹑驗(yàn)收﹑復(fù)驗(yàn)及發(fā)放等環(huán)節(jié)。各環(huán)節(jié)的管理是通過(guò)質(zhì)量管理體系和質(zhì)量保證體系的規(guī)定管理程序和管理制度，并通過(guò)質(zhì)量管理人員在生產(chǎn)過(guò)程中予以實(shí)現(xiàn)的。
（1） 材料的采購(gòu)與檢驗(yàn)
① 鋼材的采購(gòu)。鋼材的采購(gòu)，首先是由設(shè)計(jì)部門提出采購(gòu)清單，從
角度提出對(duì)材料的基本要求。清單應(yīng)明確提出材料的牌號(hào)﹑規(guī)
格﹑標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)和數(shù)量，通常材料的數(shù)量是根據(jù)實(shí)際消耗量和加工消耗量而定。如有必要，還應(yīng)對(duì)材料的交貨狀態(tài)和復(fù)驗(yàn)提出要求。
采購(gòu)部門負(fù)責(zé)材料的采購(gòu)，并確保材料訂購(gòu)合同與清單要求的一致性。采購(gòu)部門供貨方的供貨能力﹑質(zhì)量保證體系及供貨的歷史情況和相關(guān)用戶的反應(yīng)等有關(guān)信息，在比較的基礎(chǔ)上，優(yōu)先選擇質(zhì)量信譽(yù)比較好的企業(yè)進(jìn)行采購(gòu)。
② 進(jìn)廠驗(yàn)收。材料進(jìn)廠驗(yàn)收主要包括：材料質(zhì)量證明書的核驗(yàn)和實(shí)物
的驗(yàn)收。對(duì)質(zhì)量證明書的核驗(yàn)，首先是檢驗(yàn)質(zhì)量保證書所列項(xiàng)目是否齊全，是否符合訂購(gòu)合同的要求。實(shí)物驗(yàn)收要根據(jù)質(zhì)量證明書進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)。
實(shí)物驗(yàn)收時(shí)，首先核查到貨材料的牌號(hào)﹑規(guī)格﹑數(shù)量是否正確，實(shí)物上的標(biāo)記是否齊全﹑清楚，批號(hào)是否與質(zhì)量證明書一致，然后是外觀質(zhì)量﹑尺寸偏差的檢驗(yàn)。所有各項(xiàng)驗(yàn)收完成，并辦理必要的手續(xù)后，進(jìn)廠驗(yàn)收即結(jié)束。
經(jīng)驗(yàn)收后的材料，對(duì)合格的材料，可標(biāo)上合格標(biāo)記；對(duì)于不合格的材料，應(yīng)視具體情況采取不同的措施。
（2） 材料的復(fù)驗(yàn)
材料的復(fù)驗(yàn)要根據(jù)相關(guān)的法規(guī)和企業(yè)制度的要求進(jìn)行。對(duì)于提取設(shè)備對(duì)應(yīng)的底壓容器，通常要求有下列情況的需要復(fù)驗(yàn)，缺少的項(xiàng)目要予以補(bǔ)齊：
① 質(zhì)量證明書內(nèi)容項(xiàng)目不齊；
② 制造單位對(duì)材料性能和化學(xué)成分有疑問；
③ 設(shè)計(jì)圖樣上具體要求的；
④ 用戶要求增加的項(xiàng)目。
上序規(guī)定對(duì)壓力容器來(lái)講，是從安全技術(shù)方面提出的基本要求，是帶有強(qiáng)制性的，因此必須嚴(yán)格執(zhí)行。復(fù)驗(yàn)時(shí)應(yīng)按批次抽取式樣；樣坯應(yīng)啊按規(guī)定的部位和方向切取。復(fù)驗(yàn)結(jié)果經(jīng)負(fù)責(zé)人認(rèn)可后，簽發(fā)檢驗(yàn)標(biāo)記，入庫(kù)存放。對(duì)于某一項(xiàng)目未達(dá)標(biāo)的，則在同批次材料中就不合格項(xiàng)目再取雙倍的試樣進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，其中只要有一個(gè)試樣未達(dá)標(biāo)即可判定此批材料為不合格，需作適當(dāng)標(biāo)記，另行存放處理。
（3） 鋼材的保管
為從物資控制方面保證設(shè)備的制造質(zhì)量，材料的管理必須按所制訂的規(guī)定進(jìn)行。總體上，材料的堆放、搬運(yùn)和保管均應(yīng)合理、有序，以保證使用。
材料的堆放應(yīng)注意將待驗(yàn)和已驗(yàn)分開、合格與不合格分開，對(duì)不同的牌號(hào)、不同規(guī)格和批次的材料要易于區(qū)別，以便于管理與發(fā)放。
在管理過(guò)程中，材料的發(fā)放應(yīng)根據(jù)領(lǐng)料單進(jìn)行，領(lǐng)料單上要求注明“材撿號(hào)”及用途，發(fā)料時(shí)要予以確認(rèn)。
焊接
在提取設(shè)備的制造中，焊接是一種主要的加工方法。焊接工藝的制訂和質(zhì)量檢驗(yàn)是保證設(shè)備制造質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。由于不同材料的焊接性能差別很大，因此必須依據(jù)材料的特性和產(chǎn)品性能要求制訂焊接工藝和檢驗(yàn)方法及標(biāo)準(zhǔn)。
（1） 奧氏體不銹鋼的焊接
由于奧氏體不銹鋼的總體焊接性能較好，在提取罐設(shè)備中應(yīng)用占絕大多數(shù)。但奧氏體不銹鋼在焊接時(shí)易出現(xiàn)晶間腐蝕傾向、熱裂紋和應(yīng)力腐蝕等現(xiàn)象，因此正確選擇焊接材料和焊接工藝是確保質(zhì)量的重要問題。
① 奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕 奧氏體的晶間腐蝕是在腐蝕介質(zhì)作用下，開始于金屬表面并沿晶界深入內(nèi)部的一種局部腐蝕現(xiàn)象。晶間腐蝕將使得材料的晶間結(jié)合力喪失，基本上失去塑性，從而在很小的外力下就會(huì)發(fā)生脆性破壞。
從金屬工藝學(xué)的角度看，奧氏體不銹鋼晶間貧鉻是造成晶間腐蝕的主要原因。對(duì)于奧氏體不銹鋼，在處于450～850℃的溫度范圍內(nèi)，碳在奧氏體內(nèi)的擴(kuò)散速度教快，晶粒內(nèi)的碳不斷向晶界擴(kuò)散，而鉻的擴(kuò)散速度較慢，晶粒內(nèi)的鉻來(lái)不及補(bǔ)充，因而造成靠近晶界處出現(xiàn)貧鉻帶，這種現(xiàn)象稱為晶間腐蝕傾向。這個(gè)時(shí)間的過(guò)程越長(zhǎng)，貧鉻就越嚴(yán)重，晶間腐蝕傾向就越明顯。當(dāng)含鉻量低于鈍化所須的含鉻量（12.5％）時(shí)，點(diǎn)電極電位急劇下降，與周圍金屬構(gòu)成腐蝕微電池，在介質(zhì)腐蝕的作用下將發(fā)生嚴(yán)重的晶間腐蝕。
奧氏體不銹鋼在焊接時(shí)，其焊接接頭在加熱和冷卻的過(guò)程中必然要經(jīng)過(guò)450～850℃的溫度區(qū)域，因此焊接接頭將會(huì)出現(xiàn)晶間腐蝕傾向。450～850℃的溫度區(qū)域被稱為奧氏體不銹鋼的敏化溫度。晶間腐蝕傾向的大小和母材、焊材的化學(xué)成分及焊接工藝條件有關(guān)。減少焊接時(shí)的晶間腐蝕傾向可采取以下的幾項(xiàng)措施。
ａ.降低含碳量。從造成晶間腐蝕的原因看，如鋼材中沒有有多余的碳，就不會(huì)形成貧鉻帶，也就不會(huì)出現(xiàn)晶間腐蝕傾向。從這個(gè)角度看，選擇第低碳不銹鋼，對(duì)防止晶間腐蝕的發(fā)生是有利的。
ｂ.替鉻法。在鋼中加入某些與碳親和力比鉻大的元素，即穩(wěn)定性元素，如鈦、鈮等，這樣碳析出后首先與這些元素形成化合物，可避免鉻與碳的結(jié)合，就不會(huì)有貧鉻帶的產(chǎn)生。
ｃ.雙相法。在單相的奧氏體中加入少量的鐵素體形成元素，如鈦、硅等，使金屬在常溫下具有奧氏體加鐵素體的雙相組織。
ｄ.工藝方法。盡量減少焊縫截面，采取小的線能量焊接，即小電流、快焊速、低層間溫度及快速冷卻等方法，以達(dá)到減少敏化作用范圍和縮短敏化溫度區(qū)間的停留時(shí)間的目的。
ｅ.熱處理方法。主要有兩種方法，即固溶處理和穩(wěn)定化處理。固溶處理就是將具有晶間腐蝕傾向的奧氏體不銹鋼加熱到1050～1150℃，使碳化物重新溶入固溶體中，然后急速淬火冷卻以固定這種狀態(tài)，從而消除貧鉻帶。穩(wěn)定化處理則是將具有晶間腐蝕傾向的奧氏體不銹鋼加熱到850℃，保溫足夠的時(shí)間是碳化鉻充分析出，鉻得以充分的擴(kuò)散，消除貧鉻帶，達(dá)到二次穩(wěn)定狀態(tài)。這樣處理后，即使再次加熱到敏化溫度也不會(huì)出現(xiàn)貧鉻帶，故此法稱為免役處理。
在焊接加工時(shí)，只要真確合理的選擇母材焊接工藝條件，一般不需要熱處理。
② 熱裂紋 奧氏體不銹鋼在焊接時(shí)具有較高的熱裂紋傾向。熱裂紋可分為結(jié)晶裂紋 液化裂紋和高溫失塑裂紋。結(jié)晶裂紋發(fā)生在焊縫金屬中，在焊縫冷卻凝固過(guò)程中出現(xiàn)，因此也稱為凝固裂紋。這主要是由于硫與鐵等雜質(zhì)元素所形成的低熔點(diǎn)共晶體，在結(jié)晶過(guò)程尚未完全結(jié)束時(shí)，在焊接應(yīng)力的作用下沿晶界行成的開裂。液化裂紋多發(fā)生在熱影響區(qū)緊靠融合線的區(qū)域，這主要是在電弧高溫作用下引起母材中低熔點(diǎn)共晶體熔化造成的。高溫失塑裂紋是出現(xiàn)在固相中的一種裂紋，它位于比液化裂紋距熔合線更遠(yuǎn)一些的母材上或多層焊的前一層焊縫中。產(chǎn)生的原因在工藝上是由于線能量過(guò)大造成粗晶粒組織所致；從結(jié)構(gòu)上看則是由于在大厚度構(gòu)件上，或焊縫過(guò)于集中或交叉的部位產(chǎn)生的焊接應(yīng)力所致。
奧氏體不銹鋼對(duì)各種熱裂紋的敏感程度隨合金元素的成分及組織狀態(tài)的不同而有所不同。含少量鐵素體的奧氏體不銹鋼比單相奧氏體不銹鋼的抗熱裂紋性能好。
考慮抗結(jié)晶裂紋傾向，將焊縫金屬中的鐵素體含量控制在3％～8％為宜，這可通過(guò)焊接材料的選擇和焊接金屬成分的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
③ 應(yīng)力腐蝕開裂 應(yīng)力腐蝕開裂是鋼結(jié)構(gòu)在拉應(yīng)力和特定電解質(zhì)的共同作用下產(chǎn)生的一種局部腐蝕所引起的斷裂，這種局部腐蝕形成的晶間開裂，在拉應(yīng)力的作用下將引起裂紋從表面缺口沿晶界向深處擴(kuò)展，最終導(dǎo)致斷裂。
引起應(yīng)力腐蝕開裂的必要條件是拉應(yīng)力，其主要來(lái)源是焊接或冷熱加工不當(dāng)所
生的殘余應(yīng)力。要消除或改善應(yīng)力腐蝕應(yīng)從焊接接頭的合理設(shè)計(jì)、減少焊接線能量、焊接順序的適當(dāng)確定入手，并通過(guò)焊后熱處理來(lái)消除應(yīng)力。
對(duì)于奧氏體不銹鋼，只有一些特定的介質(zhì)才能引起應(yīng)力腐蝕，最主要的是電解質(zhì)溶液中存在祿離子并同時(shí)存在氧。對(duì)于這種情況，只有通過(guò)改變材料，包括母材和焊接材料來(lái)解決。
綜合而言，解決奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕、熱裂紋和應(yīng)力腐蝕等問題，除正確選擇母材和焊接材料，合理設(shè)計(jì)焊接接頭和焊接結(jié)構(gòu)外，用小的焊接電流、窄的焊道、保持較低的層間溫度和與腐蝕介質(zhì)接觸的焊層最后施焊等也都是焊接接頭耐腐蝕和抗裂性能的有效措施。
在焊接方法上，盡管電渣焊單純從工藝上說(shuō)也是可行的，但由于實(shí)際工程中極少有大厚度不銹鋼結(jié)構(gòu)的焊接，故很少應(yīng)用。對(duì)薄壁結(jié)構(gòu)惰性氣體保護(hù)焊和等離子狐焊有很好的適應(yīng)性。
焊接材料的選用原則是保證焊縫金屬與母材有相近的化學(xué)成分，這是使焊縫金屬與母材的耐腐蝕性和力學(xué)性能基本一致所要求的。如不銹鋼牌號(hào)為0Cr18Ni9 選用焊條的牌號(hào)為A102（E0-19-10-16）或A107（E0-19-10-15）對(duì)焊絲與焊劑無(wú)特殊要求，0Cr18Ni10Ti選用焊條的牌號(hào)為A132（E0-19-10Nb-16）或 A137（E0-19-10Nb-15）選用的焊絲是H0Cr20Ni10Ti 焊劑為HJ260。
（2） 低碳鋼的焊接
① 低碳鋼的焊接性能 對(duì)于低碳鋼，由于影響焊接性能的重要元素碳的含量較少，因此在各類鋼材中其焊接性能是最好的，對(duì)于焊接方法和焊接工藝的適應(yīng)性也較寬。在工程中，手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊及點(diǎn)渣焊都被廣泛運(yùn)用。通常焊接是不需要預(yù)熱和保持層間溫度，焊后也不需要熱處理。當(dāng)然對(duì)于大厚度、大剛性構(gòu)件在較低溫度下進(jìn)行焊接，如不采取預(yù)熱措施則有可能產(chǎn)生冷裂紋。在母材和焊接材料不合格時(shí)，也有可能產(chǎn)生熱裂紋。在焊接時(shí)，焊接線能量過(guò)大，鋼在高溫下停留時(shí)間增加，造成奧氏體晶粒長(zhǎng)大，在快速冷卻時(shí)出現(xiàn)魏氏體，嚴(yán)重影響鋼的韌性。
對(duì)電弧焊，手弧焊線能量較小，電渣焊能量最大，要改善電渣焊接頭的性能，通常
用焊后正火的方法。
② 低碳鋼焊接材料的選用 在提取罐中，應(yīng)用的低碳鋼有：Q235-AF、Q235-A、Q235-B
Q235-C及Q235-A、20R、10、20鋼的無(wú)縫鋼管等。一般結(jié)構(gòu)的手弧焊焊接材料選J421（E4313）
J422（E4303）、J423（E4301）、J424（E4320）、J425（E4311）。大厚度、高剛性、低溫焊接選用的焊接材料是J42（E4316）、J427（E4315）。一般結(jié)構(gòu)的埋弧焊，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊選用焊絲H08、H08A 焊劑 HJ430。
表面處理
提取罐接觸的介質(zhì)帶有一定的腐蝕性，需要進(jìn)行防腐蝕加工，則進(jìn)行一定的表面處理是必要的。設(shè)備表面的處理就是要將設(shè)備表面附著的不利于防腐蝕施工的異物去掉，例如鐵銹、油污、水分等。這些異物的存在，將會(huì)直接影響到防腐蝕施工的進(jìn)行，輕則硬性質(zhì)量，重則不能施工。
鋼制設(shè)備的表面處理通常有兩大步驟：一是表面油污等；二是除銹。
（1） 化學(xué)除油
設(shè)備表面的油污將直接影響除銹的效果，從而影響防腐蝕施工的進(jìn)行，因此除油因在除銹之前進(jìn)行。如設(shè)備表面確無(wú)油污則除油步驟可以省去。除油可分為溶劑清洗及堿液清洗兩種。
① 溶劑清洗 使用有機(jī)溶劑可除去皂化油和非皂化油。從理論上講，選擇的溶劑應(yīng)是溶解能力強(qiáng)、不易然、毒性小、揮發(fā)較慢、價(jià)格低廉的。但實(shí)際上要同時(shí)滿足這些條件是不可能的。一般常用的溶劑有：甲苯、溶劑汽油、二甲苯、丙酮 、二乙烷、 三乙烯等。其中毒性較低和較常用的是溶劑汽油，而除油效果最好的是三乙烯，但有劇毒，只適合于自動(dòng)化的密閉操作?？傮w上說(shuō)，溶劑清洗雖有效率高等優(yōu)點(diǎn)，但并不是一個(gè)首選的方法。
② 堿液清洗 堿液清洗的優(yōu)點(diǎn)就是無(wú)毒、成本低，但一般堿液只能清洗皂化油，而清洗非皂化油則需加入一定的乳化劑。清洗堿液可用5％～10％苛性鈉溶液，表面活性劑則多采用烷基苯磺酸鈉。
（2） 除銹
除銹可采用噴沙除銹和酸洗除銹兩種方法。噴沙除銹效率高、質(zhì)量好；酸洗除銹通常用于不適合噴沙除銹的情況，如處理得當(dāng)，也能取的較好的效果。
噴沙除銹的工藝流程圖如下:
1—空氣壓縮機(jī)；2，3— 空氣干燥凈化器；4—噴沙罐；5—進(jìn)罐壓縮空氣控制閥；6—壓縮空氣進(jìn)口管；7—噴沙出口管；8三通；9—入沙孔；10—噴沙管；11—噴沙嘴；12—閥門
經(jīng)過(guò)凈化的壓縮空氣，從儲(chǔ)氣罐進(jìn)入噴沙罐，一部分從放沙閥底噴出，一部分從罐上部進(jìn)入。罐內(nèi)沙子經(jīng)壓縮空氣帶出進(jìn)入膠管，再經(jīng)過(guò)噴嘴噴到設(shè)備表面進(jìn)行除銹。
沙?？蛇x用石英沙或海河沙。石英沙除銹效率高，但價(jià)格高；海河沙除銹效率不如石英沙，但價(jià)格較低。無(wú)論使用哪種沙都必須經(jīng)過(guò)篩選干燥。沙粒的直徑一般在1～2mm范圍。噴過(guò)的沙經(jīng)篩選后可再用。
錳鐵沙也可以用來(lái)除銹，其用點(diǎn)是無(wú)硅無(wú)塵，可反復(fù)使用。但成本高，動(dòng)力消耗大，必須有相應(yīng)的回收裝置，不適合小企業(yè)使用。
噴沙除銹時(shí)，噴槍與設(shè)備表面的夾角一般為45°，槍嘴距表面的距離為50～70mm。噴沙操作應(yīng)盡量利用設(shè)備的器壁，是沙子來(lái)回反射，這對(duì)提高噴沙的效率非常有利。
酸洗適合于現(xiàn)場(chǎng)少量檢修或沒有噴沙設(shè)備的企業(yè)。酸洗一般采用鹽酸，配酸比例是工業(yè)鹽酸與水之比為2：1。
酸洗后要進(jìn)行堿洗中和處理，以清除設(shè)備表面的殘酸。堿液可用3％的碳酸鈉溶液。中和處理后因立即進(jìn)行水洗，用大量清水對(duì)設(shè)備表面進(jìn)行沖刷，最后達(dá)到中性即可。
檢驗(yàn)與標(biāo)準(zhǔn)
提取罐屬于壓力容器，對(duì)安全可靠性有較高的要求，因此對(duì)制造中的各環(huán)節(jié)都需嚴(yán)格控制，進(jìn)行必要的檢驗(yàn)。壓力容器的檢驗(yàn)有直接針對(duì)產(chǎn)品的各項(xiàng)非破壞性檢驗(yàn)，也有間接評(píng)定其質(zhì)量和可靠性的破壞性檢驗(yàn)。
（1） 制造過(guò)程中壓力容器的檢驗(yàn)內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)
① 原材料的檢驗(yàn) 原材料主要是指鋼板、鋼管、焊接使用的焊接材料等。一般企業(yè)使用的容器封頭和大型鍛件，往往需外協(xié)加工；法蘭、人（手）孔及螺栓等一般為外構(gòu)件。對(duì)于這些外協(xié)、外購(gòu)件也應(yīng)納入檢驗(yàn)的范圍。
原材料的檢驗(yàn)項(xiàng)目通常包括兩類；一類是技術(shù)性檢驗(yàn)項(xiàng)目，主要包括化學(xué)成分、力學(xué)性能、無(wú)損檢驗(yàn)、耐酸腐蝕、尺寸公差。通常不是每一種原材料都需要檢驗(yàn)所有的項(xiàng)目，而是根據(jù)技術(shù)要求和技術(shù)條件所規(guī)定的項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)。第二類是屬于管理性檢驗(yàn)項(xiàng)目，如質(zhì)量證明書、實(shí)物標(biāo)記、熱處理記錄等，是實(shí)行質(zhì)量控制和追溯的需要。
② 制造過(guò)程的檢驗(yàn) 制造過(guò)程的檢驗(yàn)同樣是通過(guò)技術(shù)和管理兩方面的手段來(lái)控制。檢驗(yàn)內(nèi)容主要有坡口尺寸和加工質(zhì)量，形狀和位置公差，容器開孔的方位和標(biāo)高，焊接檢查，焊后對(duì)焊縫的外觀和內(nèi)部缺陷的檢驗(yàn)等。此外，還有焊接工藝的評(píng)定、試板的破壞性試驗(yàn)等檢驗(yàn)項(xiàng)目。
③ 壓力實(shí)驗(yàn)和氣密性試驗(yàn) 壓力實(shí)驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)屬竣工檢驗(yàn)項(xiàng)目，其目的是檢驗(yàn)
容器的耐壓能力和致密性。
④ 檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn) 檢驗(yàn)必須根據(jù)有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，目前使用的標(biāo)準(zhǔn)中一部分屬于方法標(biāo)準(zhǔn)，即采用某種檢驗(yàn)時(shí)必須依照的規(guī)則，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)確定被檢驗(yàn)物的質(zhì)量等級(jí)；另一些標(biāo)準(zhǔn)屬質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，是產(chǎn)品按某種檢驗(yàn)方法應(yīng)達(dá)到的質(zhì)量登等級(jí)。目前壓力容器的檢驗(yàn)主要按JB4730-94《壓力容器無(wú)損檢測(cè)》這一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，以前使用的一些獨(dú)立相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已被廢止。
對(duì)壓力容器的質(zhì)量檢驗(yàn)除執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)外，施工樣圖也是一個(gè)依據(jù)。施工樣圖中所規(guī)定的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)是針對(duì)具體產(chǎn)品而提出的個(gè)體要求。這些要求即可按某一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提出應(yīng)達(dá)到的質(zhì)量等級(jí)，也可提出有別通用標(biāo)準(zhǔn)的具體要求。施工樣圖所提出的技術(shù)要求可視為對(duì)檢驗(yàn)的具體化，在制造過(guò)程中要認(rèn)真予以執(zhí)行。
（2） 無(wú)損檢測(cè)
無(wú)損檢測(cè)是壓力容器檢驗(yàn)中最為廣泛、有效的方法，在制造的各個(gè)環(huán)節(jié)中均可應(yīng)用。
無(wú)損檢測(cè)是非破壞性的檢驗(yàn)方法，它利用聲、光、電、熱、磁及射線與物質(zhì)的相互作用，在不損壞被檢測(cè)物使用性能的情況下，檢測(cè)材料、零不部件各種表面、內(nèi)部缺陷，并判斷其位置、大小、形狀和種類。應(yīng)此在產(chǎn)品檢驗(yàn)中占有極其重要的地位。
應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)時(shí)必須做到以下幾方面。
① 被檢測(cè)物必須明確指定適用的檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)，并執(zhí)行此表準(zhǔn)。
② 以無(wú)損檢測(cè)結(jié)果作為被檢測(cè)物的依據(jù)時(shí)，必須具備相應(yīng)的檢測(cè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件。驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的制訂，既要保證產(chǎn)品的可靠性，又要考慮其經(jīng)濟(jì)性。
③ 檢測(cè)人員必須具備相應(yīng)的技術(shù)資格。
④ 無(wú)損檢測(cè)的儀器設(shè)備應(yīng)符合檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)的要求。
⑤ 無(wú)損檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)器件，要由質(zhì)量監(jiān)督部門負(fù)責(zé)檢驗(yàn)和監(jiān)制。
⑥ 在檢測(cè)過(guò)程中，如檢測(cè)方法對(duì)人體有一定程度的損害， 要采取必要的防護(hù)措施和監(jiān)測(cè)手段。
常規(guī)的無(wú)損檢測(cè)方法有射線（X，γ射線）檢測(cè)、超聲檢測(cè)、滲透檢測(cè)和磁粉檢測(cè)等，通常按國(guó)際通用的習(xí)慣以英文縮寫表示：
NDT—無(wú)損檢測(cè)；
RT—射線檢測(cè)；
UT—超聲檢測(cè)；
PT—滲透檢測(cè)；
MT—磁粉檢測(cè)。
① 射線檢測(cè) 射線檢測(cè)是利用射線可穿透物質(zhì)及在不同物質(zhì)中有不同的衰減的特性來(lái)發(fā)現(xiàn)缺陷的一種無(wú)損檢測(cè)的方法。目前重要使用的射線照相法，即對(duì)被測(cè)物作射線透照獲得透照底片來(lái)發(fā)現(xiàn)缺陷。
用于檢測(cè)的射線是波長(zhǎng)短、頻率高的電磁波，一般為X射線和γ射線，波長(zhǎng)和頻率分別為：10-8～10-12mm,3×1016～3×1020Hz ＜10-11,＞3×1019Hz。這兩種射線的基本性質(zhì)相同，相比之下，γ射線具有更強(qiáng)的穿透能力。
射線照相法檢測(cè)的基本步驟如下。
a．確定拍照部位并做標(biāo)記。對(duì)于局部檢驗(yàn)的工件，應(yīng)根據(jù)所規(guī)定的抽檢率，在作外部質(zhì)量檢驗(yàn)時(shí)初步確定拍片部位。一般應(yīng)選擇在焊縫密集或交叉處、開孔附近、不等厚度連接及焊縫外觀質(zhì)量較差處。部位確定后應(yīng)做好標(biāo)記。
b．確定透照方式、放置暗盒及標(biāo)記。透照方式主要根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定，同時(shí)要考慮射線源的能量。一般分為縱縫透照法、環(huán)縫外透照法、環(huán)縫內(nèi)透照法、雙壁單影法和雙壁雙影法。暗盒在裝好的膠片后，應(yīng)放置鉛質(zhì)的標(biāo)記，包括定位標(biāo)記和識(shí)別標(biāo)記。同時(shí)還要放置好象質(zhì)計(jì)。
c． 底片質(zhì)量評(píng)定。主要是判斷底片是否達(dá)到評(píng)片的質(zhì)量要求。一般是從底片的像質(zhì)指數(shù)、最小線經(jīng)、黑度等指標(biāo)進(jìn)行判斷。
②超聲檢測(cè) 超聲檢測(cè)方法的適用性很廣，無(wú)論是鋼板、鋼管、鍛件等原材料，還是焊接接頭都可用超聲波檢測(cè)。它不僅可用于大厚度或大截面尺寸工件內(nèi)部深層缺陷的檢測(cè)，也可對(duì)結(jié)構(gòu)上不便觀察的表面缺陷進(jìn)行檢測(cè)。此外，超聲波檢測(cè)具有費(fèi)用較為低廉、設(shè)備輕便、便于現(xiàn)場(chǎng)使用、得到結(jié)果快等優(yōu)點(diǎn)。
從目前被廣泛使用的A型脈沖反射超聲檢測(cè)法看，超聲最主要的不足是直觀性差，難以準(zhǔn)確判斷缺陷類型。用超聲波對(duì)焊接接頭進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，雖然可對(duì)缺陷的位置、波幅的高低及波形的特征等間接加以判斷。由于影響因素較多，反射波上獲得的信息并不能真正反映出缺陷的實(shí)際大小、類型、位置。
③ 滲透檢測(cè) 滲透檢測(cè)是一種僅適用于工件表面開口缺陷的無(wú)損檢測(cè)方法。檢測(cè)時(shí)在工件表面涂抹高度滲透能力的滲透劑，如果工件表面存在缺陷，就會(huì)由于液體對(duì)固體表面的濕潤(rùn)作用和毛細(xì)作用而滲透入工件的缺陷中，然后將工件表面的滲透液清洗干凈，再用顯象劑將帶有顏色或熒光物質(zhì)的滲透液從缺陷吸附到工件的表面，通過(guò)直接觀察或用特殊燈具照射激發(fā)熒光，觀察顏色或熒光圖象達(dá)到發(fā)現(xiàn)缺陷的目的。
④ 磁粉檢測(cè) 磁粉檢測(cè)也是表面檢測(cè)方法之一。磁粉檢測(cè)不僅可以發(fā)現(xiàn)表面開口缺陷，還可以檢測(cè)近表面非開口缺陷。與滲透檢測(cè)不同的是磁粉檢測(cè)只能用于鐵磁性材料，對(duì)奧氏體不銹鋼及有色金屬就不能使用磁粉檢測(cè)，而只能用滲透檢測(cè)。比較檢測(cè)的靈敏度，則磁粉檢測(cè)要更高些，所以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：“凡鐵磁性材料制成的壓力容器和零部件，應(yīng)使用磁粉檢測(cè)法檢測(cè)表面缺陷，確因結(jié)構(gòu)形狀等原因不能使用磁粉法探測(cè)時(shí)，方可采用滲透檢測(cè)。”
無(wú)論哪一種無(wú)損檢測(cè)方法都有一定的優(yōu)點(diǎn)和局限性，對(duì)缺陷的檢出率都不能達(dá)到100％
檢測(cè)的結(jié)果也不可能完全一致。根據(jù)檢測(cè)的目的和被檢測(cè)物的特性，選擇適當(dāng)?shù)臋z測(cè)方法是發(fā)揮無(wú)損檢測(cè)作用的關(guān)鍵所在。
一般情況下，零部件內(nèi)部的面積型缺陷，如裂紋、分層及焊風(fēng)中未熔合等，通常用超聲檢測(cè)方法，它能測(cè)定缺陷的位置和相對(duì)尺寸，但難以判定缺陷的種類；對(duì)于體積型缺陷，如氣孔、縮孔、疏松等，應(yīng)采用射線檢測(cè)法，它能確定缺陷的平面投影位置、大小及缺陷的種類。各種無(wú)損檢測(cè)方法的適用范圍見下表：
檢測(cè)方法
適用對(duì)象
檢測(cè)能力
不適用對(duì)象
射線檢測(cè)
焊縫：能發(fā)現(xiàn)未焊透、氣孔、與射線參照方向垂直的裂紋、未熔合
滲透深度主要由射線能量決定，透照鋼材：400Kv x射線
椴體和扎材
超聲檢測(cè)
鍛件：能發(fā)現(xiàn)與超聲波束基本垂直的裂紋、白點(diǎn)、大片或密集的夾渣
直射線法最大有效深度可達(dá)1mm。斜射法和表面法可測(cè)與表面不平行的缺陷或表面缺陷
粗晶材料及形狀復(fù)雜或表面粗糙的零部件
焊縫：能發(fā)現(xiàn)裂紋、未焊透、未熔合、氣孔和夾渣
通常用斜射法，用2.5MHz時(shí)，最大有效深度200 mm
板材和管材：能發(fā)現(xiàn)內(nèi)部及表面的裂紋、分層、折疊、片狀?yuàn)A渣
滲透檢測(cè)
金屬材料均適合，能發(fā)現(xiàn)表面缺口的裂紋、折疊、疏松、針孔等缺陷
能確定缺陷位置、形狀、大小，難以確定缺陷的深度
磁粉檢測(cè)
鐵磁性材料，能發(fā)現(xiàn)表面和近表面的裂紋、折疊、夾層、氣孔等
能確定缺陷位置、形狀、大小，難以確定缺陷的深度
非鐵磁性材料，如奧氏體不銹鋼及有色金屬