壓力容器制造中常見問題及分析

袁龍江(江蘇程順建設(shè)工程有限公司， 江蘇 徐州 221400)

壓力容器是常見的設(shè)備裝置，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，尤其隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，在生活中的應(yīng)用也很多，如取暖、熱水、煤氣等系統(tǒng)。生產(chǎn)生活方面的應(yīng)用，都要針對壓力容器的制造質(zhì)量嚴(yán)格檢驗(yàn)，以防止發(fā)生安全事故。

1 壓力容器特征概述

第一，壓力容器使用的廣泛性。隨著社會科技的發(fā)展，客觀上帶動了工業(yè)化生產(chǎn)的大幅度進(jìn)步，我國三大產(chǎn)業(yè)中對各種新型設(shè)備裝置的需求量持續(xù)增加，其中壓力容器是必不可少的組成部分。相對應(yīng)地，壓力容器使用的廣泛性也形成了設(shè)備結(jié)構(gòu)的多樣化，壓力容器在設(shè)計(jì)、構(gòu)造和生產(chǎn)中表現(xiàn)出更復(fù)雜的特點(diǎn)；即便是同一行業(yè)領(lǐng)域使用的壓力容器，大多也需要根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行定制，來滿足實(shí)際環(huán)境的要求。

第二，壓力容器較高的安全性。壓力容器所使用的環(huán)境一般都很惡劣，如化工企業(yè)的聯(lián)合生產(chǎn)線，包括高溫、高壓、高毒、腐蝕性等環(huán)境，容器內(nèi)的液體、氣體物質(zhì)往往會對人體造成一定的傷害，因此在壓力容器的完整性、堅(jiān)固性和密封性上有很高的要求，要避免易燃易爆有毒的物質(zhì)泄露，甚至發(fā)生爆炸事故。

第三，壓力容器制造的專業(yè)性。壓力容器屬于特殊設(shè)備，根據(jù)我國的特種設(shè)備生產(chǎn)法規(guī)要求，必須在各項(xiàng)參數(shù)上滿足技術(shù)規(guī)范行業(yè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，因此壓力容器的制造具有很強(qiáng)的專業(yè)性；從設(shè)計(jì)階段開始，不僅要掌握機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)方面的知識，還要了解專業(yè)的容器制造要點(diǎn)，同時對應(yīng)用領(lǐng)域的環(huán)節(jié)展開專業(yè)調(diào)查，總體對人才的綜合素質(zhì)要求很高。

2 壓力容器制造中常見的問題分析

(1)材料問題 第一，材料選擇的盲目性問題。材料即材質(zhì)，材料的質(zhì)地是決定壓力容器質(zhì)量的關(guān)鍵要素，這是由于設(shè)備的工作環(huán)境、包含物質(zhì)所決定的。常規(guī)壓力容器主要采用的是金屬材料，在處理工藝上包括化學(xué)技術(shù)、物理技術(shù)、力學(xué)技術(shù)等，在解決材料工藝問題中，很多專家提出了“以優(yōu)代劣”和“以厚代薄”的觀點(diǎn)；相對而言，這是很直觀、很科學(xué)的理解，優(yōu)質(zhì)材料在強(qiáng)韌度方面要比傳統(tǒng)材料更加有效，同等材料的厚度越大，壓力容器的安全性也就越高。但相對應(yīng)地，“以優(yōu)代劣”和“以厚代薄”的觀點(diǎn)也存在一定的問題，容易忽視對實(shí)際應(yīng)用的“適用性”滿足，主要從經(jīng)濟(jì)方面考慮。盲目的把安全性作為唯一標(biāo)準(zhǔn)，就會造成材料選擇的局限性。

第二，材料應(yīng)用的差異性問題。在材料代用理論的影響下，材料應(yīng)用的差異性逐漸凸顯，很多情況下處于經(jīng)濟(jì)因素考慮，在進(jìn)行壓力容器制造中會針對材料的強(qiáng)韌系數(shù)進(jìn)行測量，但卻容易忽略材料的化學(xué)物理屬性。如在低溫甲醇洗工藝中還原硫氫化合物中，材料的抗腐蝕性要比強(qiáng)韌度更加重要，碳鋼顯然比錳鋼更有優(yōu)勢；相對應(yīng)地，在暗夜環(huán)境下使用低合金鋼材代替高強(qiáng)度鋼材優(yōu)勢也更明顯。

(2)加工變形問題 壓力容器的的外觀形狀和內(nèi)部構(gòu)造大同小異，尤其是在主體的罐體部分，在加工中產(chǎn)生的變形問題十分普遍，主要原因包括組裝中外力變形、模具不標(biāo)準(zhǔn)、尺寸不準(zhǔn)確等原因。

首先，在壓力容器制造過程中忽視了下料問題，成品就會超出標(biāo)準(zhǔn)尺寸或缺陷，影響整個壓力容器的受壓均衡，制造的過程中如果缺乏對模具的規(guī)范性把握，也會造成局部的變形。綜合加工變形問題分析，90%以上的變形原因是由于人為操作造成的，因此必須采取有效地控制措施。

(3)施工順序問題 壓力容器制造中涉及的施工順序問題，主要集中在管子、管板結(jié)合方面，通常采用的連接方式包括脹接、焊接、強(qiáng)度脹+密度焊、強(qiáng)度焊+貼脹等。結(jié)合的過程中很容易發(fā)生泄漏問題，因此要格外注意。無論是“先焊后脹”還是“先脹后焊”，都要遵循一定的規(guī)律。如“先焊后脹”工序，在開始之前需要將管板坡口清洗干凈，排干凈管子和管板縫隙處的空氣，這樣有利于接頭處的縫隙嚴(yán)密質(zhì)量提升；相對應(yīng)地，采用“先脹后焊”的順序，要注意脹接的管段存在的大量雜質(zhì)，如污漬、油漬、鐵銹等，如果清理不干凈，在焊接的過程中會導(dǎo)致遺留物的劇烈化學(xué)反應(yīng)，造成壓力容器安全隱患。

3 結(jié)語

鑒于壓力容器的特種設(shè)備屬性，其質(zhì)量控制必須從制作過程展開，并遵守嚴(yán)格的出場檢測和品質(zhì)保證。對于壓力容器制造過程中的常見問題，要積極尋求解決應(yīng)對的方案，不能掉以輕心；從設(shè)計(jì)到審查再到材料應(yīng)用，整個環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)，任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生問題，最終都會積累到產(chǎn)品本身，造成安全隱患；基于此，建議壓力容器制造方、采購方形成長期溝通機(jī)制，達(dá)成安全共識，從過程入手展開治理。

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