淺談壓力容器在制造過(guò)程中的問(wèn)題

【摘 要】壓力容器的質(zhì)量主要應(yīng)依靠生產(chǎn)全過(guò)程中的各工序，特別是關(guān)鍵工序的控制。長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐證明，這是最可靠的質(zhì)量控制方法，也是最經(jīng)濟(jì)的質(zhì)量保證措施?；诖?，本文著重分析壓力容器在制造過(guò)程中的問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】壓力容器；制造；問(wèn)題

1、壓力容器的構(gòu)成和特點(diǎn)

1.1、產(chǎn)品參數(shù)和結(jié)構(gòu)多樣性。壓力容器產(chǎn)品適用于飲食、冶煉、石油、化工、制藥等行業(yè)，使用范圍廣，這樣一來(lái)就造成產(chǎn)品參數(shù)和結(jié)構(gòu)多樣性。

1.2、壓力容器涉及多學(xué)科、多行業(yè)。壓力容器制造技術(shù)涉及到眾多行業(yè)，如安全防護(hù)、無(wú)損檢測(cè)、冶金、腐蝕與防腐、機(jī)械加工等，這就需要多方面、多學(xué)科、多行業(yè)來(lái)協(xié)作完成制造過(guò)程。

1.3、壓力容器制造過(guò)程存在著許多相似的信息

在壓力容器制造過(guò)程中，存在著同事物處理過(guò)程相似性、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相似性、零部件幾何形狀相似性、工藝流程相似性等多種相似信息，合理利用這些相似信息，能夠大幅度提高制造企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

1.4、安全性要求較高。壓力容器由于長(zhǎng)期處于腐蝕、真空、高壓、高溫等惡劣環(huán)境條件下，所盛裝的介質(zhì)也通常為有害、劇毒、易爆、易燃物質(zhì)，因此，其必須遵循強(qiáng)制性的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，以此來(lái)保證壓力容器的安全性。

1.5、設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的專業(yè)性。壓力容器產(chǎn)品不同于通用機(jī)械產(chǎn)品，在運(yùn)用軟件技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要求人員掌握先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，更要具備化工設(shè)備的整體設(shè)計(jì)思想。

2、壓力容器制造過(guò)程中存在的問(wèn)題

2.1、在設(shè)計(jì)階段所存在的問(wèn)題。壓力容器作為一種特殊的設(shè)備，為了能夠保證其質(zhì)量達(dá)標(biāo)，在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣會(huì)決定著壓力容器的質(zhì)量，這是整個(gè)過(guò)程的前提?，F(xiàn)今我國(guó)由于壓力容器質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，而引發(fā)的一些事故有很多，給人們的生命健康以及國(guó)家的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)造成了很大的危害。必須要加強(qiáng)對(duì)壓力容器制造質(zhì)量的控制。當(dāng)前我國(guó)部分生產(chǎn)商在進(jìn)行壓力容器的制造時(shí)，缺少了相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行全面的調(diào)查，對(duì)于壓力容器的特性了解不足，并且對(duì)于一些比較重要的細(xì)節(jié)性的零件，沒(méi)有進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)便應(yīng)用到了生產(chǎn)中，無(wú)法保證其是否符合標(biāo)準(zhǔn)，從而引發(fā)質(zhì)量問(wèn)題。有些壓力容器的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，在技術(shù)水平方面存在很大的問(wèn)題，技術(shù)不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致了設(shè)計(jì)的壓力容器與相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有很大的差距，質(zhì)量問(wèn)題難以保障。

2.2、對(duì)于材料的選擇方面的問(wèn)題。通常情況下，壓力容器的使用環(huán)境都是非常惡劣的，壓力容器必須要具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。為了保證其制造質(zhì)量、降低其發(fā)生事故的幾率，按照不同的使用環(huán)境要求選擇合適的材料是十分重要的?，F(xiàn)今很多的制造商對(duì)于材料的選擇不是十分仔細(xì)，為了能夠降低成本，提高自身的利益，從而導(dǎo)致了在選擇材料時(shí)候投機(jī)取巧，使得壓力容器在制造出來(lái)時(shí)候，具有很大的安全隱患，這是引發(fā)安全事故的主要原因之一。

2.3、壓力容器制造過(guò)程中的變形問(wèn)題。壓力容器制造中的變形主要是指：在制造中，某一部位的零件尺寸與標(biāo)準(zhǔn)的不相符，從而產(chǎn)生了相應(yīng)的誤差，導(dǎo)致了變形。產(chǎn)生形變的原因主要有兩種：一種是由于應(yīng)力作用導(dǎo)致的形變，比如：在加工時(shí)失去穩(wěn)定性使其變形，或是在焊接時(shí)熱處理方面發(fā)生形變；另一種是在加工時(shí)產(chǎn)生的誤差導(dǎo)致其發(fā)生形變。對(duì)于產(chǎn)生的形變，有些產(chǎn)品可以經(jīng)過(guò)矯正后繼續(xù)使用，但是有些卻只能成為廢棄品。因此，在進(jìn)行壓力容器的制造中，必須要加強(qiáng)對(duì)變形問(wèn)題的重視。

2.4、焊接存在的問(wèn)題。對(duì)于壓力容器來(lái)說(shuō)，焊接是保證其穩(wěn)定性以及致密性的關(guān)鍵。但是現(xiàn)今在焊接中存在很大的問(wèn)題，比如焊縫咬邊問(wèn)題，主要是在焊接時(shí)電流過(guò)大，并且運(yùn)行的速度快，電弧拉的過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致出現(xiàn)咬邊的現(xiàn)象?；蛘呤窃谶M(jìn)行焊接時(shí)，接頭的根部沒(méi)有焊透或者沒(méi)有熔合，存在很大的缺陷，從而使得焊縫的強(qiáng)度降低，產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題。

3、壓力容器在制造過(guò)程中問(wèn)題的措施

3.1、加工成形

成形工藝包括沖壓、卷制、彎曲和旋壓等。如壓力容器的筒體和過(guò)渡段、大直徑管道等都是采用鋼板卷制而成的。筒體的卷制實(shí)質(zhì)上是一種彎曲工藝。正常的熱卷和熱沖壓溫度應(yīng)選擇在材料的正火溫度，以保證熱成形后材料仍保持標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的力學(xué)性能。但是，在許多情況下，由于設(shè)備功率不足等原因，工件被加熱到超過(guò)材料正火溫度的高溫，從而導(dǎo)致晶粒長(zhǎng)大，力學(xué)性能降低。對(duì)于這種超溫卷制或沖壓的筒體，應(yīng)在卷制或沖壓完成后，再作一次常規(guī)的正火處理，以恢復(fù)其力學(xué)性能。當(dāng)卷制某些對(duì)高溫作用較敏感的合金鋼板時(shí)，應(yīng)制備母材金屬試板，且隨爐加熱并隨工件同時(shí)出爐，以檢驗(yàn)?zāi)覆慕饘俳?jīng)熱成形后的力學(xué)性能是否符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

3.2、焊接

由于鍛造容器受鍛造設(shè)備能力的限制，外形不能太大，所以焊接結(jié)構(gòu)容器是目前使用最為廣泛的一種。但焊接容器的主要問(wèn)題就是焊接過(guò)程中無(wú)法避免的各種缺陷，雖然焊接時(shí)采用了一些技術(shù)措施可以改善焊縫質(zhì)量，但缺陷還是會(huì)不同程度的存在。所以，為了盡量避免焊接時(shí)可能產(chǎn)生的缺陷，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理選擇坡口形式、提高質(zhì)量意識(shí)、采用合理的工藝參數(shù)、改善焊接接頭的整體塑性和韌性、提高綜合力學(xué)性能、加強(qiáng)焊接過(guò)程控制、細(xì)化檢驗(yàn)環(huán)節(jié)、明確崗位職責(zé)和提高責(zé)任心。

3.3、無(wú)損檢測(cè)

無(wú)損檢測(cè)是按圖紙和工藝的要求，對(duì)壓力容器的焊接接頭和零部件采用各種無(wú)損的檢測(cè)方法，進(jìn)行焊接缺陷和內(nèi)部質(zhì)量的檢測(cè)，并達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量要求。無(wú)損檢測(cè)是保證壓力容器制造質(zhì)量的重要手段。設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)根據(jù)材料和制造工藝選擇最合適的無(wú)損檢測(cè)方法；根據(jù)壓力容器結(jié)構(gòu)，考慮無(wú)損檢測(cè)實(shí)現(xiàn)的可能性；根據(jù)無(wú)損檢測(cè)方法、比例、質(zhì)量要求及其合格級(jí)別之間的關(guān)系，提出合格級(jí)別和驗(yàn)收準(zhǔn)則。制造單位按設(shè)計(jì)文件要求實(shí)施無(wú)損檢測(cè)，以保證壓力容器的安全質(zhì)量。尤其是當(dāng)有特殊無(wú)損檢測(cè)要求時(shí)，如大壁厚、大直徑、裂紋敏感性材料、特殊材料、特殊結(jié)構(gòu)等，更應(yīng)當(dāng)引起設(shè)計(jì)者的充分重視。

3.4、熱處理。焊后熱處理主要指為了消除焊接殘余應(yīng)力，改善焊接接頭性能。焊后熱處理是焊接工藝的重要組成部分，它與材料的種類、型號(hào)、板厚，所選用的焊接工藝焊接材料及對(duì)接頭性能的要求密切相關(guān)，是保證壓力容器使用特性和壽命的關(guān)鍵工序。焊后熱處理不僅可以消除或降低結(jié)構(gòu)的焊接殘余應(yīng)力，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的尺寸，而且能改善接頭的金相組織，提高接頭的各項(xiàng)性能，如抗冷裂性、抗應(yīng)力腐蝕性、抗脆斷性、熱強(qiáng)性等，對(duì)于某些合金鋼和調(diào)質(zhì)鋼焊件，焊后熱處理是決定接頭性能的重要工序。壓力容器焊接工作全部結(jié)束并且經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行焊后熱處理。焊后熱處理應(yīng)當(dāng)符合以下要求：（1）在耐壓試驗(yàn)前進(jìn)行；（2）根據(jù)設(shè)計(jì)圖樣和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求在熱處理前編制熱處理工藝，對(duì)需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)熱處理的，具體提出現(xiàn)場(chǎng)熱處理的工藝要求；（3）熱處理裝置（爐）配有自動(dòng)記錄曲線的測(cè)溫儀表，并且繪制熱處理的時(shí)間與溫度關(guān)系曲線。

總之，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的壓力容器投入到了企業(yè)的生產(chǎn)中，由于壓力容器屬于特種設(shè)備，所以在設(shè)計(jì)、制造、使用和檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)都有著嚴(yán)格的要求。如果只強(qiáng)調(diào)最終的總體質(zhì)量檢查而疏于對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程的控制，很可能會(huì)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。所以，必須重視實(shí)際生產(chǎn)中的每個(gè)環(huán)節(jié)，并且嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范實(shí)施制造，只有這樣才能保證產(chǎn)品的最終質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]王亞歐.淺談壓力容器在制造過(guò)程中的質(zhì)量控制[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012，07：85.

[2]李思宇，任庫(kù).淺談壓力容器在制造過(guò)程中的質(zhì)量控制[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012，10：204.

[3]王娜.壓力容器在制造過(guò)程中易產(chǎn)生的變形及預(yù)防措施[J].文教資料，2006，10：219-221.

[4]程大海.淺談壓力容器在制造過(guò)程中的質(zhì)量控制[J].化學(xué)工程與裝備，2013，10：108-110.