淺談壓力容器制造的特征及常見問題的解決措施

歐凡強(qiáng)

摘 要：壓力容器是當(dāng)前我國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中常用的一種儀器設(shè)備，其本身的結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的多樣化特征。由于應(yīng)用環(huán)境較為惡劣，所以在安全性方面有著較高的要求，同時(shí)在壓力容器的制造質(zhì)量控制方面的要求也十分嚴(yán)格。文章從分析壓力容器制造的特征出發(fā)，對于壓力容器制造過程中常見的問題和解決措施等進(jìn)行詳細(xì)的分析，以期為壓力容器制造企業(yè)的發(fā)展提供更多可參考的建議。

關(guān)鍵詞：壓力容器；制造特征；制造質(zhì)量

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國壓力容器制造業(yè)也不斷發(fā)展，而且隨著壓力容器的使用領(lǐng)域日漸廣泛，對壓力容器的制造質(zhì)量要求也越來越高，除了要滿足基本的制造規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)以外，還需要采取有效的措施對整個(gè)制造過程進(jìn)行有效的控制，確保其在質(zhì)量合格的基礎(chǔ)上滿足安全性的要求。

1 壓力容器制造的特征

1.1 品種和結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣

壓力容器的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，如工業(yè)生產(chǎn)、制藥、化工等領(lǐng)域，在不同的生產(chǎn)領(lǐng)域中對于壓力容器的使用要求也不同，所以壓力容器的品種也隨著不同的使用需求而變得日益豐富。同時(shí)，不同領(lǐng)域、不同使用需求的壓力容器在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和參數(shù)方面也較為復(fù)雜，即使是同一種類型的容器，為了滿足不同用戶的使用需求，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)和參數(shù)方面也會(huì)存在不同的差異，因而在制造工藝方面也十分多樣和復(fù)雜，難以形成規(guī)?；?、系列化的制造模式。

1.2 對安全性要求較高

壓力容器通常應(yīng)用在高溫、高壓、腐蝕等惡劣的環(huán)境中，而且壓力容器內(nèi)盛裝的介質(zhì)一般都具有較強(qiáng)腐蝕性和毒性，因此對于壓力容器的材料和制造質(zhì)量都有較高的要求，尤其是壓力容器的安全性，受到更多的重視。所以，從壓力容器的設(shè)計(jì)階段，到制造完成，都必須要嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中的要求；在制造工藝方面需要不斷進(jìn)行更新，引進(jìn)先進(jìn)的制造工藝和技術(shù)，增強(qiáng)壓力容器制造的安全性；需要注意的是，在新技術(shù)、新工藝和新材料的應(yīng)用方面，應(yīng)當(dāng)根據(jù)壓力容器的制造要求和安全性標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行合理的選擇，避免盲目的引進(jìn)新的工藝和技術(shù)，而對壓力容器制造質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

1.3 產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)性較強(qiáng)

壓力容器的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)專業(yè)性很強(qiáng)的工作，設(shè)計(jì)人員不僅要掌握基本的產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識，同時(shí)還需要了解化工設(shè)備設(shè)計(jì)的整體思路，了解壓力容器的制造工藝，并且將容器的使用環(huán)境和要求進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，才能保證壓力容器的設(shè)計(jì)滿足科學(xué)性的要求。同時(shí)，要將壓力容器與相關(guān)的機(jī)械設(shè)備相結(jié)合，才能確保壓力容器與其生產(chǎn)環(huán)境的契合，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的使用效果。

1.4 制造工藝較為復(fù)雜

壓力容器的制造過程中涉及到很多不同的領(lǐng)域技術(shù)，如冶金、機(jī)械、材料化學(xué)、檢驗(yàn)等，所以壓力容器的制造工藝本身也十分復(fù)雜，尤其是在生產(chǎn)流程的設(shè)計(jì)方面，需要將多個(gè)領(lǐng)域的工藝進(jìn)行合理的協(xié)調(diào)，才能實(shí)現(xiàn)良好的制造質(zhì)量。

2 壓力容器制造過程中常見的問題

2.1 材料問題

在壓力容器制造過程中存在著不同程度的材料代用問題，一種情況是使用優(yōu)質(zhì)的、級別較高、性能較好的材料代替劣質(zhì)、級別較低、性能較差的材料，但是盲目的使用優(yōu)質(zhì)的材料并不代表所有情況下都能夠表現(xiàn)出優(yōu)良的性能，所以完全利用優(yōu)質(zhì)材料代替劣質(zhì)材料是不科學(xué)的；另一種情況是使用規(guī)格較厚的材料代替較薄的材料，這種現(xiàn)象的出發(fā)點(diǎn)是為了提高壓力容器的強(qiáng)度，但是這種情況會(huì)導(dǎo)致壓力容器的平面應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生改變，破壞原有的受力狀況。

2.2 變形問題

在壓力容器制造過程中經(jīng)常出現(xiàn)變形問題，一旦發(fā)生變形，會(huì)使壓力容器的嚴(yán)密性和可靠性受到較大影響，也會(huì)降低壓力容器運(yùn)行的安全性。引起變形的原因主要有：一是材料的規(guī)格與尺寸不符合設(shè)計(jì)方案的要求，使得下料的準(zhǔn)確性受到影響；二是模具的尺寸和形狀不符合制造工藝的要求，導(dǎo)致壓力容器的結(jié)構(gòu)發(fā)生變形；三是壓力容器組裝的過程中，零部件和元件的配合尺寸不吻合，導(dǎo)致壓力容器變形。

2.3 焊接缺陷問題

焊接工藝是壓力容器制造過程中關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，焊接質(zhì)量是影響壓力容器功能的重要因素。在壓力容器的制造過程中，由于焊接不良而引起的焊接缺陷問題較為常見，如結(jié)構(gòu)表面的焊接缺陷而形成的錯(cuò)邊和角變形問題，焊縫內(nèi)部存在夾渣、氣孔、未熔合等問題。焊接缺陷的存在對于壓力容器整體的使用性能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，在實(shí)際的應(yīng)用過程中也容易引起安全事故。

3 壓力容器制造中常見問題的解決措施

3.1 材料的質(zhì)量控制

壓力容器的材料選擇，應(yīng)當(dāng)符合國家及行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，如果確實(shí)需要使用其他材料代替設(shè)計(jì)方案中的材料，則應(yīng)當(dāng)出具相關(guān)的書面報(bào)告，并且由設(shè)計(jì)人員和技術(shù)人員進(jìn)行重新計(jì)算和調(diào)整方案之后，才能實(shí)施，而且要做好相應(yīng)的變更記錄。對于壓力容器的制造來說，完全使用優(yōu)質(zhì)的材料和較厚的板材不代表其整體性能的增加，而應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求，根據(jù)壓力容器的使用需求，對不同結(jié)構(gòu)的材料進(jìn)行合理的配置，才能保證壓力容器性能的最優(yōu)化?？傊?，對于材料代用問題，必須要經(jīng)過變更申請，根據(jù)實(shí)際的情況做出相應(yīng)的調(diào)整，最大限度的減少由于材料代用而帶來的不利影響。

3.2 變形問題的控制措施

對于壓力容器制造過程中的變形問題，可以采取以下的控制措施：第一，提高技術(shù)人員的專業(yè)水平，對于下料的尺寸和規(guī)格進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保其符合設(shè)計(jì)方案的要求；第二，在壓力容器成形之初，嚴(yán)格按照操作的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行操作，并且要對模具的制作質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免模具結(jié)構(gòu)的變化對壓力容器結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響；第三，在壓力容器的組裝過程中，要對其進(jìn)行定位，按照直徑、厚度等不同的參數(shù)對壓力容器的殼體采取適當(dāng)?shù)闹危苊鈿んw對接邊出現(xiàn)錯(cuò)邊的問題。

3.3 焊接缺陷的控制措施

在壓力容器尤其是大型壓力容器的焊接作業(yè)中錯(cuò)邊和角變形是很難避免，在焊接作業(yè)過程中就要嚴(yán)格執(zhí)行壓力容器制造標(biāo)準(zhǔn)，把此類缺陷控制在允許條件以內(nèi)。針對氣孔和夾渣缺陷等隱性缺陷的控制，可以選擇合理的焊接電流及焊速；確保坡口邊緣清潔；嚴(yán)格按照規(guī)定保管和焙烘焊接材料、杜絕變質(zhì)焊接材料的使用。對于裂紋的控制，可以選用雜質(zhì)少的精煉鋼做母材、選用低氫焊材并嚴(yán)格執(zhí)行焊材焙烘程序；采用在厚度方向上有最小收縮應(yīng)力的焊接接頭形式。

4 結(jié)束語

總之，在壓力容器的制造過程中容易產(chǎn)生的問題較多，對于壓力容器的制造質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，所以在壓力容器的制造過程中，要遵循壓力容器的特征，并且以此為依據(jù)開展相應(yīng)的設(shè)計(jì)和制造工作，提高壓力容器設(shè)計(jì)與制造的科學(xué)性，提高其制造質(zhì)量，保證壓力容器在應(yīng)用的過程中實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]王保興，張宇睦.壓力容器制造的特征、常見問題及對策[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，10.

[2]趙玉祥.壓力容器制造的特征、常見問題及對策[J].科技與企業(yè)，2012，3.

[3]王健.壓力容器制造的特征、常見問題及對策[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012，8.

[4]張清石.壓力容器制造中常見問題及分析[J].科技致富向?qū)В?015，2.

[5]陳月紅.壓力容器制造中常見問題及分析[J].裝備制造技術(shù)，2010，3.