壓力容器制造的特征、常見問題及對策

徐衛(wèi)軍

（江蘇信博特種設(shè)備有限公司江蘇 鹽城 224000）

壓力容器制造的特征、常見問題及對策

徐衛(wèi)軍

（江蘇信博特種設(shè)備有限公司江蘇 鹽城 224000）

在國防、農(nóng)業(yè)、工業(yè)以及其他領(lǐng)域，壓力容易均被大量應(yīng)用。隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷壯大，壓力容器制造實踐對壓力容器各方面性能提出了較高的要求，尤其是安全性問題，更是受到了社會各領(lǐng)域的熱切關(guān)注。為此，在壓力容器制造中不僅要嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)程，還應(yīng)該采用有效的管控手段來提升其安全性。

壓力容器制造；特征；常見問題；對策

壓力容器制造涉及到方方面面的問題，人們應(yīng)給予高度的重視，例如，設(shè)計、檢驗等問題。壓力容器制造的前期需要做好設(shè)計工作，待生產(chǎn)完成后，進(jìn)入驗收環(huán)節(jié)，在這一流程中，每個步驟都不能夠出現(xiàn)紕漏。只有這樣，才能夠避免壓力容器在各個領(lǐng)域投入使用過程中發(fā)生安全事故?；诖?，我們要有清晰的壓力容器質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)新質(zhì)量管理手段，使技術(shù)指導(dǎo)得到強(qiáng)化，進(jìn)一步提升設(shè)計水平，才能夠確保壓力容器能夠投入安全的投入各個領(lǐng)域的使用中，從而帶動我國相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。

1 壓力容器制造特征介紹

1.1 制造工藝繁瑣、復(fù)雜

壓力容器制造技術(shù)涉及到冶金、機(jī)械加工、檢驗檢測、材料化學(xué)、材料力學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域和技術(shù)領(lǐng)域。為此，在壓力容器制造的過程中，要科學(xué)的管理、設(shè)計各生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及整個生產(chǎn)流程，并對各學(xué)科領(lǐng)域以及技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的整合和協(xié)調(diào)，從而使產(chǎn)品的制造質(zhì)量和生產(chǎn)效率均能夠得到大幅度的提升。

1.2 較強(qiáng)的專業(yè)性

壓力容器設(shè)計相對于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備設(shè)計而言，更呈現(xiàn)出極強(qiáng)的專業(yè)性能。為此，相關(guān)技術(shù)從業(yè)者要具備對產(chǎn)品設(shè)計相關(guān)軟件進(jìn)行熟練應(yīng)用的能力，確保相關(guān)化工設(shè)備整體設(shè)計思維的可行性。不僅如此，技術(shù)人員還要有機(jī)的整合壓力容器與機(jī)械設(shè)計思路，提升容器在投入各領(lǐng)域使用中，均能夠運(yùn)作安全。

1.3 多樣化的結(jié)構(gòu)和品種

壓力容器在化工、食品、石油以及制藥等行業(yè)的生產(chǎn)中均投入了大量的應(yīng)用。正因為所投入的領(lǐng)域是多種多樣的，因此，各領(lǐng)域?qū)毫θ萜鞯男阅芤笠哺鞑幌嗤?，而壓力容器也需要呈現(xiàn)出多樣化的結(jié)構(gòu)和品種來滿足各行業(yè)的生產(chǎn)需求。另外，壓力容器均具有復(fù)雜的制造結(jié)構(gòu)和參與，有時，雖產(chǎn)品相同，但為了滿足不同客戶的不同需求，在結(jié)構(gòu)的設(shè)計上也會做出相應(yīng)的調(diào)整，這就改變了生產(chǎn)工藝，即發(fā)生同種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。與此同時，壓力容器各部件之間并沒有非常緊密的關(guān)聯(lián)性，這也是為了促進(jìn)品牌的系列化和模式化發(fā)展。

2 壓力容器制造常見問題探討

2.1 焊接缺陷

焊接施工過程中，通常會發(fā)生焊縫咬邊或角變形和錯邊了兩種幾何缺陷。前者是指溝槽、凹陷等現(xiàn)象會出現(xiàn)在母材上的焊趾邊緣，追溯其緣由，主要是由于有過大的電流、過快的運(yùn)條以及過長的電弧導(dǎo)致的。該缺陷會使母材的接面工作面減小，缺陷處的應(yīng)用也過度的集中，對容器使用的安全造成了不利的影響；后者是指基于特定的厚度，兩個焊接的工件產(chǎn)生錯位或教變形現(xiàn)象，導(dǎo)致幾個應(yīng)力驟然集中，對產(chǎn)品性能造成了一系列的不利影響。

2.2 變形缺陷

在壓力容器制造過程中，壓力容器往往會發(fā)生變形，這主要源于制作工藝中存在一系列的變形缺陷問題。比較常見的有：①標(biāo)準(zhǔn)尺寸與下料尺寸之間存在差異導(dǎo)致形變現(xiàn)象發(fā)生。即構(gòu)建下料若不能嚴(yán)格遵循規(guī)程，發(fā)生誤差，那么，該部件也不能夠滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求，這不利于產(chǎn)品的整體使用性能；②模具尺寸以及操作不能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)程，也會導(dǎo)致容器發(fā)生形變現(xiàn)象；③在對壓力容器進(jìn)行組裝的過程中，若由過大或錯口誤差出現(xiàn)，也會致使形變發(fā)生。

2.3 材料選用缺陷

厚薄混淆、優(yōu)劣摻雜是壓力容器制造過程中材料選用缺陷的主要表現(xiàn)形式。厚薄混淆，是指選用材料時，將所需要的薄規(guī)格材料用同種類型的厚規(guī)格材料來替代，直接危險了整個壓力容器制造質(zhì)量。其根本原因是，厚材料的選用會改變?nèi)萜鬟B接結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致在殼體受力狀態(tài)下，由平面應(yīng)變狀態(tài)取代了原有的平面應(yīng)力狀態(tài)，不利于容器的均勻受力；優(yōu)劣摻雜，是指選用材料時，將級別較高、性能良好的材料中摻雜級別較低、性能較差的材料。需要注意的是，從宏觀角度出發(fā)，一種材料的某種性能良好，并不意味著其所有性能均良好，投入生產(chǎn)中要綜合考量其材料性能。

3 壓力容器制造常見問題的解決策略

3.1 進(jìn)一步防范焊接缺陷

進(jìn)一步防范焊接缺陷還需要從實際情況角度著手，科學(xué)的分析并總結(jié)容器事故形成原理，制定有效的預(yù)防和處理方案。在焊接筒體的組裝中，要規(guī)避十字焊縫、焊縫重疊現(xiàn)象。若條件不允許，一定要對其應(yīng)力情況進(jìn)行系統(tǒng)的分析，確保焊接操作不會對容器強(qiáng)度產(chǎn)生不利的影響。而操作中，則要考慮筒壁厚度以及焊縫中心距關(guān)系和鋼板厚度以及中心線間距要的關(guān)系問題。

3.2 有效控制變形缺陷

一方面，要確保下料技術(shù)人員的操作技能水平，與此同時，相關(guān)部分要制定下料尺寸核對方案。待產(chǎn)品成型，操作要嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，并合理的控制和檢查樣板形狀。另一方面，在設(shè)計模具制作中，要對成型時、完全成型的尺寸變化進(jìn)行充分考慮。例如，回彈性是冷成型模具制造需要重點(diǎn)考慮的因素；收縮性則是熱成型模具制造需要重點(diǎn)考慮的因素。不僅如此，在對壓力容器進(jìn)行組裝時，要嚴(yán)格運(yùn)用定位卡具，以更好的實現(xiàn)定位目的。

3.3 科學(xué)規(guī)避材料選用缺陷

在壓力容器制造中，科學(xué)規(guī)避材料先用缺陷的前提是，嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)程。如果實際現(xiàn)場操作中，需要代用材料，一定要做好以下工作。其一，書面申請要科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)，列明詳情，繼而經(jīng)過圖紙設(shè)計師以及技術(shù)工作者進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和計算，才能夠進(jìn)行材料代用。例如，厚薄材料運(yùn)用的替換，所遞交的書面申請中，技術(shù)人員和設(shè)計工作者要詳細(xì)、綜合分析材料替換對容易產(chǎn)生的影響，并對容器結(jié)構(gòu)做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以將不利影響控制在最低。

4 結(jié)束語

綜上所述，受到壓力容器工作屬性的影響，需要壓力容器具有較高的安全性。通常情況下，容器所盛放的物質(zhì)為易燃、易爆或有毒、有害物質(zhì)，再加之容器常在高溫、真空、腐蝕以及高壓的環(huán)境下作業(yè)，為此，對壓力容器的安全性能提出了非常高的要求。其一，壓力容器制造要以高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求進(jìn)行規(guī)范設(shè)計到生產(chǎn)的整個流程，嚴(yán)格控制壓力容器制造過程中的焊接、變形以及材料選用缺陷。

[1]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（7）：163～165.

[2]丁超.芻議如何控制壓力容器制造過程中的變形問題[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（18）：95.

TH49

A

1004-7344（2016）16-0257-01

2016-5-21