壓力容器生產(chǎn)制造成本分析

張文亮++姚遠(yuǎn)++碧海舟

摘 要：在壓力容器的設(shè)計、制造、檢驗過程中，經(jīng)常會有一些設(shè)計者對壓力容器的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范理解的不透徹，尤其新容規(guī)的實施，因而會出現(xiàn)很多錯誤。對此，我們應(yīng)不斷地學(xué)習(xí)、分析、總結(jié)。同時，同行業(yè)應(yīng)加強(qiáng)交流，只有熟悉各項標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，才會不犯原則性的錯誤，我們的專業(yè)水平才能不斷提高。

關(guān)鍵詞：壓力容器；生產(chǎn)制造；生產(chǎn)利潤

壓力容器作為特種設(shè)備對材料的管理和要求要高于其他用材，用材的標(biāo)識、受壓元件的材質(zhì)證明書等一般都有明確的規(guī)定。壓力容器作為工業(yè)生產(chǎn)中一種常用并且特殊的設(shè)備，由于在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中，多是進(jìn)行劇毒與易燃?xì)怏w或者是液體的盛放，在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中容易發(fā)生事故問題，進(jìn)行壓力容器制造過程中，對于生產(chǎn)制造材料的要求也比較高，生產(chǎn)制造材料的價格也比普通材料價格高出很多，因此，在進(jìn)行壓力容器生產(chǎn)制造中，進(jìn)行生產(chǎn)制造余料的利用管理是壓力容器生產(chǎn)制造的重要和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文將結(jié)合壓力容器生產(chǎn)制造中余料產(chǎn)生的原因，對于生產(chǎn)制造余料的管理方式、技術(shù)進(jìn)行分析論述。

一、壓力容器的特征

化學(xué)、化工石油、醫(yī)藥、冶金、機(jī)械、采礦、電力、航天航空、交通運輸?shù)裙I(yè)生產(chǎn)部門不但普遍運用于壓力容器，也經(jīng)?？梢栽谵r(nóng)村副業(yè)、民用和軍工部門見到，特別是運用最為普遍的化學(xué)石油工業(yè)，化工石油單位中的塔、釜、槽、罐沒有一個不是貯器或作為外殼設(shè)備，并且通常都是在壓力溫度下運轉(zhuǎn)，比如一個乙烯裝置年產(chǎn)30噸，大概有七百九十三臺設(shè)備，其中二百八十一臺是壓力容器，占了百分之三十五點四；在設(shè)計制造壓力容器產(chǎn)品經(jīng)過中，需要牽涉加工機(jī)械技術(shù)、冶金技術(shù)、無損檢驗技術(shù)、防護(hù)安全技術(shù)、防腐蝕技術(shù)等等，是一種牽涉很多專業(yè)的產(chǎn)物，這就造成了在設(shè)計制造產(chǎn)品經(jīng)過中一定要從幾方合作來一起完成，以產(chǎn)品保證質(zhì)量；因為適用區(qū)域相對廣的壓力容器的，在非常多行業(yè)中都有所運用，像制藥、飲食、化工、冶煉、石油等等，這就導(dǎo)致了壓力容器種類非常多的情況，就算在一樣類別的產(chǎn)品中，有時也會由于特殊因素或客戶要求造成產(chǎn)品上存在必然差別，而不同的產(chǎn)品構(gòu)造，引發(fā)多樣性的制造工藝。

二、壓力容器的設(shè)計方法

（一）常規(guī)設(shè)計

常規(guī)設(shè)計的理論基礎(chǔ)是彈性失效準(zhǔn)則，認(rèn)為容器內(nèi)某一最大應(yīng)力點達(dá)到屈服極限，進(jìn)入塑性狀態(tài)即為失效。在應(yīng)力分析方法上，是以材料力學(xué)及板殼薄膜理論的簡化計算為基礎(chǔ)，不考慮邊緣應(yīng)力、局部應(yīng)力以及熱應(yīng)力等，也不考慮交變載荷引起的疲勞問題。所有類型的應(yīng)力均應(yīng)采用同一的許用應(yīng)力值；為了保證安全，通常采用較高的安全系數(shù)。

（二）分析設(shè)計

隨著壓力容器各參數(shù)的增大，高強(qiáng)鋼的采用以及近代計算與試驗技術(shù)的發(fā)展采用彈性失效的觀點使許多問題難于解決，常規(guī)設(shè)計的結(jié)果往往過于保守。為了適應(yīng)現(xiàn)代壓力容器的發(fā)展，JB4732-95《鋼制壓力容器一分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》采用了新的失效觀點解決了這些問題。分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)放棄了傳統(tǒng)的彈性失效準(zhǔn)則，采用了彈塑性或塑性失效準(zhǔn)則，合理地放松了對計算應(yīng)力的過嚴(yán)限制，適當(dāng)?shù)靥岣吡嗽S用應(yīng)力值，更嚴(yán)格地保證了結(jié)構(gòu)的安全性。JB4732-95《鋼制壓力容器一分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》，是以第三強(qiáng)度理論即最大剪應(yīng)力理論為基礎(chǔ)，認(rèn)為不論材料處于何種應(yīng)力狀態(tài)，只要最大剪應(yīng)力達(dá)到材料屈服時的最大剪應(yīng)力值，材料就發(fā)生屈服破壞。對于壓力容器設(shè)計所采用的失效準(zhǔn)則，除彈性失效準(zhǔn)則、彈塑性失效準(zhǔn)則和塑性失效準(zhǔn)則外，還有爆破失效、斷裂失效、可靠性設(shè)計等。

三、材料的利用及成本控制

（一）材料的合理利用

通常情況下，壓力容器的材料成本占總制造費用的55%左右，除設(shè)備主體結(jié)構(gòu)之外，容器還需要很多零碎的搭配材料，如接管、封頭、法蘭、支座等，上述基礎(chǔ)元件如果選擇型號與容器不符，則它們很難投入后期的使用、維修，變成閑置材料。因此，采購人員應(yīng)在采購壓力容器應(yīng)用配件時，做好功課，詳細(xì)記錄每個基礎(chǔ)元件的型號、材質(zhì)，盡可能做到物盡其用，不浪費每個采購元件。同時，如果在元件采購過程中存在失誤，導(dǎo)致采購的元件不能使用，則需要對此件進(jìn)行退貨，如不能退貨，則需要進(jìn)行登記，并進(jìn)行妥善保管，防止發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，以期在其他設(shè)備中能夠使用，防止浪費現(xiàn)象發(fā)生。在壓力容器生產(chǎn)、制造、養(yǎng)護(hù)全過程中，要想抑制成本，必須提高材料、基礎(chǔ)元件的利用率，提高它們的能動性和使用性能。

（二）成本控制管理措施

首先，企業(yè)應(yīng)提高壓力容器制造工藝的自動化程度，將零散的制造工藝整合到一起，實現(xiàn)同步、自動加工，縮短生產(chǎn)周期。針對手動加工組裝工藝，企業(yè)應(yīng)創(chuàng)建自動組裝工藝鏈，讓壓力容器的零部件、基礎(chǔ)元件在熱處理、焊接之后，被第一時間傳導(dǎo)至組裝鏈條上，快速組裝。一來，增強(qiáng)組裝工藝的及時性，二來有效防止零件的“質(zhì)變”。其次，擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)鏈條，實現(xiàn)聯(lián)合生產(chǎn)。一方面，企業(yè)應(yīng)根據(jù)不同類型的壓力容器，創(chuàng)建專業(yè)化制造工藝鏈，讓設(shè)備、技術(shù)、零件在統(tǒng)一、科學(xué)、規(guī)范的生產(chǎn)鏈條中快速制造、組裝；另一方面，提高壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量，專業(yè)性強(qiáng)的制造工藝，其技術(shù)應(yīng)用效果、零件選用規(guī)范性、設(shè)備運行狀態(tài)都非常好，這種環(huán)境條件下，制造出來的壓力容器質(zhì)量也不會差。另外，還能節(jié)約一部分搭配材料，便于壓力容器商品后期的養(yǎng)護(hù)和維修。最后，加強(qiáng)制造管理，突出節(jié)約降耗的生產(chǎn)制造理念。從管理制度改革入手，創(chuàng)建聯(lián)合監(jiān)督機(jī)制，將各生產(chǎn)鏈條聯(lián)合，引入信息監(jiān)控、檢測、搜集系統(tǒng)，及時獲取生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)郊刂行?，由集控中心?fù)責(zé)協(xié)調(diào)生產(chǎn)制造工作。除此之外，從理念優(yōu)化改革入手，讓職工認(rèn)識到充分利用現(xiàn)有設(shè)備、采購原料的重要性，使他們在日常工作中能夠節(jié)約降耗。

四、結(jié)束語

通過上文對壓力容器的生產(chǎn)制造成本要點內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)分析可知，在保證質(zhì)量的前提下，加強(qiáng)管理，精細(xì)地利用材料，合理地安排工藝路線及加工方法，采用先進(jìn)的技術(shù)，是降低成本、控制成本、節(jié)約成本的必然手段。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊杰.壓力容器生產(chǎn)制造過程中的余料管理技術(shù)研究[J].廣東科技，2014.

[2]曹浩遠(yuǎn).鍋爐壓力容器制造質(zhì)保體系相關(guān)問題分析[J].企業(yè)文化，2015.