壓力容器制造中常見(jiàn)問(wèn)題及分析

趙慶立+++翟躍光

摘要：本文闡述了壓力容器的基本特征，分析了壓力容器制作過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題，最后指出了解決壓力容器常見(jiàn)制作問(wèn)題的措施。

關(guān)鍵詞：壓力容器；制造；常見(jiàn)問(wèn)題；分析

壓力容器的制作包括了設(shè)備設(shè)計(jì)、選擇材料和設(shè)備焊接等環(huán)節(jié)的工作，每個(gè)制作環(huán)節(jié)本身都是相互聯(lián)系的，某一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題，就會(huì)危害整個(gè)設(shè)備的制作質(zhì)量。由于當(dāng)前我國(guó)壓力容器的各個(gè)制作環(huán)節(jié)相對(duì)來(lái)講都存在著一定的問(wèn)題，如果制作人員任由這些問(wèn)題繼續(xù)發(fā)展，那么該設(shè)備的正常使用就會(huì)受到極大的影響，所以，制作人員一定要提升對(duì)這些問(wèn)題的重視度，并通過(guò)對(duì)其細(xì)致的研究，將其有效解決。

1壓力容器的基本特征

1.1壓力容器使用范圍較為廣泛

伴隨社會(huì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度的提升，使得我國(guó)工業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和發(fā)展水平也在隨之不斷地提升。就目前來(lái)看，在我國(guó)現(xiàn)有的三大產(chǎn)業(yè)之中，其對(duì)于各種類(lèi)型的新型機(jī)械裝置的需求總量在不斷增加。而壓力容器作為其中必不可少的組成，其使用范圍的廣泛性也在一定程度上形成了設(shè)備結(jié)構(gòu)本身的多樣化特點(diǎn)。在壓力容器設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和構(gòu)造等環(huán)節(jié)，其使用特點(diǎn)相對(duì)較為復(fù)雜，即使是在同一個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域之中，制造人員也需要按照設(shè)備所處的具體生產(chǎn)環(huán)境來(lái)完成定制，從而滿(mǎn)足其實(shí)際應(yīng)用環(huán)境的具體要求。

1.2壓力容器安全性較高

從實(shí)際情況上來(lái)看，因?yàn)榇蟛糠謮毫θ萜魉幍纳a(chǎn)環(huán)境相對(duì)來(lái)講較為惡劣。例如，化工類(lèi)企業(yè)擁有的聯(lián)合生產(chǎn)線，高溫、高毒、高壓和腐蝕性的生產(chǎn)環(huán)境等。與此同時(shí)，由于壓力容器內(nèi)部存在的氣體和壓力物質(zhì)對(duì)于人體來(lái)講往往具有一定的威脅性，一旦流出，就會(huì)在一定程度上對(duì)人體造成傷害。因此，相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)壓力容器本身的密封性、堅(jiān)固性和完整性有著極高的要求，這就使得保證其制作環(huán)節(jié)的安全性，防止一些易燃易爆和有毒物質(zhì)泄漏，避免出現(xiàn)爆炸等類(lèi)型事故在制作環(huán)節(jié)中出現(xiàn)十分必要。

1.3制作壓力容器的專(zhuān)業(yè)性

同其他類(lèi)型的生產(chǎn)設(shè)備相比，壓力容器設(shè)備本身帶有一定的特殊性，所以，在施工的過(guò)程中，相關(guān)使用人員需要按照我國(guó)現(xiàn)行的特種設(shè)備具體生產(chǎn)使用法律法規(guī)要求來(lái)完成設(shè)備的制作工作。因此，在制作壓力容器的過(guò)程中，其從制作設(shè)備的設(shè)計(jì)階段來(lái)看，制作人員不僅需要掌握一些機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)這一方面的知識(shí)，還需要了解一些容器制作工作中的專(zhuān)業(yè)要點(diǎn)問(wèn)題。在制作過(guò)程中，相關(guān)人員需要對(duì)其具體的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用環(huán)節(jié)展開(kāi)專(zhuān)業(yè)性的調(diào)查分析，所以，其對(duì)制作人員本身的綜合性素質(zhì)要求相對(duì)較高。

2壓力容器制作過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題

2.1選擇材料階段的盲目性

所謂的材料就是壓力容器的制作材質(zhì)，所以，材料質(zhì)地就是影響壓力容器制作質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵性因素，這主要是由設(shè)備所處的具體工作環(huán)境，包含的主要物質(zhì)結(jié)構(gòu)等因素所決定。一般情況下，常規(guī)的壓力容器在制作過(guò)程中使用的是金屬材質(zhì)的材料，其容器的處理工藝上主要包括了物理技術(shù)、化學(xué)技術(shù)和力學(xué)技術(shù)等。在解決這些制作問(wèn)題的過(guò)程中，很多的專(zhuān)業(yè)學(xué)者采用的都是以?xún)?yōu)代劣的觀念。相對(duì)來(lái)講，該觀點(diǎn)的理解相對(duì)較為的直觀和科學(xué)，且優(yōu)質(zhì)材料本身的強(qiáng)韌程度要比傳統(tǒng)材料更加有效果。在同類(lèi)型的材料之中，材料越厚，壓力容器本身的安全性相對(duì)來(lái)講就越高。但這種以?xún)?yōu)代劣制作觀念的存在，也使得制作人員在制作的過(guò)程中容易忽視其實(shí)用性，而只考慮經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題。此外，制作人員還容易十分盲目地將容器制作的安全性作為其唯一選擇的標(biāo)準(zhǔn)，使得其在材料選擇的過(guò)程中相對(duì)較為局限。

2.2應(yīng)用材料的差異性

受代用理論的影響，使得應(yīng)用材料的過(guò)程中存在的差異性問(wèn)題也開(kāi)始凸顯出來(lái)。在很多的情況下，制作人員在應(yīng)用壓力容器的過(guò)程中一般都會(huì)去考慮材料應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性，這使得其在制作壓力容器的過(guò)程中往往會(huì)針對(duì)其使用材料本身的強(qiáng)韌度等系數(shù)進(jìn)行材料的測(cè)量，而往往忽視了材料本身的化學(xué)和物理屬性。例如，在低溫的甲醇洗工藝中完成還原硫氫化合物操作，使得材料本身的抗腐蝕性重于其本身的強(qiáng)韌度，碳鋼材料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)相對(duì)要高于錳鋼[1]。反而言之，如果在相對(duì)較為昏暗的環(huán)境中使用低合金鋼材來(lái)替代一些強(qiáng)度較高的鋼材，其使用優(yōu)勢(shì)相對(duì)來(lái)講也十分明顯。

2.3容器加工過(guò)程中的變形問(wèn)題

一般來(lái)講，無(wú)論是何種類(lèi)型的壓力容器，其本身的外觀形狀和內(nèi)部構(gòu)造都帶有一定的相似性，特別是在容器罐體這一主體部分。因此，容器在加工過(guò)程中出現(xiàn)變形是十分普遍的一個(gè)問(wèn)題，其主要是由使用模具不標(biāo)準(zhǔn)、在組裝過(guò)程中受外力影響出現(xiàn)變形、尺寸不精準(zhǔn)等原因引起的。如果在制作壓力容器的過(guò)程中相關(guān)人員不重視下料這一問(wèn)題，其生產(chǎn)出的成品就會(huì)出現(xiàn)超出標(biāo)準(zhǔn)尺寸要求等其他缺陷，從而對(duì)壓力容器整體的受壓均衡度產(chǎn)生影響[2]。如果在制作過(guò)程中沒(méi)有把握使用模具本身的規(guī)范性，就會(huì)導(dǎo)致容器出現(xiàn)局部變形。由此可以看出，在容器加工的過(guò)程中，大部分的變形問(wèn)題都是由人為因素影響所造成的，所以，采用有效的控制措施來(lái)解決這一問(wèn)題十分必要。

2.4制作環(huán)節(jié)施工的順序問(wèn)題

在制作壓力容器的過(guò)程中最容易出現(xiàn)施工順序問(wèn)題的地方，就是管板和管子的結(jié)合處。一般情況下，該位置采用的結(jié)合連接方式主要有焊接、脹接、密度焊加強(qiáng)度脹、強(qiáng)度焊加貼脹等焊接方式。但無(wú)論使用哪一種方式，在結(jié)合的過(guò)程中都極容易出現(xiàn)泄漏問(wèn)題。與此同時(shí)，無(wú)論制作人員使用的先脹后焊，還是先焊后脹，其在實(shí)際制作過(guò)程中都需要遵循一定的制作規(guī)律。在使用先焊后脹這一制作工序時(shí)，制作人員需要先處理管板坡口，確保其情節(jié)性；而后將管子和管板接縫處位置的空氣排凈，以此來(lái)提升二者結(jié)合處縫隙的嚴(yán)密性[3]。在使用先脹后焊的制作工序時(shí)，制作人員需要將脹接管段位置存在鐵銹、污漬和油漬等清理干凈，防止在焊接過(guò)程中由于存在殘留物而產(chǎn)生較為劇烈的化學(xué)反應(yīng)，避免壓力容器本身存在安全隱患問(wèn)題。

3解決壓力容器常見(jiàn)制作問(wèn)題的措施

3.1材料選擇問(wèn)題的解決措施

在選擇材料的過(guò)程中，制作人員必須要以我國(guó)現(xiàn)行法規(guī)政策和不同行業(yè)提出的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)[4]。如果在現(xiàn)場(chǎng)操作的過(guò)程中因?yàn)槭艿侥承┰虻挠绊懚枰褂么貌牧蠒r(shí)，應(yīng)該要出示具體的報(bào)告和申請(qǐng)，在經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)師和現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員進(jìn)行二次計(jì)算和優(yōu)化調(diào)整，給出了書(shū)面同意書(shū)之后，才能夠落實(shí)該項(xiàng)要求。

3.2解決加工變形問(wèn)題的措施

針對(duì)該項(xiàng)問(wèn)題，制作人員需要從以下幾方面入手：一是，完善下料尺寸核對(duì)機(jī)制，提升其管理水平和質(zhì)量；二是嚴(yán)格按照施工技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)完成加工操作，對(duì)模板形狀和制作尺寸進(jìn)行充分考慮，盡可能防止變形問(wèn)題出現(xiàn)；三是在組裝壓力容器殼體的過(guò)程中需要對(duì)卡具進(jìn)行定位，使用經(jīng)緯儀完成測(cè)量工作[5]。

3.3應(yīng)對(duì)焊接缺陷問(wèn)題的措施

通過(guò)上文分析研究可以發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致壓力容器在焊接過(guò)程中出現(xiàn)缺陷問(wèn)題的因素相對(duì)較多[6]。因此，在處理該項(xiàng)問(wèn)題時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)該從實(shí)際的缺陷情況和類(lèi)型出發(fā)，采用將理論知識(shí)和實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的措施，通過(guò)全面的分析和總結(jié)導(dǎo)致壓力容器安全事故形成的主要機(jī)理，在容器焊接的過(guò)程中采用有效的措施和方法來(lái)盡可能地減少或者是避免此類(lèi)型問(wèn)題的出現(xiàn)。

總之，壓力容器應(yīng)用廣泛，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在制作過(guò)程中往往需要的參數(shù)數(shù)據(jù)類(lèi)型相對(duì)較多。因此需要工作人員在制作環(huán)節(jié)付出更多的心力和努力，從而將這些問(wèn)題有效解決，提升壓力容器在制作環(huán)節(jié)的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]郝永臣.壓力容器制造過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題分析[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2010，21（10）：331.

[2]張清石.壓力容器制造中常見(jiàn)問(wèn)題及分析[J].科技致富向?qū)В?015，06（02）：164.