壓力容器制造工藝的探討

徐亞玲

【摘 要】壓力容器是石油化工類的重要裝置設(shè)備，制造壓力容器的工作量繁重，對(duì)制造過程中的工藝有較高的要求。在制備工業(yè)裝備的過程中，應(yīng)當(dāng)按照規(guī)范要求制造壓力容器，采取適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量控制措施，提高壓力容器生產(chǎn)效率，及時(shí)處理可能出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷，滿足壓力容器運(yùn)行過程中的各項(xiàng)安全要求。本文以壓力容器的制造過程為探討對(duì)象，分析了壓力容器的制造工藝并給出相應(yīng)的制造措施。

【關(guān)鍵詞】壓力容器；制造特點(diǎn)；制造工藝；質(zhì)量控制措施

壓力容器的質(zhì)量控制措施包含設(shè)計(jì)、制造和安裝三部分控制，其中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是在制造過程中對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量控制。壓力容器是石油化工生產(chǎn)中的一個(gè)重要特種設(shè)備，其質(zhì)量的好壞直接關(guān)乎工業(yè)生產(chǎn)的整體質(zhì)量，同時(shí)關(guān)乎人們生命財(cái)產(chǎn)安全。要想從制造過程中控制好壓力容器的質(zhì)量，需要把握好每個(gè)制造細(xì)節(jié)，控制每個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)質(zhì)量，這樣才能保證制造出的產(chǎn)品質(zhì)量過關(guān)。

一、壓力容器的制造特征

1.結(jié)構(gòu)多樣及種類繁雜

不同領(lǐng)域?qū)毫θ萜鞯墓τ貌煌@使得壓力容器的類別多種多樣，另外，同一領(lǐng)域內(nèi)，壓力容器的使用環(huán)境和功能需求也不相同，這都為壓力容器的制造過程帶來了多樣性的挑戰(zhàn)，壓力容器的制造必須與使用現(xiàn)場(chǎng)的具體情況相結(jié)合，根據(jù)具體情況選擇合適的容器結(jié)構(gòu)、品種和設(shè)計(jì)參數(shù)等。以工程中應(yīng)用較為廣泛的換熱壓力容器作為分析對(duì)象，換熱壓力容器的主要作用是進(jìn)行熱量交換，保證系統(tǒng)各部分熱量正常傳輸。按照換熱壓力容器的各部分介質(zhì)和功用不同分類，其可分為熱交換器、冷卻器、冷凝器等等。

2.安全性要求較高

需要使用壓力容器的環(huán)境多數(shù)都比較嚴(yán)峻，一般情況下，壓力容器都處于高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕性的環(huán)境中工作。同時(shí)，壓力容器內(nèi)部的液體基本都是易燃易爆品，由此可見，在壓力容器的制造過程中，需要嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量控制，保證使用的安全性和可靠性，對(duì)于制造過程中的各項(xiàng)參數(shù)都必須嚴(yán)格遵守規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

3.壓力容器制造涉及領(lǐng)域十分廣泛

壓力容器的制造過程涉及領(lǐng)域及其廣闊，從機(jī)械制造到無損檢測(cè)，再到防腐防護(hù)各個(gè)領(lǐng)域都有所涉及，由此可見壓力容器的制造過程中，控制產(chǎn)品的質(zhì)量顯得尤為重要。

二、壓力容器的制造工藝

1.安全要求

保證壓力容器的安全對(duì)整個(gè)化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過程都具有十分重要的意義。制造中，需要嚴(yán)格遵循安全標(biāo)準(zhǔn)，確保各項(xiàng)規(guī)范執(zhí)行到位。多數(shù)壓力容器會(huì)在高溫、真空環(huán)境下，承載易燃易爆品。制造過程中必須嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量安全把關(guān)，按照規(guī)范要求嚴(yán)格控制生產(chǎn)質(zhì)量，尤其是在產(chǎn)品的制造過程中，必須對(duì)壓力容器的生產(chǎn)安全予以重視，保證制造產(chǎn)品的安全性，避免出現(xiàn)可能的安全事故。

2.材料選擇

選擇合適的材料是確保壓力容器制造順利進(jìn)行的重要前提，材料的好壞直接關(guān)乎到容器制造的安全程度，作為制造壓力容器的第一個(gè)環(huán)節(jié)，選擇壓力容器的材料，必須從整體安全的角度出發(fā)，并進(jìn)行合理應(yīng)用。材料的選擇不僅影響壓力容器的制造工藝，而且還能控制容器的質(zhì)量水平。壓力容器選擇材料的主要三條依據(jù)是：（1）按設(shè)計(jì)圖要求選材；（2）分析材料的化學(xué)屬性和材料物理特性，保證成本控制合理的情況下，選擇合適的制造材料；（3）確保材料的制造性能合理，要求材料性能達(dá)標(biāo)，嚴(yán)格禁止采用不達(dá)標(biāo)的材料；（4）選擇合適的材料使用方式，避免影響壓力容器的制造治療質(zhì)量。

3.焊接工藝

壓力容器制造過程中最重要的部分是焊接工作，焊接可以使壓力容器的各個(gè)制造構(gòu)件進(jìn)行合理連接，規(guī)范使用工藝，聘請(qǐng)專業(yè)焊接技術(shù)工作人員，合理采用焊接材料，控制工藝誤差。制造壓力容器對(duì)焊接技術(shù)的要求極其嚴(yán)格，必須保證技術(shù)人員的水平和素質(zhì)，技術(shù)人員必須遵循標(biāo)準(zhǔn)要求，嚴(yán)格落實(shí)焊接操作；在焊接過程中，采用有效的管理和監(jiān)督方式，落實(shí)到整個(gè)焊接過程中。

4.無損檢測(cè)工藝

制造壓力容器，最終的工藝是對(duì)成品進(jìn)行無損檢測(cè)測(cè)試，檢查制造完成的容器是否存在損傷部分，判斷成品是否合格。目前，常用的無損檢測(cè)工藝有UT檢測(cè)和RT檢測(cè)，這些工藝均可以較全面的測(cè)試壓力容器的工作性能。

三、壓力容器制造質(zhì)量控制措施

1.焊接質(zhì)量控制

由于焊接是制造壓力容器最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，因此焊接過程的質(zhì)量控制對(duì)整個(gè)制造工作都是十分重要的。結(jié)合焊接的特點(diǎn)和具體流程，我們必須從焊接材料、焊接工藝、焊縫返修及機(jī)場(chǎng)監(jiān)督四個(gè)方面進(jìn)行質(zhì)量控制。首先，焊接材料的選擇必須考慮母材的特性，盡量采用力學(xué)特性和化學(xué)成分相近的焊接材料，對(duì)不同的焊接材料，要注意控制強(qiáng)度要求，保證容器的塑性變形不超限；另一方面，購(gòu)買焊接材料時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證其具有完整的出廠合格證，制造廠要做好抽檢，確保焊接材料分類存儲(chǔ)，環(huán)境濕度和溫度控制在適當(dāng)范圍；其次，焊接工藝方面，確保焊接方法合理有效，針對(duì)目前的氣焊、電弧焊、自動(dòng)焊和保護(hù)焊等四種工藝，對(duì)不同的適用場(chǎng)合，進(jìn)行合適的焊接方法，另外焊接完成后要注意做好工藝評(píng)定程序，對(duì)焊接成果的好壞進(jìn)行評(píng)估；再次，在焊縫返修控制方面，嚴(yán)格控制焊縫的質(zhì)量，一旦出現(xiàn)焊縫不合格的現(xiàn)象，及時(shí)做好焊縫返修處理，根據(jù)返修現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)對(duì)焊縫進(jìn)行質(zhì)量控制，焊縫返修要及時(shí)備份資料，完成熱處理的壓力容器，返修工作完成后需要再次進(jìn)行第二輪熱處理；最后，焊接現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查工作需要及時(shí)檢查焊接設(shè)備是否正常使用，保證焊接尺寸和形式與設(shè)計(jì)圖一致，做好及時(shí)預(yù)熱，確保焊接滿足工藝的相關(guān)規(guī)程，及時(shí)做好焊縫溫度檢查。

2.做好外觀和幾何尺寸控制評(píng)價(jià)

壓力容器質(zhì)量的直接因素即是壓力容器的外觀和幾何尺寸，對(duì)處理不好的容器，會(huì)出現(xiàn)咬邊等情況，產(chǎn)生應(yīng)力集中。另外，幾何尺寸不合格會(huì)對(duì)整個(gè)壓力容器的制造工藝帶來影響?？刂茐毫θ萜鞯耐庥^和幾何尺寸需要從兩個(gè)方面入手。首先是焊接接頭表面的質(zhì)量，表面質(zhì)量對(duì)角焊縫的技術(shù)要求極高，焊接處理不當(dāng)，將使角焊縫處出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量問題，抽查角焊縫的質(zhì)量是否符合規(guī)范要求，另一方面，由于角焊縫接頭屬于受力薄弱點(diǎn)，必須重點(diǎn)抽查焊接接頭的質(zhì)量，對(duì)存在根部未焊透等狀況，及時(shí)反饋處理；其次應(yīng)當(dāng)及時(shí)檢查焊接母材的尺寸，檢查是否存在機(jī)械損傷的情況，確保構(gòu)件焊接誤差不超限。

3.重視焊接后的熱處理

焊接工作完成后，需要坐好焊后熱處理，改善焊接結(jié)構(gòu)性能，對(duì)焊接接頭的熱應(yīng)力進(jìn)行及時(shí)消除，焊后熱處理的主要工作集中在焊接接頭和整體結(jié)構(gòu)性能兩部分。根據(jù)相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，確認(rèn)哪些地方需要做好焊接熱處理。熱處理結(jié)束后，需要對(duì)焊頭進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，判斷熱處理是否合格。

四、結(jié)語

綜上所述，壓力容器的制造過程中許多制造工藝和質(zhì)量控制措施需要工程人員遵守，明確制造質(zhì)量目標(biāo)，采取合理的質(zhì)量控制策略，對(duì)制造工藝進(jìn)行優(yōu)化，嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行操作控制，確保壓力容器的各方面性能達(dá)標(biāo)。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 黃孝聯(lián).加強(qiáng)工藝控制確保壓力容器產(chǎn)品制造質(zhì)量[J].化學(xué)工程與裝備，2010（10）：101-103.

[2] 繆春生，崔建國(guó)，馬歆.壓力容器制造過程調(diào)研及若干問題的探討[J].壓力容器，2008（11）：56-57.

[3] GB150.1～GB150.4-2011《壓力容器》.