壓力容器制造中常見(jiàn)工藝問(wèn)題探討

常照林

摘 要：目前，我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)在快速的發(fā)展，社會(huì)在不斷的進(jìn)步，壓力容器在我國(guó)具有廣泛的用途，受到國(guó)家法律規(guī)章制度的嚴(yán)格約束。雖然在我國(guó)壓力容器有很大進(jìn)步，但壓力容器的制作過(guò)程仍有許多問(wèn)題。由于壓力容器長(zhǎng)期處于潮濕的甚至是腐蝕性的環(huán)境中，它的質(zhì)量必須經(jīng)受嚴(yán)格的檢測(cè)。本文將對(duì)在壓力容器制造中，經(jīng)常出現(xiàn)的幾種工藝問(wèn)題進(jìn)行探討，主要探討其成因、危害和對(duì)策。

關(guān)鍵詞：壓力容器；制造工藝；對(duì)策

引言

壓力容器是一種廣泛應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)、生活當(dāng)中的設(shè)備類型。在具體生產(chǎn)當(dāng)中，不僅需要能夠嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范做好其設(shè)計(jì)，還需要做好其制造過(guò)程的重視。對(duì)此，即需要能夠做好其制造過(guò)程當(dāng)中常見(jiàn)問(wèn)題的把握，針對(duì)性的做好問(wèn)題的解決與控制。

1壓力容器制造特征

1.1品種結(jié)構(gòu)復(fù)雜

對(duì)于壓力容器來(lái)說(shuō)，其具有著十分廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如化工以及工業(yè)生產(chǎn)等。且在不同的區(qū)域，在對(duì)于壓力容器也具有著不同的使用要求，在該種情況下，壓力容器的品種則將根據(jù)具體使用需求情況具有了更為豐富的特點(diǎn)，在不同使用需求、不同領(lǐng)域當(dāng)中，壓力容器在參數(shù)以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面也具有了較為復(fù)雜以及一定的差異化特征，即是對(duì)同一種類型容器，為了能夠?qū)Σ煌脩舻木唧w應(yīng)用需求進(jìn)行滿足，在參數(shù)以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面也將存在較大的不同。該種情況的存在，則使得其在具體制造工藝方面也具有著十分復(fù)雜以及多樣的特征，難以形成系列、規(guī)模的制造模式。

1.2安全性要求高

通常來(lái)說(shuō)，壓力容器在投入生產(chǎn)當(dāng)中之后都將應(yīng)用在具有較強(qiáng)腐蝕性、高溫以及高壓的環(huán)境當(dāng)中。在壓力容器內(nèi)部，所具有的介質(zhì)也具有著較強(qiáng)的毒性以及腐蝕性，對(duì)此，容器對(duì)于制造質(zhì)量以及使用材料都具有著非常高的要求。尤其是容器的安全性更是受到了多方面的重視。對(duì)此，從壓力容器的最初設(shè)計(jì)階段到完成制造，都需要能夠?qū)ο嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的要求進(jìn)行嚴(yán)格的遵循。在具體制造工藝方面，需要積極加強(qiáng)更新，通過(guò)先進(jìn)技術(shù)以及制造工藝的引進(jìn)實(shí)現(xiàn)壓力容器制造安全性的增強(qiáng)。需要注意的是，在新材料、技術(shù)以及工藝具體應(yīng)用的過(guò)程中，需要能夠根據(jù)壓力容器的安全性標(biāo)準(zhǔn)以及具體制造要求進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，避免在生產(chǎn)當(dāng)中因?qū)π碌募夹g(shù)以及工藝盲目引進(jìn)應(yīng)用而對(duì)壓力容器質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面的影響.

1.3專業(yè)性強(qiáng)

對(duì)于壓力容器的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，其也具有著較強(qiáng)的專業(yè)性。在具體工作開(kāi)展當(dāng)中，作為設(shè)計(jì)人員，不僅需要做好基本產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)的掌握，且需要具有化工設(shè)備設(shè)計(jì)思路以及制造工藝的了解，以此實(shí)現(xiàn)容器使用要求同具體應(yīng)用環(huán)境之間的結(jié)合，保障容器在設(shè)計(jì)方面能夠真正的滿足應(yīng)用需求。同時(shí)，在設(shè)計(jì)當(dāng)中也需要做好相關(guān)機(jī)械設(shè)備同壓力容器間的密切結(jié)合，保證壓力容器在制造完成后同其未來(lái)的生產(chǎn)環(huán)境具有較好的契合性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)使用效果的提升。

2 壓力容器制造中經(jīng)常出現(xiàn)的工藝問(wèn)題

2.1工藝過(guò)程的控制問(wèn)題

壓力容器在制造過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格遵循工藝流程，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選材、加工、制造成型。如果在任何環(huán)節(jié)違反工藝流程和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，極易造成壓力容器質(zhì)量問(wèn)題，釀成重大生產(chǎn)安全事故。生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有建立完整的生產(chǎn)流程，操作人員對(duì)流程不熟悉，沒(méi)有質(zhì)量觀念和責(zé)任觀念，在選材上以劣代優(yōu)，在制造過(guò)程中出現(xiàn)各種失誤，操作不規(guī)范，生產(chǎn)理念落后，操作隨意，造成產(chǎn)品缺陷和質(zhì)量問(wèn)題。工作單位沒(méi)有完整的監(jiān)督和培訓(xùn)機(jī)制，人員責(zé)任不明確，易形成各種不規(guī)范的操作。

2.2壓力容器變形問(wèn)題

壓力容器因?yàn)樽陨碚w結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常，某一個(gè)零件或幾個(gè)零件的大小規(guī)格與圖樣要求不一致，或者其部件不能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)而引發(fā)變形問(wèn)題。一種變形主要因?yàn)閼?yīng)力而產(chǎn)生，主要包括火焰切割造成的變形、加工失穩(wěn)造成變形，以及焊接變形和熱處理變形等等；一種是由于加工時(shí)產(chǎn)生了誤差，包括下料誤差、成型誤差、組裝誤差等等。有些變形可以矯正，有些則無(wú)法矯正，造成浪費(fèi)。以鋼材為例，鋼材本身具有硬度大、耐高溫、不易變形的性質(zhì)，是制造鋼制壓力容器的主要材料。但在運(yùn)輸過(guò)程中易發(fā)生扭轉(zhuǎn)、彎曲變形的現(xiàn)象，在切割過(guò)程中就會(huì)影響零件的精密度，而且影響了壓力容器的整體質(zhì)量，造成了一定程度上的原料浪費(fèi)。壓力容器多數(shù)采用機(jī)加工，組裝也會(huì)產(chǎn)生很大的強(qiáng)制力，強(qiáng)制力累積易形成內(nèi)應(yīng)力，極易形成變形甚至裂縫。

2.3容器出現(xiàn)裂紋問(wèn)題

壓力容器中的金屬材料在溫度、腐蝕環(huán)境或者拉伸應(yīng)力的影響下會(huì)出現(xiàn)裂紋。裂紋對(duì)壓力容器有較大的危害性，成因復(fù)雜，形態(tài)多樣，極易擴(kuò)展。這些裂紋主要包括由于腐蝕和拉伸應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕裂紋，焊接冷卻到較低溫度時(shí)產(chǎn)生的冷裂紋，焊縫最后冷卻的區(qū)域產(chǎn)生的低熔點(diǎn)結(jié)晶形成的熱裂紋，還有焊接結(jié)束后沒(méi)有裂紋，但再次加熱到550-600攝氏度時(shí)出現(xiàn)的再熱裂紋，在十字接頭和角接頭中出現(xiàn)的層狀撕裂，是因?yàn)檐堜搩?nèi)部產(chǎn)生了分層夾雜物。

3壓力容器制造中經(jīng)常出現(xiàn)的工藝問(wèn)題對(duì)策

3.1壓力容器制造程序控制

首先，壓力容器的材料選擇要符合標(biāo)準(zhǔn)，材料需要耐腐蝕，并且根據(jù)壓力容器所需參數(shù)，考慮設(shè)備的操作條件，選用適宜的材料。操作人員在壓力容器制造中，要嚴(yán)格執(zhí)行工藝紀(jì)律，將安全責(zé)任意識(shí)深植心中，樹(shù)立質(zhì)量意識(shí)。制造單位要加強(qiáng)對(duì)工作人員相關(guān)知識(shí)和技能的培訓(xùn)，引入先進(jìn)的生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)，建立嚴(yán)密的工藝管理控制系統(tǒng)，通過(guò)優(yōu)秀的操作人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)教學(xué)，通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)踐專業(yè)技能培訓(xùn)，驗(yàn)證整個(gè)制造過(guò)程中需要控制的重要參數(shù)和產(chǎn)品特性，再進(jìn)入制造流程。在制造過(guò)程中要嚴(yán)格執(zhí)行工藝要求，嚴(yán)格遵照生產(chǎn)流程，明確質(zhì)量責(zé)任，保存完整的生產(chǎn)過(guò)程的原始數(shù)據(jù)，嚴(yán)禁弄虛作假。建立完整的工藝管理體系，各環(huán)節(jié)嚴(yán)格遵照流程體系。

3.2防止壓力容器變形

防止壓力容器變形，就要讓壓力容器隨時(shí)處于可控狀態(tài)，依據(jù)制造工藝和材料特性嚴(yán)格規(guī)范生產(chǎn)活動(dòng)，按照操作標(biāo)準(zhǔn)符合規(guī)范，盡量避免變形的產(chǎn)生，壓力容器制造過(guò)程要符合圖樣和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，通過(guò)各環(huán)節(jié)的質(zhì)量改善逐漸提升產(chǎn)品質(zhì)量。對(duì)材料實(shí)施切割操作時(shí)，對(duì)稱切割，完成切割后實(shí)施平整矯形處理。在實(shí)際制造環(huán)節(jié)，如何有效調(diào)節(jié)焊接熱輸入？需要依據(jù)工藝規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)施工，完成焊接后要及時(shí)開(kāi)展應(yīng)力熱處理肅清，最大程度控制壓力容器的變形。消除內(nèi)應(yīng)力一般也需要熱處理，在溫度均衡時(shí)，在爐壁火焰噴嘴處可以設(shè)計(jì)擋火墻，隔開(kāi)火焰和熱處理。外殼厚度不足則要加強(qiáng)內(nèi)部防止容器塌陷。

3.3防止壓力容器裂紋

防止壓力容器出現(xiàn)裂紋，需要在生產(chǎn)過(guò)程中科學(xué)選擇容器材料和焊接材料，重視改裝，改善焊接工藝和操作。焊縫內(nèi)部的材料要與容器材料一致，從成型到加工制造都要盡力避免應(yīng)力剩余的可能性，選用雜質(zhì)少的鋼材等，嚴(yán)格執(zhí)行焊材烘焙程序，管控組裝質(zhì)量，每一個(gè)零件的實(shí)際下料尺寸都要科學(xué)合理，防范強(qiáng)力組裝問(wèn)題，按照焊接工藝施焊，在焊接過(guò)程中要避免焊接熱影響地帶硬化現(xiàn)象，延長(zhǎng)焊縫冷卻時(shí)間，有效減少低裂紋產(chǎn)生的可能性。

3.4無(wú)損檢測(cè)

無(wú)損檢測(cè)又稱探傷，主要用來(lái)對(duì)壓力容器進(jìn)行焊縫檢測(cè)。非標(biāo)壓力容器因其不使用通用工藝和規(guī)格、產(chǎn)品參數(shù)的不同，必須制作工藝卡并進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。無(wú)損檢測(cè)的方法主要有超聲波、射線、滲透等等，這幾種方法必須要求通過(guò)國(guó)家考核的專業(yè)人士上崗操作，可以分別探測(cè)壓力容器成品的原材料、焊縫的表面和內(nèi)部，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，確保壓力容器的質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)

在上文中，我們對(duì)壓力容器制造中常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行了一定的研究。在實(shí)際壓力容器制造當(dāng)中，需要能夠做好上部分存在問(wèn)題的規(guī)避，以科學(xué)制造方式的應(yīng)用保障制造質(zhì)量，保障容器的應(yīng)用安全。

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（作者單位：煙臺(tái)冰輪壓力容器有限公司）