壓力容器制造自動化進程

孫志鵬

摘要：隨著現(xiàn)代科學(xué)信息技術(shù)的發(fā)展，壓力容器制造業(yè)得到了新的制造理念，其借助科學(xué)信息技術(shù)，開始大力實施自動化制造。但在我國目前的壓力容器制造自動化進程中，因其各方面尚未完善，因此還存在大量問題，亟待解決。對此，文中主要圍繞壓力容器制造自動化進程進行了探討分析，旨在能夠找到最佳解決方式，使我國壓力容器制造自動化技術(shù)愈發(fā)的完善，推動壓力容器制造自動化進程發(fā)展。

關(guān)鍵詞：壓力容器：自動化技術(shù)；制造進程

中圖分類號：TP307 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095—6487（2018）02—0034—02

0引言

壓力容器制造自動化需考慮壓力容器制造過程中的下料、卷制、焊接、探傷、套裝和抽真空等重要環(huán)節(jié)，它是一個流水線作業(yè)。但一直以來很多壓力容器制造單位自動化程度都很低，制造中受人為因素影響的工序太多，不利于產(chǎn)品質(zhì)量、效率的提升。隨著人力成本增加、市場競爭力加劇，實現(xiàn)壓力容器制造部分工序自動化或半自動化向全工序自動化方向轉(zhuǎn)變，這已成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

1壓力容器制造自動化進程的重要性

企業(yè)針對壓力容器制造中存在的質(zhì)量管理問題應(yīng)給予重視，認(rèn)識到制造過程中電氣自動化設(shè)備制造程序的重要性，重視制造過程中的安全，這對企業(yè)未來發(fā)展有著非常重要的作用。所以，在壓力容器制造及調(diào)試時一定要按照操作順序制造和調(diào)試，比如可以要求技術(shù)人員在制造設(shè)備過程中對制造過程進行記錄，這種記錄對于整個制造過程來說并不是一項多余的浪費時間的操作。相反，由于記錄這一過程，一來技術(shù)人員可以嚴(yán)格按照規(guī)定進行制造，防止部分人員為了“方便”而簡化制造過程；二來可以保證在后期追責(zé)過程中有據(jù)可循，以達(dá)到保證設(shè)備制造的質(zhì)量和使用安全的目的。

2壓力容器制造現(xiàn)狀特點

目前，我國壓力容器制造主要是分板塊來進行分別施工制造的，例如設(shè)計人員提前做好符合客戶需求的壓力容器設(shè)計圖紙與模型；采購人員前去購買制造原材料、進行材料的焊接、故障檢查、尺寸與功能數(shù)據(jù)計算和最終的質(zhì)量檢驗等。壓力容器的生產(chǎn)與銷售方式規(guī)模較小，且多為小批量甚至于為制造單件所開展生產(chǎn)活動，這使得壓力容器在應(yīng)用期間存在著成本支出高、生產(chǎn)效率低等問題，并且在客戶申請盡快縮短加工時長時，也無法切實滿足其需求，使得壓力容器生產(chǎn)企業(yè)整體經(jīng)濟效益受到損失。同時，也因此導(dǎo)致壓力容器生產(chǎn)制造企業(yè)無法得到進一步發(fā)展，在競爭激烈的經(jīng)濟市場中落后于其他產(chǎn)業(yè)。對此，提高壓力容器制造的質(zhì)量，縮短制造周期、提高生產(chǎn)效率刻不容緩，因此分別從壓力容器的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝流程、生產(chǎn)方式等方面對其進行分析，希望能夠借此加快壓力容器的制造進程。

2.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、參數(shù)的多樣性

壓力容器產(chǎn)品適用范圍廣，例如制藥、化工、石油、冶煉、飲食等行業(yè)，所處行業(yè)不同，用途不同，因此廣泛的用途使其產(chǎn)品具有多種多樣、品種繁多的特點。但即使是同類產(chǎn)品中也會因客戶需求上的差異，造成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上的不同，進而導(dǎo)致壓力容器在制造工藝上的多樣性，使容器在制造過程中的生產(chǎn)工藝流程各不相同。

2.2壓力容器制造專業(yè)性

有關(guān)壓力容器殼體的長度測量允許有誤差值，在我國相關(guān)文件中有明確規(guī)定：管箱長度偏差應(yīng)在3mm以內(nèi)，外頭蓋長度應(yīng)在9 mm以內(nèi)。但是一些特殊型號的換熱器自身存在特殊要求，不然很容易導(dǎo)致?lián)Q熱管長度出現(xiàn)問題。除此之外，依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)就會發(fā)現(xiàn)，在該標(biāo)準(zhǔn)中尺寸范圍只列到了4 m，但是我國當(dāng)前大多數(shù)壓力容器殼體都在4 m之上，此種情況對產(chǎn)品適用度造成了一定的負(fù)面影響，使檢測工具起不到任何檢測的作用，對檢測工作造成了不良影響。

2.3壓力容器制造安全性

通常情況下，壓力容器在進行生產(chǎn)運行時，從最初的原料到成品，其中涵蓋工藝過程中相關(guān)的半成品以及中間體和催化劑等材料，而這些材料中很多都是非常容易發(fā)生爆炸的介質(zhì)，可是它們又會以氣體與液體的形態(tài)出現(xiàn)，非常容易泄露和蒸發(fā)掉。其中，在生產(chǎn)過程中最能體現(xiàn)。因為在生產(chǎn)過程中，工藝操作比較嚴(yán)格，例如遇到高溫、高壓時，很多加工溫度都超過了指定的燃點，一旦發(fā)生操作失誤亦或是設(shè)備本身存在缺陷，就非常容易發(fā)生火災(zāi)爆炸。在容器運用時，有害物質(zhì)也是大量存在的，種類繁多、數(shù)量很大同時區(qū)域也非常大，其危險性要在一定程度上超過其他的設(shè)備，其中不但很多的原料與產(chǎn)品擁有毒性，在進行生產(chǎn)時加入的化學(xué)物質(zhì)同樣存在有毒物質(zhì)。壓力容器中存在腐蝕性物質(zhì)，不僅對人體有很大的化學(xué)傷害，同時對容器金屬有很大的腐蝕性，腐蝕一方面減小了設(shè)備的使用壽命，另一方面導(dǎo)致容器變薄、變脆，由于承受不了預(yù)先設(shè)計的壓力從而發(fā)生事故。這些物品不但會對設(shè)備造成綜合性的傷害，同時在進行檢驗時，不容易掌控，仍然有可能發(fā)生燃燒和爆炸，亦或是對人員產(chǎn)生危害，嚴(yán)重時可導(dǎo)致人員傷亡。但是，在進行壓力容器自動化生產(chǎn)過程中，若其能夠自主的進行工程的開展，這可在一定程度上減少操作人員在制造過程中出現(xiàn)受傷的現(xiàn)象。與此同時，其在溫度過高時，若能自動發(fā)出警報聲，提醒工作人員及時對溫度過高的設(shè)備進行降溫處理，就可避免出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象。

3壓力容器制造自動化進程

現(xiàn)代所生產(chǎn)的任何一件壓力容器都必須要符合國家規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，且壓力容器制造企業(yè)還需要得到國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門頒發(fā)的，具有壓力容器設(shè)計及制造單位許可的批準(zhǔn)書，并且必須有具有資質(zhì)的壓力容器監(jiān)督檢驗合格證明書?，F(xiàn)代科學(xué)信息技術(shù)的深入發(fā)展，使得壓力容器制造期間的設(shè)計規(guī)范愈發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量也得以提升。除了已普及的計算機輔助計算和計算機輔助設(shè)計外，有待進一步開發(fā)的還有很多，例如有限元設(shè)計、并行設(shè)計、虛擬設(shè)計和計算機輔助工程等，這一系列現(xiàn)代先進技術(shù)均將在21世紀(jì)取得不同程度的進展。為了壓力容器應(yīng)力分類的需要，大型高參數(shù)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)壓力容器，一般己離不開三維有限元應(yīng)力分析。在獲得應(yīng)力分布曲線后，如何按各種失效理論建立適當(dāng)?shù)膹姸刃：斯缴行璨粩嘌芯亢吞接?。尤其是彈塑性失效機理中的穩(wěn)定性分析及塑性失效機理中的極限載荷分析和循環(huán)載荷下的抗棘齒效應(yīng)分析等，目前都還不夠成熟。此外，雖然大部分壓力容器都是非標(biāo)準(zhǔn)化機械產(chǎn)品，較難實現(xiàn)CAD/CAM或CAE，但對于某些承壓部件如大型旋壓封頭等，國外已出現(xiàn)CAD與CAM聯(lián)網(wǎng)遙控的生產(chǎn)實踐。上述現(xiàn)代先進的壓力容器設(shè)計技術(shù)都依賴于電腦信息工程的升級換代，尤其對壓力容器應(yīng)用軟件的編制開發(fā)更是日新月異。與此同時，壓力容器自動化技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，也要求壓力容器產(chǎn)業(yè)的專業(yè)設(shè)計人員與操作人員必須要熟練掌握電腦應(yīng)用技術(shù)，并且能夠定期去參加專業(yè)提升課程來不斷地提高自身對壓力容器自動化進程的了解。

4結(jié)束語

在21世紀(jì)，壓力容器已然成為現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)中重要的部分，而傳統(tǒng)的壓力容器制造技術(shù)已經(jīng)無法滿足當(dāng)代企業(yè)發(fā)展需求，自動化技術(shù)應(yīng)運而生。自動化技術(shù)的應(yīng)用，使得壓力容器生產(chǎn)的質(zhì)量得以提高，減少了材料浪費現(xiàn)象的出現(xiàn)。與此同時，還保證其生產(chǎn)期間人員的安全性，縮短生產(chǎn)消耗時間，提高工作效率，這對于我國機械制造行業(yè)的發(fā)展而言，具有非?，F(xiàn)實的意義。