壓力容器制造過程中變形問題的控制對策探究

吳成 王壯 李夢軍

1.江蘇中圣壓力容器裝備制造有限公司江寧分公司 江蘇南京 211112；2.南京麥馳鈦業(yè)有限公司 江蘇南京 211113

1 壓力容器的特點

1.1 種類豐富

現(xiàn)階段，壓力容器的應用越來越廣泛，而不同領域具有不同的應用需要，這就催生了不同種類的壓力容器。即使是品種相同的壓力容器，在實際應用過程中由于不同的生產(chǎn)需求，壓力容器的產(chǎn)品結構和生產(chǎn)參數(shù)也會存在一定差異，這就使得現(xiàn)階段市場上的壓力容器種類較為豐富。

1.2 安全性要求高

壓力容器通常應用在較為惡劣和復雜的環(huán)境中，多為高溫高壓和高腐蝕環(huán)境。壓力容器盛裝的多為易燃易爆或具有較強腐蝕性的物質(zhì)，這就對其安全性提出了較高要求，要求相關人員在制造壓力容器的過程中做到安全生產(chǎn)。如果無法保證容器的安全性，就不能保證生產(chǎn)的安全性，從而威脅使用者的生命安全。

1.3 專業(yè)性設計

壓力容器多被應用于較為特殊的環(huán)境中，因此，在生產(chǎn)壓力容器的過程中，不僅對應用軟件的設計具有較高要求，同時還要保證相關人員的專業(yè)素質(zhì)和業(yè)務能力，保證參與設計生產(chǎn)的人員能從整體出發(fā)，將容器和機械加工兩方面有機結合起來，從而最大限度地保障壓力容器在實際使用過程中的安全性和使用效果。

2 變形問題以及控制對策

2.1 內(nèi)應力方面

根據(jù)現(xiàn)階段的情況來看，壓力容器在生產(chǎn)制造的過程中，往往涉及了眾多的內(nèi)容，生產(chǎn)工藝也具有一定的復雜性，所以，壓力熱容的制造不僅較復雜，還具有一定的系統(tǒng)性。對于制造而言，熱處理和組裝容器是十分重要的環(huán)節(jié)。由于壓力容器的自身體積比較大，在這此因素的影響下，對熱容器進行組裝時，以下三方面的問題比較常見：（1）起重機械帶來的吊裝力影響；（2）壓力容器受到了自身重力的影響；（3）強制力的影響。由于以上因素的存在，使內(nèi)應力嚴重影響了壓力容器的應用，在日后的應用中，往往出現(xiàn)變形問題。為了解決上面的問題，針對內(nèi)應力方面，可以采取有效的控制對策，也就是對熱處理進行合理操作。參照壓力容器的實際制造情況，使其得到均勻的熱處理，對于局部的位置一定不能受熱過多，要不然就會變形。所以，對于壓力容器的本體應該進行加固，并且，安裝擋火裝置，這個可以有效提升容器的穩(wěn)定性，在制造壓力容器過程中，有效避免了變形問題。

2.2 材料和成型方面

在準備原材料的時候，若未能按照規(guī)則進行操作，那么，在制造壓力容器的過程中，就會出現(xiàn)變形問題。另外，如果能準確計算出零件的尺寸，又或者在運輸?shù)倪^程中未能進行全面的防護，以及部件出現(xiàn)脫膜現(xiàn)象，都會發(fā)生變形?？梢?，做好原材料的準備工作至關重要，這能預防壓力容器制造引起的變形問題，當成型之后，操作要嚴格執(zhí)行相關的流程，所有環(huán)節(jié)都要高度重視，進而預防發(fā)生變形問題。為了解決材料與成型方面的問題，主要的應對措施有以下幾種：（1）在選擇鋼材時，應該進行矯形，通常情況下，在事前下料之前進行矯形，當零部件成型之后，其精度能夠達到相關要求，這為生產(chǎn)工作的順利實施打下了基礎。（2）對所有部件的設計都要嚴格要求，做好校驗工作，保證各部件的尺寸、性能等都能滿足壓力容器的工藝標準，并且，安排專門的檢查人員進行校對。（3）對樣板進行嚴格檢查，模具的大小要達到相關標準，其規(guī)格達到相關的參數(shù)。若需要采取熱處理、熱加工措施等，要意識到熱脹冷縮的問題，以及其造成的相關影響，進而保證壓力容器的體積不膨脹，預防了變形。

2.3 焊接方面

對于焊接作業(yè)來說，在操作的過程中，會發(fā)出大量的熱，這就會增加焊接材料的溫度。所以，在焊接的過程中，就會引起鋼材的形變，這是壓力容器制造值得重視的環(huán)節(jié)。一般情況下，當壓力容器的組成部件受到了高溫的影響，就會在不同程度出現(xiàn)變形，嚴重影響了這些部件的相關性能，減低了壓力容器的質(zhì)量，尤其是抗堿性以及耐腐蝕性等都會被大大地降低，而且，還會影響焊接的精確度，進而對壓力容器的正常使用帶來不良影響，不能保證可靠性與安全性。針對以上的情況，對壓力容器進行制造時，要重點控制在焊接方面的工作，主要的控制對策如下：

（1）對焊接設計的各個環(huán)節(jié)進行嚴格的管理，比如：數(shù)據(jù)指標、順序，以及環(huán)境等，都要全面的分析，盡量消除這些因素造成的消極影響。比如說，對于大型的壓力容器，在實際焊接時，應該先組裝主體，完成組裝之后，在焊接其他的部位。對于對稱焊接進行相關操作時，應該分析壓力容器的各個組成部件，掌握其受力情況，不僅要受力均勻，還要受熱均勻，以此消除變形問題。對于多種焊接進行組合焊接的時候，要從實際情況出發(fā)，保留出充分的收縮量，就算壓力容器出現(xiàn)了收縮情況，也不會發(fā)生明顯的變形。在以上的情況中，對收縮量進行確定時，要全面分析容器特點及相關技術，進而明確設計方案。

（2）在焊接操作之前和焊接之后，對涉及的材料都要妥善處理，全面檢查材料的性能，嚴格審查材料的尺寸，進而在焊接過程中，消除變形問題。

2.4 切割方面

在下料切割的時候，如果尺寸小準確，又或者是在實際制造的過程中，未能應該適合的零件，都會引起壓力容器的形變問題。通常，如果下料尺寸存在問題，很容易是放大樣發(fā)生的誤差，也或許是計算誤差，并且，如果切割技術人員不能掌握全面的專業(yè)知識，態(tài)度不嚴肅，就會使尺寸出現(xiàn)誤差，因此，對材料進行切割的時候，要認真負責。此外，對相關的操作人員要提供培訓，提升操作人員的專業(yè)能力。并且，充分使用計算檢測技術，避免誤差的出現(xiàn)。

3 結語

壓力容器在生產(chǎn)過程中，為提升壓力容器質(zhì)量，使其應用的安全效率得到提高，需要對可能導致壓力容器變形的各項因素進行分析，并且采取相應的處理措施，從而確保壓力容器在可控的情況下完成制造，確保最終制造的壓力容器符合相應的要求標準。