壓力容器制造過程中常見問題分析

劉國權(quán)

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)在近數(shù)十年有了質(zhì)的飛躍。壓力容器制造工藝也在近年來不斷提升。然而這并不意味著壓力容器制造就趨于完美，依舊存在一些問題。為有效保證壓力容器制造的質(zhì)量，必須在壓力容器制造過程中嚴(yán)格把關(guān)。所以對壓力容器制造過程中的常見問題做詳細(xì)分析，是非常有必要的。

【關(guān)鍵詞】壓力容器；制造工藝；特征；對策

當(dāng)前，壓力容器作為一種常用的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，已經(jīng)被普遍應(yīng)用于各行各業(yè)。因其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用廣泛特性，對其質(zhì)量的把關(guān)控制就顯得尤為重要。畢竟這涉及到工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和安全。為有效確保壓力容器的質(zhì)量，首先應(yīng)該從壓力容器的制造工藝過程中嚴(yán)抓，從源頭上控制產(chǎn)品質(zhì)量。

1.壓力容器制造的特點

1.1種類繁多

目前，市場上很多行業(yè)在生產(chǎn)過程中都應(yīng)用到壓力容器，因此為了滿足不同的行業(yè)不同的生產(chǎn)條件和生產(chǎn)用途的需求，便出現(xiàn)了各種各樣的壓力容器。同時，即便是相同的壓力容器產(chǎn)品，生產(chǎn)需求不同，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和參數(shù)方面均有一定的差異，制造工藝也不盡相同。所以市面上的壓力容器種類較為繁多復(fù)雜。

1.2安全性要求較高

一方面，壓力容器一般的使用環(huán)境都比較惡劣，大都在高溫高壓和高腐蝕性的環(huán)境中；另一方面，壓力容器內(nèi)盛放的介質(zhì)大都屬于易燃易爆且腐蝕性較強的物質(zhì)。綜合分析，應(yīng)當(dāng)在壓力容器的設(shè)計和制造過程中首先考慮其安全性。如果設(shè)計制造無法保障容器的安全性能，就會在使用過程中產(chǎn)生危險因素，危害企業(yè)及人身安全。

1.3較強的專業(yè)性設(shè)計

由于壓力容器被應(yīng)用的環(huán)境及環(huán)節(jié)具有特殊性，因此在設(shè)計方面與其它的機(jī)械設(shè)備相比，存在一定的差異性。在容器設(shè)計過程中，不僅要特別注意應(yīng)用軟件的設(shè)計，還要求設(shè)計人員具備專業(yè)化、整體化的化工設(shè)備設(shè)計知識脈絡(luò)與思路，需要在設(shè)計方面實現(xiàn)容器與機(jī)械兩者之間的有效結(jié)合。同時，最重要的是要保障容器在實際應(yīng)用過程中的安全性能與應(yīng)用效率。

2.壓力容器制造中常見問題分析

2.1變形問題

根據(jù)歷史經(jīng)驗，壓力容器在實際的制造過程中，普遍會出現(xiàn)變形問題。但是我們知道壓力容器一旦發(fā)生變形情況，就會嚴(yán)重影響容器的嚴(yán)密性和可靠性，甚至出現(xiàn)安全隱患問題。容器制造過程中出現(xiàn)變形問題主要有一下幾種原因：第一，沒能嚴(yán)格按照設(shè)計方案的要求選擇原材料，比如材料規(guī)格、尺寸等，如果這些參數(shù)與設(shè)計方案不符，就能影響到容器制造的精確性；第二，壓力容器制造過程中的模具選擇不符合要求。設(shè)計方案中對模具有嚴(yán)格計算和規(guī)定，一旦所選擇的模具（尺寸、形狀等）不符合要求，也會造成壓力容器結(jié)構(gòu)變形；第三，組裝工藝不符合工藝要求。在對壓力容器進(jìn)行組裝時，如果組裝的元件與零部件配合尺寸不吻合，或者組裝工藝出現(xiàn)失誤，都有可能會造成壓力容器變形。

2.2焊接問題

焊接過程是壓力容器的制造過程中一個非常重要的環(huán)節(jié)，如果焊接環(huán)節(jié)出現(xiàn)質(zhì)量問題，將會嚴(yán)重影響壓力容器的質(zhì)量。常見的焊接缺陷有：由結(jié)構(gòu)表面的焊接缺陷而引起的邊角變形問題；焊接夾縫內(nèi)部存在氣孔、夾渣；焊接夾縫內(nèi)熔合不良等問題。

3.應(yīng)對措施

3.1變形問題的應(yīng)對措施

（1）嚴(yán)格按照設(shè)計方案中的設(shè)計參數(shù)執(zhí)行每一個環(huán)節(jié)，下料工作人員應(yīng)該積極提高自身的技術(shù)水平，對原材料進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，選擇符合設(shè)計方案的原材料。（2）在壓力容器的成型過程中，嚴(yán)格按照設(shè)計方案和特定的工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行相關(guān)操作，不能有絲毫的馬虎和偏差。在設(shè)計和選擇模具與樣板形狀時，嚴(yán)格按照工藝流程走，進(jìn)行仔細(xì)的篩查與選擇；在模具的設(shè)計和制作環(huán)節(jié)，在考慮目標(biāo)加工件的理論形狀尺寸的同時，還應(yīng)仔細(xì)分析和計算壓力容器成型過程中以及成型之后可能會出現(xiàn)的變數(shù)，對此做防患于未然的準(zhǔn)備。（3）組裝壓力容器殼體環(huán)節(jié)尤為重要，必須嚴(yán)格按照設(shè)計方案和工藝流程的規(guī)定進(jìn)行。同時適當(dāng)?shù)睦枚ㄎ豢ň邔M裝進(jìn)行定位，以免組裝過程產(chǎn)生誤差。如果是直徑較大且自身材料比較較薄的殼體模具，應(yīng)當(dāng)在筒節(jié)位置增加支撐，以防殼體在銜邊錯口處產(chǎn)生變形或錯位。

3.2焊接缺陷的應(yīng)對措施

（1）選取合適的焊界線能量。線能量過小，則熱影響區(qū)易出現(xiàn)淬硬組織。線能量大，有利于消除冷裂紋，但易形成過熱組織，影響低溫韌性，故焊接線能量應(yīng)適當(dāng)。

（2）嚴(yán)格檢查組對工序的質(zhì)量，錯邊量、棱角度等缺陷超標(biāo)時不得進(jìn)行焊接、同時嚴(yán)禁強制裝配組對，減少裝配應(yīng)力。另外，合理安排焊接順序，將焊接時產(chǎn)生的拘束度和應(yīng)力減至最小。

（3）焊前預(yù)熱、焊后緩冷。避免淬硬組織和減少焊接應(yīng)力，并及時進(jìn)行焊后熱處理。如不能及時進(jìn)行焊后消應(yīng)力熱處理，焊后應(yīng)立即進(jìn)行消氫處理，300～350℃，保溫2～6h。但應(yīng)注意對一些回火脆性傾向大的鋼種處理時應(yīng)避開其回火脆性溫度區(qū)間。

（4）嚴(yán)禁在殼體非焊接部位隨意點焊、引弧。由于點焊、引弧處的冷卻速度低于正常的焊接冷卻速度，更易產(chǎn)生冷裂紋。而且有些引弧疤痕不易發(fā)現(xiàn)，更易留下安全隱患。對于弧坑、焊疤，機(jī)械損傷等應(yīng)打磨清除干凈，修磨部分與母材圓滑過渡，并進(jìn)行磁粉或著色檢查。

為能夠較好的防范和處理壓力容器制造過程中出現(xiàn)的焊接缺陷，必須從實際情況出發(fā)，在觀察分析和總結(jié)容器出現(xiàn)焊接問題的原因之后，制定切實可行的焊接工藝和焊接操作規(guī)程，嚴(yán)格控制焊接參數(shù)，如焊接電流、焊接速度、坡口尺寸等。

4.結(jié)語

壓力容器質(zhì)量的優(yōu)劣，關(guān)系著使用壓力容器的企業(yè)的生存與發(fā)展，影響著企業(yè)的生產(chǎn)效率和安全性能。因此，在壓力容器制造過程中，必須注重其制造水平和制造質(zhì)量的提升。需要對容器制造環(huán)節(jié)全面掌控，同時要掌握壓力容器制過程中可能出現(xiàn)的問題，并且對這些可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行詳細(xì)的分析與研究，采取有效應(yīng)對措施，降低問題產(chǎn)生的概率，提升容器質(zhì)量，保障容器使用的效率和安全性。