壓力容器設(shè)計(jì)制造的問(wèn)題及解決對(duì)策

王杰

摘要：在壓力容器質(zhì)量控制中，相關(guān)人員應(yīng)從其制造工藝和檢驗(yàn)手段入手，使容器各方面指標(biāo)都滿足質(zhì)量要求。在采取質(zhì)量措施之前，相關(guān)人員還應(yīng)做好準(zhǔn)備工作和分析工作，使質(zhì)量控制措施更有針對(duì)性。

關(guān)鍵詞：壓力容器;設(shè)計(jì)制造;問(wèn)題;解決對(duì)策

一、壓力容器的主要特點(diǎn)

1、壓力容器對(duì)安全性要求極高

我們知道壓力容器的使用工況通常較為惡劣，經(jīng)常應(yīng)用在各類深冷、高溫、高壓以及高腐蝕性生產(chǎn)環(huán)境中，而且其盛裝介質(zhì)多數(shù)情況下為易燃、易爆的液化氣體或者具有高度危害的化學(xué)介質(zhì)。為了保障壓力容器的安全使用，秉持安全第一的原則，在壓力容器的設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，必須將其質(zhì)量放在首位，嚴(yán)格按照相關(guān)法律、法規(guī)以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行加工制造，確保壓力容器在生產(chǎn)和使用全過(guò)程的安全性。

2、壓力容器的設(shè)計(jì)制造具有極強(qiáng)的專業(yè)性

相對(duì)于普通工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)制造，壓力容器的設(shè)計(jì)制造具有極強(qiáng)的專業(yè)性，在設(shè)計(jì)制造過(guò)程中涉及到了多種學(xué)科和多樣技術(shù)，例如需要冶金工業(yè)的知識(shí)與技術(shù)、需要機(jī)械加工及其自動(dòng)化方面的知識(shí)和技術(shù)、還需要化學(xué)防腐技術(shù)、質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)技術(shù)甚至需要計(jì)算機(jī)軟件操作開(kāi)發(fā)技術(shù)，因此為了保證壓力容器設(shè)計(jì)制造的順利實(shí)施，各部門各行業(yè)的相關(guān)人員應(yīng)該相互配合、互相協(xié)調(diào)，共同完成任務(wù)。

3、壓力容器的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多樣

現(xiàn)階段許多行業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)制造都會(huì)應(yīng)用到壓力容器，而且不同行業(yè)中應(yīng)用的壓力容器具有不同的結(jié)構(gòu)和工況參數(shù)，甚至同一工業(yè)領(lǐng)域需要運(yùn)用的壓力容器也略有不同，因此壓力容器的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)參數(shù)具有多樣性。從另一角度來(lái)說(shuō)，雖然壓力容器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)多樣，但是在制造和生產(chǎn)過(guò)程中他們的工藝流程、機(jī)械部件和零件形狀等卻具有很大的相似性，設(shè)計(jì)制造企業(yè)應(yīng)該對(duì)這些相似信息進(jìn)行充分的利用和分析，提高企業(yè)在壓力容器市場(chǎng)中企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

二、我國(guó)壓力容器制造過(guò)程中存在的問(wèn)題

1、壓力容器制作過(guò)程中存在許多重復(fù)性的工作

壓力容器在制作過(guò)程中，制作工藝的重復(fù)性以及那些沒(méi)有必要的制作環(huán)節(jié)，直接影響到了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期和質(zhì)量。壓力容器產(chǎn)品在生產(chǎn)的環(huán)節(jié)中重復(fù)性的操作，是給生產(chǎn)帶來(lái)生產(chǎn)周期長(zhǎng)、客戶等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的重要原因之一。

2、制作工藝編制過(guò)于復(fù)雜

壓力容器工藝編制的復(fù)雜性，指的是編制工藝的合理性受到相關(guān)工藝人員自身水平的限制。工藝的編制需要提前做好充足的準(zhǔn)備工作，閱讀大量的書(shū)籍以及參考眾多的相關(guān)數(shù)據(jù)，所以每一份工藝編制的合理性都受到工藝人員技藝的直接影響，工藝人員技藝的好壞，對(duì)于產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量有著很大的影響。工藝編制的不同和所需要生產(chǎn)的產(chǎn)品是相互影響的，根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同，其所具有的工藝編制也有很大不同。因此，工藝人員的整體素質(zhì)對(duì)壓力容器產(chǎn)品制造也起著很大的作用。例如：在壓力產(chǎn)品焊接的過(guò)程中，焊接技術(shù)是其制造過(guò)程中焊接加工的指導(dǎo)性技術(shù)，焊接加工的特點(diǎn)決定了焊接工藝對(duì)于壓力產(chǎn)品質(zhì)量以及產(chǎn)品成本都很重要的影響。焊接工藝的好壞，直接影響到焊接的質(zhì)量以及焊接的返修次數(shù)，更直接影響到了壓力產(chǎn)品的好壞，以及產(chǎn)品周期的時(shí)間。產(chǎn)品或者是產(chǎn)品零部件工藝的重復(fù)編制，就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的制作工藝時(shí)間的增長(zhǎng)，導(dǎo)致制造時(shí)間增長(zhǎng)的原因，往往都是對(duì)于信息的缺乏，以及對(duì)信息分析能力的缺少，導(dǎo)致了重復(fù)編制現(xiàn)象的發(fā)生，造成了資源的浪費(fèi)以及制作成本的增加。

3、使用材料的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

壓力容器在制作過(guò)程中的問(wèn)題主要是材料的使用問(wèn)題，這種材料的使用問(wèn)題在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中非常常見(jiàn)。生產(chǎn)材料的好壞是保證壓力容器能否安全使用的前提，從最初的采購(gòu)、設(shè)計(jì)、保管等方面，必須采用嚴(yán)格的監(jiān)管方法對(duì)其進(jìn)行管理，并且在材料的選擇上也必須按照國(guó)家的相關(guān)規(guī)定以及各項(xiàng)法律法規(guī)來(lái)嚴(yán)格執(zhí)行。但是現(xiàn)如今很多企業(yè)在生產(chǎn)的過(guò)程中，存在著選擇質(zhì)量不過(guò)關(guān)的材料來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)的現(xiàn)象。

三、壓力容器制造的質(zhì)量控制措施

1、在制壓力容器工藝質(zhì)量控制

首先是工藝準(zhǔn)備與工裝設(shè)計(jì)質(zhì)量的控制。工藝準(zhǔn)備主要有審查外來(lái)設(shè)計(jì)文件、圖樣及設(shè)計(jì)文件更改，保證設(shè)計(jì)文件符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，審查外來(lái)圖樣的合法性、合規(guī)性、有效性，提出審查意見(jiàn)，同時(shí)編制材料匯總表、繪出工藝流程圖、制定在制壓力容器的受壓元件的工藝流轉(zhuǎn)卡和專用工藝規(guī)程，注明關(guān)鍵工序的停止點(diǎn)、控制點(diǎn)、檢驗(yàn)點(diǎn)等，修改工藝文件也要基于更改設(shè)計(jì)文件的程序進(jìn)行。工裝設(shè)計(jì)主要是提出任務(wù)書(shū)、繪制工裝圖、驗(yàn)證工裝，即工裝設(shè)計(jì)要求必須符合制造工藝要求，由責(zé)任人簽署工裝圖，依據(jù)工裝設(shè)計(jì)與驗(yàn)證規(guī)程驗(yàn)證工裝，確保工裝的安全使用。設(shè)計(jì)、工藝人員針對(duì)在制容器進(jìn)行工裝、模具設(shè)計(jì);編制制造工序過(guò)程卡和通用制造工藝，注明哪些制造工序是見(jiàn)證點(diǎn)、停檢點(diǎn)等;將這一系列編制好的文件遞交設(shè)計(jì)、工藝責(zé)任工程師審核，之后向相關(guān)部門發(fā)放，組織相關(guān)生產(chǎn)部門進(jìn)行技術(shù)交底，說(shuō)明制造的重點(diǎn)、難點(diǎn)，制造過(guò)程監(jiān)控的見(jiàn)證點(diǎn)、停檢點(diǎn)。

2、在制壓力容器材料質(zhì)量控制

由于壓力容器運(yùn)行環(huán)境的特殊要求，合理選材、科學(xué)用材是保證在制壓力容器質(zhì)量的關(guān)鍵。在選擇材料時(shí)，要選擇有信譽(yù)、質(zhì)量管控嚴(yán)格、出廠檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)較高的生產(chǎn)材料廠家進(jìn)行供貨，而且在采購(gòu)時(shí)，必須按照設(shè)計(jì)文件規(guī)定的要求進(jìn)行定貨。制造單位務(wù)必要在熟悉圖樣技術(shù)要求以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以后嚴(yán)格控制材料，基于壓力容器材料特征，從材料入場(chǎng)到合格產(chǎn)品出廠，始終要堅(jiān)持材料的可靠性、可跟蹤性。當(dāng)材料進(jìn)入壓力容器制造廠之后，應(yīng)基于訂貨協(xié)議核對(duì)材質(zhì)證明書(shū)，在確認(rèn)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)之后方可入庫(kù)。用于受壓元件的材料要具備可追溯標(biāo)志，對(duì)于分割材料也應(yīng)及時(shí)做好標(biāo)記移植，如有疑問(wèn)必須復(fù)驗(yàn)材料。

3、在制壓力容器焊接質(zhì)量控制

首先，操作人員要立足于壓力容器的特殊性質(zhì)，在制造環(huán)節(jié)預(yù)先保障設(shè)計(jì)的質(zhì)量，以便后期的焊接制造工序能夠合理的開(kāi)展。針對(duì)壓力容器生產(chǎn)環(huán)境的不同，合理選擇電弧焊、氣焊、自動(dòng)焊或者保護(hù)焊這四種常見(jiàn)的焊接技術(shù)，以此確保壓力容器在制造過(guò)程中出現(xiàn)的塑性變形不會(huì)超出標(biāo)準(zhǔn)的范圍，對(duì)于已經(jīng)焊接完成的壓力容器，應(yīng)當(dāng)及時(shí)做好質(zhì)量工藝評(píng)定工作，及時(shí)檢驗(yàn)壓力容器的質(zhì)量好壞，記錄相關(guān)的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)信息，以便為后期的焊縫返修處理提供數(shù)據(jù)方面的參考。

4、無(wú)損檢測(cè)控制

壓力容器制造完畢，為了驗(yàn)證容器的密封性和其他性能，相關(guān)人員還要對(duì)容器進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)控制。相關(guān)控制措施有多種，無(wú)論是射線還是超聲波方式，對(duì)容器造成的影響微乎其微，且能準(zhǔn)確找到容器的各種缺陷。在檢驗(yàn)控制中，相關(guān)人員要選擇合適的控制方式，使其符合容器檢查標(biāo)準(zhǔn)要求。另外還要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，選擇合適的探測(cè)設(shè)備，保證探測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確有效性。

結(jié)束語(yǔ)

總結(jié)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)階段壓力容器已經(jīng)成為工業(yè)制造生產(chǎn)領(lǐng)域中最重要的特種設(shè)備之一被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，因此在設(shè)計(jì)制造中一定要保證其科學(xué)合理性，提高設(shè)計(jì)制造的質(zhì)量和水平。當(dāng)前我國(guó)壓力容器的設(shè)計(jì)和制造仍處于起步階段，我們應(yīng)該對(duì)實(shí)際制造過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題認(rèn)真進(jìn)行研究，提升壓力容器的安全性能和生產(chǎn)效率，進(jìn)而提高我國(guó)壓力容器的整體競(jìng)爭(zhēng)力為我國(guó)工業(yè)行業(yè)做出一定的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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