淺談壓力容器制造過程中的材料質(zhì)量控制

許曉慧

江蘇中圣壓力容器裝備制造有限公司 江蘇南京 210048

1 壓力容器制造的特征

壓力容器的種類較為豐富，不同的生產(chǎn)要求對其規(guī)格、型號、功能等都有著特殊的規(guī)范。所以為了讓這些產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量滿足相關(guān)要求，壓力容器的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)水平也需在技術(shù)革新下得到推動。

因?yàn)閴毫θ萜鞅旧淼闹圃靺?shù)、結(jié)構(gòu)、造型方面的技術(shù)要求比較高，所以即使是同種型號，客戶的實(shí)際需要得不到滿足時(shí)就需要進(jìn)行技術(shù)調(diào)整，同時(shí)還要將壓力容器的制造、產(chǎn)品特殊要求等方面考慮在內(nèi)[1]。

其次，壓力容器基本都是在高壓、高溫的環(huán)境中使用的，因此使用環(huán)境對壓力容器的安全穩(wěn)定性帶來了較大的阻礙，同時(shí)壓力容器本身內(nèi)部結(jié)構(gòu)中盛放的介質(zhì)多為易燃、易爆品，當(dāng)內(nèi)外環(huán)境都惡劣的情形下，壓力容器的設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量必須達(dá)到技術(shù)規(guī)范，否則就會給其安全運(yùn)行帶來威脅。

最后，壓力容器具有一定的專業(yè)性。我們從機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)角度出發(fā)可以看到，壓力容器設(shè)計(jì)的專業(yè)性要比其他普通機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的專業(yè)性更強(qiáng)一些。要求技術(shù)人員不單單要靈活使用軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，而且還要具備靈敏的頭腦以及前衛(wèi)的設(shè)計(jì)理念，這樣才能采取有效措施將機(jī)械有機(jī)的和壓力容器結(jié)合在一起，進(jìn)而為容器的安全性提供應(yīng)有的保障。

2 壓力容器制造過程中的常見問題

2.1 材料代用不科學(xué)

壓力容器制造的材料代用較為常見，一般會分為兩種：一種是“以優(yōu)代劣”；另一種是“以厚代薄”。表面看上去都是技術(shù)升級的體現(xiàn)，但是對于壓力容器實(shí)際功效發(fā)揮來說，并不是質(zhì)量好的或是厚度高的材料就好。這是因?yàn)樵S多容器使用了加厚材料以后容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，平面應(yīng)力狀態(tài)會直接變?yōu)閼?yīng)變狀態(tài)，這對于壓力容器的使用安全維護(hù)來說是一種潛藏的威脅[2]。

2.2 易出現(xiàn)變形問題

壓力容器在生產(chǎn)的過程中出現(xiàn)變形也是常見問題中的一種，主要的原因有以下幾種，首先是下料尺寸與標(biāo)準(zhǔn)尺寸之間出現(xiàn)的誤差，在下料步驟的執(zhí)行中如果沒有精確計(jì)算，就會導(dǎo)致部件的尺寸不能達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而導(dǎo)致壓力容器的后期使用效果發(fā)揮出現(xiàn)較為明顯的問題。其次是操作不夠規(guī)范，操作人員的基礎(chǔ)素質(zhì)直接決定了容器的后期的成型效果，所以人員動作不規(guī)范就會直接影響在壓力容器的功能發(fā)揮或是形狀規(guī)整度上。最后是容器組裝過程中潛藏的問題，一般表現(xiàn)在錯口、誤差大等方面，這些對接口方面的設(shè)計(jì)精確度直接影響后期的設(shè)備形狀規(guī)整度。

2.3 焊接缺陷難處理

表面幾何缺陷焊接施工最常出現(xiàn)的問題，幾何缺陷包括角變形和錯邊、焊縫咬邊兩種類型。角變形和錯邊是指在厚度方向,兩個焊接的工件發(fā)生一定的角變形或錯位,這種幾何缺陷會容器的幾何應(yīng)力過于集中,嚴(yán)重時(shí)會對產(chǎn)品的使用安全造成威脅。

焊縫咬邊是指母材上的焊趾邊緣出現(xiàn)凹陷、溝槽,這一缺陷主要是由于電弧過長、運(yùn)條太快、電流過大所造成的。這一缺陷會減小母材的接頭工作面,使缺陷處的應(yīng)力過于集中,進(jìn)而給容器的使用理下安全隱患[3]。焊縫內(nèi)缺陷在焊接施工中,容易在焊縫內(nèi)部產(chǎn)生夾渣、氣孔、焊接裂紋等缺陷。

3 壓力容器制造每個環(huán)節(jié)的注意事項(xiàng)

3.1 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

壓力容器的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)直觀重要，會對整個壓力容器的運(yùn)行以及維修等日后的工作造成影響，因此必須要慎重。在選擇相關(guān)的設(shè)計(jì)單位時(shí)，最重要的參考指標(biāo)就是看設(shè)計(jì)單位是否具有足夠的設(shè)計(jì)資質(zhì)，例如設(shè)計(jì)師的相關(guān)證件是否齊全，該公司以往設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況等。在參考了相關(guān)資料，選擇合適的設(shè)計(jì)單位，確保其一定能夠完成設(shè)計(jì)工作之后，就可以著手進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)完成之后，產(chǎn)品的使用方和制造方必須充分掌握設(shè)計(jì)圖紙，并了解設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖，對圖紙進(jìn)行充分審核之后才能夠投入生產(chǎn)。

3.2 采購環(huán)節(jié)

在壓力容器的制造過程中，很多原料是需要通過采購獲得的，如果采購的原料質(zhì)量不合格，就會產(chǎn)生一系列的質(zhì)量問題，所以在采購過程中也需要注意很多事情。首先采購部門需要根據(jù)采購文件的要求，盡快落實(shí)貨源，同時(shí)對分供方進(jìn)行考核，合格者才能進(jìn)行下一步的采購活動。在壓力容器制造當(dāng)中比較關(guān)鍵的部位，例如焊接材料以及受壓元件等關(guān)鍵部件的采購過程中，必須嚴(yán)格參照設(shè)計(jì)圖紙以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，嚴(yán)格把控材料質(zhì)量。如果在采買過程中涉及到代用材料，那么必須要辦理相關(guān)的代用手續(xù)，并且經(jīng)過相關(guān)部門的審批，獲得相關(guān)部門簽署的同意書之后才可以進(jìn)行代用。

3.3 驗(yàn)收環(huán)節(jié)

在制作單位依據(jù)圖紙將壓力容器制作完成之后，相關(guān)的收貨單位還要進(jìn)行詳細(xì)的驗(yàn)收環(huán)節(jié)，主要檢查制造單位是否嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行制造、機(jī)械設(shè)備的材料使用以及特殊技術(shù)要求等。在驗(yàn)收環(huán)節(jié)，驗(yàn)收部門要做好詳盡的檢驗(yàn)記錄，入庫時(shí)要及時(shí)辦理各項(xiàng)手續(xù)，如果設(shè)備出現(xiàn)問題，驗(yàn)收部門還要依據(jù)相關(guān)的文件對設(shè)備進(jìn)行處理。

3.4 材料的保管存放環(huán)節(jié)

在機(jī)械設(shè)備的制造過程中，很多材料可能短時(shí)間用不到，這就涉及這些材料的存放保管問題。相關(guān)的制作材料應(yīng)該依據(jù)不同材料的特短妥善保管在庫房當(dāng)中，尤其是相對重要的焊接材料，要存放于一級庫當(dāng)中，材料的入庫、出庫以及使用等環(huán)節(jié)都需要做好妥善的記錄，便于日后查看。

4 結(jié)語

總體來說，在我國當(dāng)前的壓力容器制造的過程當(dāng)中，還存在著很多問題，這些問題需要受到重視并得到妥善解決。壓力容器的制造是一個十分重要的環(huán)節(jié)，所以需要對制造過程中的材料質(zhì)量進(jìn)行控制。本文列舉了在材料控制過程中容易出現(xiàn)的問題，并對每一個環(huán)節(jié)需要注意的問題進(jìn)行了闡述，以供參考。