基于低溫壓力容器的焊接制造研究

苗磊 施國(guó)濱

摘要：受時(shí)代進(jìn)步的影響，各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展呈現(xiàn)出百花爭(zhēng)艷的局面，特別是在工業(yè)領(lǐng)域方面，開(kāi)始注重對(duì)壓力容器的重視，提高對(duì)此的標(biāo)準(zhǔn)要求。在這個(gè)領(lǐng)域，要時(shí)刻謹(jǐn)記由于是在低溫條件下工作，一定要保障壓力容器設(shè)備的安全性方面，對(duì)此要對(duì)所用材料和焊接技術(shù)進(jìn)行把控。在整個(gè)過(guò)程中，格外重視焊接接頭的處理，對(duì)其低溫沖擊環(huán)節(jié)提高要求，嚴(yán)格按照規(guī)定執(zhí)行。本篇文章是對(duì)目前階段的低溫壓力容器的焊接制造展開(kāi)了分析與討論，并對(duì)其中存在的問(wèn)題展開(kāi)了研究，提出相關(guān)措施提高壓力容器的安全性，特別是在低溫的情況下。

關(guān)鍵詞：低溫;壓力容器;焊接制造;分析研究

引言：目前階段，在工業(yè)領(lǐng)域方面，針對(duì)低溫壓力容器進(jìn)行焊接制造的時(shí)候，在選擇材料方面有著特殊的要求，采用低溫鋼材料，這樣做的目的是為了使其能夠在低溫的環(huán)境下工作。據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)研究表明，使用低溫鋼材料的壓力容器管道能夠在-20～-253℃的環(huán)境中正常工作，不受影響，并且還能夠使其韌性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，并且在一定條件下，轉(zhuǎn)變自身的脆性，只為更夠適應(yīng)當(dāng)時(shí)的低溫環(huán)境。對(duì)當(dāng)前階段進(jìn)行研究可知，低溫鋼材料出現(xiàn)的領(lǐng)域是在石油化工產(chǎn)業(yè)當(dāng)中。我們將其存在種類(lèi)分為兩種：分別是，有益元素，指的是這種材料中的特殊成分，在工作的過(guò)程中，能夠抑制脆性;然后就是使用效果，由于自身的特殊性，使得制作的壓力容器在性能方面占據(jù)一定的優(yōu)勢(shì)，時(shí)刻保障其穩(wěn)定性。

一、如何選擇合適的材料

（一）受壓元件

目前階段要做的是對(duì)受壓元件材料進(jìn)行慎重選擇，由于在整個(gè)的制造過(guò)程里，其材料質(zhì)量的好壞與容器日后的使用效果有著密切的聯(lián)系的，因此，要對(duì)這一環(huán)節(jié)提高重視程度。對(duì)當(dāng)前所使用的鋼材料進(jìn)行分類(lèi)，可以分為三種類(lèi)型，進(jìn)行選擇的依據(jù)是溫度的不同。受低溫的影響，鋼材料失效的問(wèn)題就顯現(xiàn)出來(lái)了，其實(shí)這是鋼材料的脆性發(fā)生了斷裂，才會(huì)導(dǎo)致這樣的結(jié)果。長(zhǎng)期在低溫環(huán)境下工作，再加上本身存在一定的缺口，鋼材料是會(huì)出現(xiàn)斷裂的情況。現(xiàn)在所說(shuō)的AKV，指的是鋼材料在低溫的環(huán)境下所承受的沖擊值，并且是在有缺陷，產(chǎn)生變形的情況下，針對(duì)于裂紋的敏感程度，所說(shuō)的韌性反映數(shù)據(jù)。所以說(shuō)，首先要做的是選擇適合的鋼材料，這更是對(duì)后續(xù)焊接工作的一個(gè)保障，也是對(duì)低溫壓力容器質(zhì)量的一個(gè)保障，可以極大的降低因質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生安全隱患的概率。除此之外，我們還應(yīng)該對(duì)整個(gè)過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，使其符合要求。

（二）非受壓元件

作為低溫壓力容器的非受壓元件部分，對(duì)于材料的選擇，主要是針對(duì)的是低溫韌性，其使用標(biāo)準(zhǔn)是和焊接接頭的性能相吻合。整個(gè)制造的環(huán)節(jié)中，也不能忽視支座部分，要考慮其性能是與受壓元件能夠達(dá)到一致的。要對(duì)溫度進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，最高溫度不得超過(guò)零下七十度。針對(duì)于低溫韌性方面，支座部分能夠比受壓元件低1個(gè)等級(jí)，但是要嚴(yán)格控制溫度方面。正是因?yàn)闇囟鹊挠绊懯欠浅Ｖ匾?，所以，要?duì)安裝過(guò)程中場(chǎng)地的溫度進(jìn)行嚴(yán)格的把控，一定要在標(biāo)準(zhǔn)溫度之內(nèi)。

二、低溫容器的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的重視點(diǎn)

窗體頂端

在對(duì)低溫容器的設(shè)計(jì)上，應(yīng)該對(duì)結(jié)構(gòu)部分提高重視程度，特別是針對(duì)于以下五個(gè)方面。

設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不應(yīng)過(guò)于復(fù)雜，降低約束程度。

把控好溫度梯度，防止出現(xiàn)較大的溫度差。

不應(yīng)在結(jié)構(gòu)上，開(kāi)創(chuàng)異形結(jié)構(gòu)，降低局部應(yīng)力的所受影響。

作為低溫容器的接管部分，做好和殼體的連接。

針對(duì)支座部分的安放，也要給予關(guān)注，不得直接接觸平面，需要有墊板作為緩沖。

三、利用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)做好低溫壓力容器的制造工作

（一）材料檢測(cè)

對(duì)目前階段的壓力容器制造環(huán)節(jié)進(jìn)行觀察可知，生產(chǎn)材料的無(wú)損檢測(cè)環(huán)節(jié)是十分重要的，主要原因是低溫容器的特殊性質(zhì)導(dǎo)致其生產(chǎn)材料的選擇是非常嚴(yán)格的，所選用的材料必須要經(jīng)過(guò)低溫夏比沖擊實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)之后，才可以被應(yīng)用到低溫容器的制造過(guò)程中。作為這一領(lǐng)域的工作人員，都清楚地知道，低溫容器的外殼是采用的低合金鋼板材料以及不銹鋼材料的。在檢測(cè)的過(guò)程中，可以使用超聲波檢測(cè)，在這個(gè)環(huán)節(jié)中進(jìn)行的每一步都需要嚴(yán)格遵循國(guó)家有關(guān)的規(guī)定以及標(biāo)準(zhǔn)。其實(shí)這個(gè)過(guò)程中容易出現(xiàn)問(wèn)題的是材料的制造與加工過(guò)程中的裂縫以及斷裂，這會(huì)嚴(yán)重影響低溫容器的使用效果。并且在材料的應(yīng)用上也會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，這其中的影響因素就是檢測(cè)等級(jí)之間的不同，因?yàn)榈秃辖痄摪搴筒讳P鋼板材料不屬于同一級(jí)別，它們分別隸屬于三級(jí)與二級(jí)。

（二）超聲檢測(cè)

超聲檢測(cè)還可以應(yīng)用在低溫容器組裝的檢測(cè)環(huán)節(jié)。這個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，要進(jìn)行對(duì)接焊縫的工作，存在了一些工作難度，稍微不注意，則會(huì)出現(xiàn)氣孔和裂縫，影響日后的使用效果。即使，在生產(chǎn)元件的過(guò)程中，工作人員已經(jīng)利用無(wú)損檢測(cè)法對(duì)材料進(jìn)行了檢測(cè)，但是在這個(gè)過(guò)程中還是會(huì)出現(xiàn)一定概率的差異。這時(shí)候，就需要對(duì)其進(jìn)行超聲檢測(cè)，特別是針對(duì)于夾層型的低溫容器，要格外提高重視。

（三）滲透檢測(cè)

針對(duì)目前階段的低溫容器的制造研究工作已經(jīng)收到了廣泛的關(guān)注，因此，需要工作人員對(duì)整個(gè)容器的接頭和對(duì)接焊縫做好嚴(yán)格的把關(guān)工作，不能出現(xiàn)疏忽。在經(jīng)過(guò)上述兩項(xiàng)檢測(cè)之后，依舊處于不達(dá)標(biāo)的情況時(shí)，則必須做滲透檢測(cè)，這也是最后一道把關(guān)程序，時(shí)時(shí)刻刻按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，不得擅自更改標(biāo)準(zhǔn)，降低要求。

結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)對(duì)上文的內(nèi)容進(jìn)行敘述可知，作為目前國(guó)家中工業(yè)發(fā)展中的重要的部分，要著重對(duì)低溫壓力容器的焊接制造環(huán)節(jié)加強(qiáng)重視。針對(duì)于每一個(gè)環(huán)節(jié)的施工工藝做好整體把控。特別是在使用的材料上面，做好質(zhì)量檢驗(yàn)，利用高超的技術(shù)進(jìn)行焊接，提高其穩(wěn)定性與安全性。其次就是在檢測(cè)的時(shí)候，要從始至終嚴(yán)格遵照有關(guān)規(guī)定來(lái)執(zhí)行，不能出現(xiàn)絲毫馬虎的地方，保障設(shè)備在使用的過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)其他事故，使其發(fā)揮出自己真正的作用。最后，也要學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本國(guó)的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，不斷地優(yōu)化升級(jí)我國(guó)的低溫壓力容器的焊接制造方面的技術(shù)，使其發(fā)展可以更好，從而實(shí)現(xiàn)國(guó)家富強(qiáng)的目的。

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