壓力容器制造及使用中常見問題及解決對(duì)策

貢云峰

（天津新科成套儀表有限公司，天津 300385）

一、壓力容器制造的基本特征

（一）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種類繁多

眾所周知，壓力容器在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、軍事等多個(gè)領(lǐng)域均有廣泛和重要的應(yīng)用，不同領(lǐng)域內(nèi)壓力容器的功能存在巨大的差異，同行業(yè)內(nèi)的壓力容器由于受到環(huán)境、介質(zhì)等的影響，其形態(tài)、功能等也千差萬別。因此，在壓力容器的設(shè)計(jì)制造過程中，應(yīng)視其使用環(huán)境和功能要求，從實(shí)際出發(fā)。以換熱壓力容器而言，其基本功能是熱交換容器，但根據(jù)功能差異可以劃分為冷卻器和換熱器。

（二）專業(yè)性強(qiáng)，安全要求高

根據(jù)壓力容器使用的行業(yè)差異，需按照特定的行業(yè)要求設(shè)計(jì)和制造，從而達(dá)到為行業(yè)發(fā)展服務(wù)的目的。這需要求生產(chǎn)單位需要委派專業(yè)設(shè)計(jì)人員按照專業(yè)理論知識(shí)和專業(yè)技能進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，并充分考量壓力容器的使用環(huán)境和潛在安全威脅因素，逐步完善設(shè)計(jì)，避免故障。由于壓力容器一般在高壓、強(qiáng)腐蝕和高溫環(huán)境下使用的，其內(nèi)部介質(zhì)一般具有腐蝕性、爆炸性等特性，這要求設(shè)計(jì)者高度關(guān)注安全性，保證各項(xiàng)參數(shù)符合行業(yè)和法規(guī)要求。近年來化工行業(yè)由于壓力容器發(fā)生問題造成的安全事故損失慘重，壓力容器企業(yè)在設(shè)計(jì)和制造相關(guān)容器時(shí)，根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)、行業(yè)要求和實(shí)際使用情況，就容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)優(yōu)化設(shè)計(jì)，就能夠有效降低事故發(fā)生率。

二、壓力容器制造和使用過程中主要存在的問題及對(duì)策

（一）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)選擇標(biāo)準(zhǔn)模糊及控制策略

不同領(lǐng)域壓力容器制造的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不盡一致，不同環(huán)境下是使用的壓力容器設(shè)計(jì)和制造標(biāo)準(zhǔn)也盡相同。不同的生產(chǎn)領(lǐng)域的技術(shù)成熟度不同，造成標(biāo)準(zhǔn)選擇上的差異，從目前設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來看，多數(shù)企業(yè)采用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 150，在新標(biāo)準(zhǔn)推出后，很多企業(yè)未考慮是否符合自身生產(chǎn)實(shí)際便立即采用，致使很多已經(jīng)生產(chǎn)的壓力容易存在安全隱患。例如，壓力容器的壓力檢測(cè)一般使用磁粉檢測(cè)，但很多企業(yè)為了節(jié)約成本選擇滲透檢測(cè)方法，導(dǎo)致一些容器壓力檢測(cè)結(jié)果失真；有的企業(yè)在壓力容器的設(shè)計(jì)制造過程中，為了提升效益，對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修改，在容易使用初期不易發(fā)現(xiàn)問題，但長久使用會(huì)造成極大的安全隱患。

對(duì)于以上問題，國家有關(guān)部門應(yīng)對(duì)壓力容易制造企業(yè)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督，同時(shí)根據(jù)不同的生產(chǎn)需要制定強(qiáng)制執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)不同容器的制造合同進(jìn)行審查，對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)和容器實(shí)際檢測(cè)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，嚴(yán)格把控設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和制造環(huán)節(jié)。

（二）制造或使用過程中壓力容器變形及控制措施

壓力容器制造過程中由于多種因素的影響，常常會(huì)造成容器變形，如內(nèi)應(yīng)力、焊接等因素常常造成壓力容器變形。

1.內(nèi)應(yīng)力造成的壓力容器變形及控制措施

壓力容器在制造過程中要經(jīng)過多次熱處理，并在組裝過程中會(huì)受到多種外力及自身壓力影響，存在較大的內(nèi)應(yīng)力。壓力容器在投入使用后，若受到壓力影響就會(huì)出現(xiàn)裂紋或者變形，從而對(duì)壓力容器功能造成極大惡劣影響，因此，應(yīng)采取適當(dāng)措施來消除內(nèi)力，避免出現(xiàn)變形。熱處理是消除壓力容器內(nèi)應(yīng)力的基本思路之一，在進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)按照操作規(guī)范合理控制熱處理爐的溫度，確保壓力容器的各個(gè)部位受熱均勻，必要時(shí)可以設(shè)置擋火裝置，避免壓力容器局部直接受熱。熱處理會(huì)造成壓力容器部件處于高溫狀態(tài)，也會(huì)使不同金屬部件穩(wěn)定性發(fā)生變化，因此需要利用支架等進(jìn)行必要的固定，確保壓力容器的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)對(duì)變形的科學(xué)合理控制。

2.焊接造成的變形及控制措施

對(duì)大部分壓力容器焊接時(shí)，通常是采用常規(guī)焊接的形式，因此會(huì)產(chǎn)生大量的熱，從而造成焊接部分及周圍的溫度迅速升高，因此，焊接環(huán)節(jié)是造成壓力容器變形的重要因素之一，同樣，在壓力容器使用和維護(hù)過程中，局部受熱過量也是造成壓力容易變形的重要因素之一。一般來說，壓力容器在制造和維修過程中，其中的每一個(gè)部件都可能會(huì)受到溫差的影響，致使性能降低，影響容器服務(wù)質(zhì)量和其安全性、可靠性。

針對(duì)焊接造成的壓力容器變形，應(yīng)分析焊接使用的技術(shù)、環(huán)境等因素，做好相應(yīng)的防護(hù)措施，避免不必要的高溫傳導(dǎo)影響。在焊接過程中，應(yīng)按照主體到部件的順序，準(zhǔn)確把握各部分受力情況，預(yù)留收縮量。在焊接工作開始前和結(jié)束以后，要對(duì)壓力容器內(nèi)的各項(xiàng)部件進(jìn)行科學(xué)處理，檢查焊接作業(yè)過程中各項(xiàng)材料的心梗，審核材料尺寸。