淺析壓力容器制造工程中的常見問題

吳成 南衛(wèi)軍 周浩（西北化工研究院，陜西西安710699）

淺析壓力容器制造工程中的常見問題

吳成 南衛(wèi)軍 周浩（西北化工研究院，陜西西安710699）

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，期間依舊存在一些問題。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。

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(diǎn)

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(shí)，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(qiáng)的物質(zhì)。綜合分析，應(yīng)當(dāng)在壓力容器的設(shè)計(jì)和制造過程中首先考慮其安全性。如果設(shè)計(jì)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(xiǎn)因素，危害企業(yè)及人身安全。

1.3 較強(qiáng)的專業(yè)性設(shè)計(jì)

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(jì)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(jì)過程中，不僅要特別注意應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì),還要求設(shè)計(jì)人員具備專業(yè)化、整體化的化工設(shè)備設(shè)計(jì)知識脈絡(luò)與思路,需要再設(shè)計(jì)方面實(shí)現(xiàn)容器與機(jī)械兩者之間的有效結(jié)合。同時(shí)，最重要的是要保障容器在實(shí)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(yàn)，壓力容器在實(shí)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(jì)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(jì)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(jì)方案中對模具有嚴(yán)格計(jì)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(shí),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

焊接工藝是壓力容器的制造過程中一個(gè)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(jì)方案中的設(shè)計(jì)參數(shù)執(zhí)行每一個(gè)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(jì)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(jì)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(jì)和選擇模具與樣板形狀時(shí)，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(jì)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(shí)，還應(yīng)仔細(xì)分析和計(jì)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(jì)方案和工藝流程的規(guī)定走。同時(shí)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(cuò)口處產(chǎn)生變形或錯(cuò)位。

3.2 焊接缺陷的應(yīng)對措施

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(shí)際情況出發(fā),在自習(xí)觀察分析和總結(jié)容器出現(xiàn)焊接問題的原因之后,選擇合適的應(yīng)對措施對其進(jìn)行處理。例如，在焊接筒體組裝方向時(shí),應(yīng)充分考慮該環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)什么樣的焊接缺陷，如十字焊縫、焊縫重疊等問題都是常見的,因此要盡量避免這類問題的出現(xiàn)。如果實(shí)在無法避免,應(yīng)預(yù)先對該環(huán)節(jié)可能產(chǎn)生的應(yīng)力情況進(jìn)行整體分析,通過細(xì)致的計(jì)算分析，變換焊接的方式方法，從而降低焊接缺陷產(chǎn)生率。同時(shí)，在實(shí)際焊接過程中,應(yīng)特別注意的是，焊縫中心的距離必須是筒壁厚度的3倍以上,而封頭不交錯(cuò)焊縫的中心線之間距離必須在鋼板厚度3倍之內(nèi)。

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(shí)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。

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