壓力容器制造過程中存在的問題及對策探究

章明祥，陳建中，章國平

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局機(jī)械研究所，江西 南昌 330002）

近年來，由質(zhì)量問題引發(fā)的壓力容器安全事故有很多，對人民生命財產(chǎn)安全造成了巨大的損失，為了改善這一現(xiàn)狀，壓力容器企業(yè)務(wù)必針對其制造過程各個環(huán)節(jié)的問題進(jìn)行分析，并進(jìn)行有效解決，這有利于壓力容器制造行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1 壓力容器制造過程中存在的問題

（1）壓力容器選材及設(shè)計問題。生產(chǎn)材料以及工藝設(shè)計是壓力容器制造的基礎(chǔ)，其對壓力容器的質(zhì)量具有直接影響。然而，目前我國一些壓力容器制造企業(yè)在壓力容器材料選擇方面還存選材不當(dāng)?shù)膯栴}，這也使壓力容器安全事故頻頻發(fā)生。這些問題也反映出一些制造單位一味追求經(jīng)濟(jì)利益的現(xiàn)狀，這對選材市場的秩序也存在一定程度的干擾；另一方面，一些企業(yè)在壓力容器的制造工藝上也存在著缺陷，許多壓力容器的制造商家為了利益的最大化，壓力容器的制造數(shù)據(jù)指標(biāo)一降再降，許多壓力容器的罐體壁厚不符合工藝標(biāo)準(zhǔn)，制造出來的壓力容器所能承載的壓力數(shù)值不能夠完全涵蓋運行中的需要，由此引發(fā)容器爆裂的安全事故。

（2）壓力容器制造過程中的變形問題。容器變形也是壓力容器制造過程中常常出現(xiàn)的問題，出現(xiàn)這個問題有多方面的原因。①壓力容器罐體的制造焊接工藝會造成壓力容器的變形，焊接過程中所產(chǎn)生的瞬間高溫會造成罐體材料的變形；②壓力容器使用中會因為所承載的內(nèi)應(yīng)力造成裂紋或變形；③壓壓力容器制造過程中因加工誤差過大或制造工藝操作不當(dāng)會引發(fā)壓力容器變形。例如加熱成型的封頭發(fā)生脫?，F(xiàn)象，在溫度較高的情況下發(fā)生脫模，則引發(fā)嚴(yán)重的封頭收縮變形。

（3）壓力容器制造過程中的焊接問題。焊接也是壓力容器制造過程中的重要環(huán)節(jié)，其能夠直接決定壓力容器的制造質(zhì)量。但是，在壓力容器制造焊接環(huán)節(jié)中還存在諸多問題。例如，電流未得到有效的管理控制，致使在焊接時產(chǎn)生的電流過高、電弧過長，從而造成了焊接咬邊問題的發(fā)生。

2 解決壓力容器制造問題的有效對策

（1）合理選材并規(guī)范工藝設(shè)計。若想切實解決壓力容器的材料選擇問題，壓力容器制造企業(yè)就應(yīng)嚴(yán)格參照我國壓力容器制造規(guī)范，制定周密的材料采購及選擇方案，并按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計購置材料，選材時要有專業(yè)技術(shù)的人員對材質(zhì)進(jìn)行檢驗驗收，符合設(shè)計要求的材質(zhì)方可購進(jìn)和使用。針對盛裝化工物質(zhì)的壓力容器要進(jìn)行相關(guān)防腐功能設(shè)計，同時壓力容器的承載壓力值必須滿足或涵蓋容器運行過程中的最大值。同時在設(shè)計高壓容器時對于溢流閥的設(shè)計要求必須做到準(zhǔn)許開啟的極限值低于容器所能承載的最大值。選用國外的進(jìn)口管材時，必須經(jīng)過材料化學(xué)成分的分析后符合要求方可使用。在材料的無損檢測上加大監(jiān)督力度。

（2）有效解決容器變形問題。若是因壓力容器焊接環(huán)節(jié)引起的容器變形，就要針對不同的容器外形來設(shè)計焊接工藝方案，對于球形容器的焊接設(shè)計，要求對整體預(yù)先組裝后進(jìn)行焊接，為確保焊接后受力均勻要按照一定的順序進(jìn)行焊接。當(dāng)壓力容器需要組合焊接時，在設(shè)計要求上要考慮預(yù)留焊接收縮量的合適數(shù)值，以防止因為焊接收縮量不符造成容器殼體開裂。為防止容器變形在可能出現(xiàn)焊接變形的部位采取反向焊接的工藝手法，做到人為降低或消除焊接變形；若是因內(nèi)應(yīng)力引起的容器變形，就應(yīng)采用熱處理的焊接工藝。內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生來自于容器整體溫度的升高或壓力的升高變化，所以將焊接的容器整體加熱至一定的溫度下進(jìn)行焊接操作，同時防止受熱不均勻的出現(xiàn)，可采取加固或增加支架的措施予以防御。

（3）確保壓力容器的焊接質(zhì)量。鉚焊是壓力容器制造過程中的重要工序，因而壓力容器從一定角度來看可以稱之為焊接構(gòu)件，焊接質(zhì)量與壓力容器的整體制造質(zhì)量有著密切的關(guān)系。因此，相關(guān)技術(shù)人員必須保證壓力容器焊接質(zhì)量才能有效提高壓力容器生產(chǎn)質(zhì)量。相關(guān)企業(yè)務(wù)必加強(qiáng)對焊接人員專業(yè)技能以及職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。具體可以從以下兩方面著手：①企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的發(fā)展?fàn)顩r制定合理的考核制度，未能通過考核的焊接人員不能上崗；②企業(yè)應(yīng)加大力度對焊接技術(shù)人員展開專業(yè)知識的培訓(xùn)，從而不斷提高焊接人員的綜合素質(zhì)。

3 結(jié)語

總而言之，我國壓力容器制造行業(yè)在生產(chǎn)過程中還面臨很大的挑戰(zhàn)，需要相關(guān)研究人員認(rèn)真研究并解決。為了提高壓力容器產(chǎn)品制造質(zhì)量及其安全性。相關(guān)生產(chǎn)管理人員務(wù)必針對壓力容器制造過程中各個環(huán)節(jié)存在的問題進(jìn)行深入分析，并及時解決，以提高壓力容器生產(chǎn)效率，進(jìn)而提高我國壓力容器產(chǎn)品的國際競爭力，對未來壓力容器的發(fā)展提供經(jīng)驗及數(shù)據(jù)支持。

［1］張金龍.分析壓力容器制造的質(zhì)量控制［J］.工程建設(shè)與設(shè)計，2017，（4）：119-120.

［2］張良城.壓力容器設(shè)計與制造探討［J］.化工設(shè)計通訊，2017，43（2）：98+167.