淺析壓力容器制造過程中變形問題的控制與對策

賈翔軼 劉海瑞

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，在工程進(jìn)程加快的同時，讓壓力容器能在各個領(lǐng)域內(nèi)獲得較好的應(yīng)用。生產(chǎn)期間，由于工藝、技術(shù)等問題的出現(xiàn)，形變問題極易發(fā)生，這會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生極大的影響。因此，在壓力容器制造中，控制與解決形變問題，是現(xiàn)在很多廠商要面對的問題，本文主要概述壓力容器制造中出現(xiàn)的形變問題，并對其進(jìn)行控制，讓壓力容器形變問題得到有效解決。

關(guān)鍵詞：壓力容器；變形問題；控制；對策

壓力容器制造中，形變問題不容忽視，若不能對其控制，產(chǎn)品質(zhì)量將會受到影響。所以，要重視壓力容器制造中的產(chǎn)品質(zhì)量控制，分析形變原因的同時，要提出針對性的措施，進(jìn)而能在減少變形的過程中，保障生產(chǎn)流程的規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化，讓壓力容器制造水平有所提高。

一、壓力容器變形問題控制的重要意義

實踐表明，壓力容器的變形問題受到多種因素的影響。比如，在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，沒能嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的生產(chǎn)規(guī)范，對壓力容器的加工不夠科學(xué)；在設(shè)計層面，設(shè)計方案存在不足，也就制造不出理想的壓力容器；在工藝技術(shù)方面，不夠嚴(yán)謹(jǐn)，也容易誘發(fā)變形問題。不管是何種因素導(dǎo)致的變形，都會對產(chǎn)品質(zhì)量以及應(yīng)用性能造成不同程度的影響。發(fā)生變形的壓力容器一旦應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，將會帶來很大的安全隱患，甚至對人們的生命財產(chǎn)安全造成重大損失。因此，對于壓力容器的生產(chǎn)制造，應(yīng)對其可能出現(xiàn)的變形問題進(jìn)行認(rèn)真的分析、研究，并且采取針對性的控制措施。如此才能有力的從源頭處把控質(zhì)量關(guān)，確保壓力容器的安全性、穩(wěn)定性，從而創(chuàng)造更高的價值。

二、壓力容器的變形原因

（一）焊接變形

在壓力容器的制造階段，焊接是一個至關(guān)重要的步驟，是壓力容器安全與否的關(guān)鍵核心控制點，具有重要作用。焊接是一個會產(chǎn)生大量的熱量工序，從而工件的溫度會不斷升高。在焊接開始到結(jié)束時，工件焊縫處會有幾百上千度的溫差跨越，工件自然會熱脹冷縮產(chǎn)生一定程度的變形。如果工件發(fā)生變形，必將造成壓力容器本體及各相關(guān)部件的變形，從而影響到產(chǎn)品的最終質(zhì)量。

（二）內(nèi)應(yīng)力變形

壓力容器的制造是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，其中涉及到多個環(huán)節(jié)，比如部件的矯形、組裝，熱處理等。因為壓力容器所具有的體積一般都比較大，特別在組裝環(huán)節(jié)，會遭受到來自于自身的重力、機(jī)械設(shè)備的吊裝力、夾持力等多個方面的作用力。在它們的共同作用下，壓力容器也就會發(fā)生變形同時形成相應(yīng)的內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力在制造的過程中是一直存在的，它所造成的變形也不僅存在于整個壓力容器的制造周期內(nèi)，而且在壓力容器的運(yùn)輸、調(diào)試安裝的過程中一旦受到某種外界環(huán)境的影響，就會產(chǎn)生一定的變形可能。此處將運(yùn)輸，調(diào)試安裝一起歸到制造環(huán)節(jié)是因為考慮出廠后的設(shè)備有質(zhì)保期，而在質(zhì)保期內(nèi)發(fā)生的較大變形無法交付使用的責(zé)任由制造公司負(fù)責(zé)。

（三）成型誤差變形

該種變形的發(fā)生，主要是由于在生產(chǎn)過程中，沒能嚴(yán)格按照設(shè)計要求、相關(guān)質(zhì)保體系、質(zhì)量計劃來執(zhí)行，從而導(dǎo)致工作失職造成成型誤差。此外，有些時候已經(jīng)完全遵照設(shè)計要求、質(zhì)保體系、質(zhì)量計劃來執(zhí)行了，但工作人員沒有正確使用儀器設(shè)備，也會導(dǎo)致成型誤差的問題。一旦出現(xiàn)成型誤差，就會影響到產(chǎn)品的質(zhì)量及安全。因此，在壓力容器的生產(chǎn)階段，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計要求、質(zhì)保體系、質(zhì)量計劃來完成，對可能發(fā)生的變形進(jìn)行有效的控制，進(jìn)而確保壓力容器的可靠性。

三、變形問題的應(yīng)對策略

通過上述分析，我們發(fā)現(xiàn)壓力容器的制造過程中存在著多方面的變形問題，為了確保產(chǎn)品的質(zhì)量，應(yīng)對其進(jìn)行全面的分析，依據(jù)相關(guān)部門提供的壓力容器生產(chǎn)制造標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，嚴(yán)格規(guī)范其每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提出合理的關(guān)鍵控制點，并采取科學(xué)的措施，對存在的變形問題進(jìn)行有效的預(yù)防。只有這樣，才能不斷提高自身的壓力容器的制造水平，進(jìn)一步推動企業(yè)的生產(chǎn)工業(yè)的發(fā)展。

（一）焊接變形的控制

對于焊接變形問題，應(yīng)加強(qiáng)防范與控制，并從多個方面采取措施。在焊接開始前，應(yīng)嚴(yán)格遵照相關(guān)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品要求，對焊接工藝進(jìn)行科學(xué)的選取。在具體的焊接階段，要依循相應(yīng)的焊接流程來操作。面對復(fù)雜的焊接工序，對其每一個環(huán)節(jié)都要認(rèn)真思考，并做到充分的落實，杜絕發(fā)生不按焊接工藝規(guī)程施焊的情況。同時，如果在生產(chǎn)過程中發(fā)生材料代用情況，應(yīng)取得原設(shè)計單位書面同意，然后查閱焊接工藝評定是否能覆蓋此材料的焊接，再就是控制好焊接參數(shù)，從而有效的確保壓力容器的焊接質(zhì)量。

總之，對焊接過程中有可能誘發(fā)變形的因素，都應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真的分析，從而加以有效的控制。對于不同類型的壓力容器，應(yīng)選取對應(yīng)的焊接方法。比如，焊接的是球形的壓力容器，首先就要對其球瓣、組件進(jìn)行外觀尺寸檢查并科學(xué)的組裝，接著采取相應(yīng)的焊接方法完成焊接。還要注意的一點是，在焊接操作中，對于整個壓力容器的受力，應(yīng)盡可能的保證其均衡性，從而防止受力不均勻而造成的變形問題。

（二）內(nèi)應(yīng)力變形的控制

對于內(nèi)應(yīng)力造成的變形，應(yīng)采取有效措施將其盡可能的消除。采取熱處理的方法來予以處理比較普遍。在處理過程中，要嚴(yán)格按照熱處理的流程進(jìn)行處理，確保操作步驟的準(zhǔn)確無誤。對于爐內(nèi)的溫度，要依據(jù)相應(yīng)的生產(chǎn)要求加以控制，并確保其受熱的均衡性。在進(jìn)行熱處理時，如果采用了局部熱處理的方法，那么需要注意熱處理的有效范圍區(qū)域，并控制好參數(shù)。以防止壓力容器熱處理不當(dāng)而造成的內(nèi)應(yīng)力集中或過大，導(dǎo)致新的變形出現(xiàn)。同時，在熱處理階段，還要對壓力容器進(jìn)行加固處理，以防止其穩(wěn)定性受到影響而誘發(fā)變形。此外，在運(yùn)輸跟調(diào)試安裝過程中要注意外界環(huán)境因素可能引起的變形。

（三）成型誤差變形的控制

在生產(chǎn)開始前，應(yīng)依據(jù)設(shè)計方案制定質(zhì)量計劃，確保所有步驟都能符合設(shè)計要求跟程序。在生產(chǎn)制造部件的過程中，應(yīng)安排擁有豐富工作經(jīng)驗的專業(yè)人員對相應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù)及生產(chǎn)流程進(jìn)行監(jiān)督，防止出現(xiàn)人為方面的失誤，從而更加有效的保證生產(chǎn)工藝的精準(zhǔn)性以及完整性。此外，對于提供的材料、樣板也要進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的檢查，從而能夠更加順利的開展產(chǎn)品的生產(chǎn)。還需引起注意的是，在生產(chǎn)制造階段，因為涉及到材料驗收、部件成型、熱處理等相關(guān)的操作，因此，對于制造企業(yè)員工的專用技術(shù)培訓(xùn)也是減少制造變形的必要手段。

四、結(jié)語

隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及工業(yè)化進(jìn)程的加快，工業(yè)生產(chǎn)發(fā)揮著越來越重要的作用。其中，壓力容器是一種應(yīng)用極為廣泛的工業(yè)設(shè)備，為許多任務(wù)藝技術(shù)的運(yùn)行提供了重要的支持?？梢哉f，壓力容器的質(zhì)量及其性能非常重要。但是，在壓力容器的制造過程中，往往會受到多種因素的影響，而出現(xiàn)各種各樣的變形問題。因此，在壓力容器制造過程中，如何才能有效的控制變形問題，已成為眾多生產(chǎn)廠商努力解決的一大問題。對此，應(yīng)當(dāng)充分掌握導(dǎo)致壓力容器出現(xiàn)變形的原因，進(jìn)而采取針對性的措施予以處理，從而有效的確保壓力容器的質(zhì)量及其性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]陶磊潔.壓力容器制造過程中的變形問題與預(yù)防措施研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（21）：132-132.

[2]邵東衛(wèi).壓力容器焊接變形的控制與矯正[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（12）：16-16.

[3]肖天菊.探究壓力容器熱處理變形原因分析及預(yù)防措施[J].工程技術(shù)：全文版，2016（9）：00297-00297.