壓力容器設(shè)計(jì)及制造常見問題探究

鄭娟

摘 要 在國家經(jīng)濟(jì)水平不斷發(fā)展進(jìn)步的背景下，促進(jìn)了壓力容器設(shè)計(jì)與制造業(yè)的迅速發(fā)展，并且得到大規(guī)模的擴(kuò)散，但是在我國部分壓力容器制造行業(yè)中，并沒有嚴(yán)格按照所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求，針對(duì)壓力容器制造的技術(shù)進(jìn)行完善和創(chuàng)新。基于此，本文主要對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)及制造的常見問題進(jìn)行了研究，首先對(duì)壓力容器的設(shè)計(jì)與制造要求進(jìn)行了闡述，然后對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)與制造中存在的問題進(jìn)行了分析，最后對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)與制造的措施進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞 壓力容器設(shè)計(jì)制造;問題;改進(jìn)措施

在壓力容器設(shè)計(jì)與制造的過程中，可以為人們的生活及生產(chǎn)提供便利性，但是也存在著負(fù)面影響，現(xiàn)階段，由于壓力容器存在的安全質(zhì)量問題，已經(jīng)發(fā)生較多的安全事故，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了嚴(yán)重的威脅。因此，在壓力容器設(shè)計(jì)與制造的過程中，要嚴(yán)格按照所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求，加大各個(gè)制造環(huán)節(jié)的監(jiān)督和管理，在促進(jìn)壓力容器制造業(yè)持續(xù)健康發(fā)展中有著至關(guān)重要的作用。

1壓力容器的設(shè)計(jì)與制造要求

在進(jìn)行壓力容器設(shè)計(jì)與制造的過程中，要保證安全使用性能符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求，并且在設(shè)計(jì)工作中，要充分思考環(huán)境因素所造成的影響，在環(huán)境因素中，主要包括了濕度、溫度等等。在設(shè)計(jì)與制造壓力容器的過程中，要根據(jù)地理環(huán)境和工作環(huán)境的特點(diǎn)，并且要結(jié)合相關(guān)的規(guī)定要求，保證設(shè)計(jì)與制造壓力容器的合理性，并且要全方位的保證壓力容器的設(shè)計(jì)符合規(guī)范要求，最大程度獲取經(jīng)濟(jì)方面的利益，促進(jìn)壓力容器制造質(zhì)量的提升。

2壓力容器設(shè)計(jì)與制造中存在的問題

2.1 壓力容器的材料選擇和工藝設(shè)計(jì)問題

在實(shí)際中所存在相關(guān)的壓力容器安全事故，主要的原因是選擇材料不當(dāng)，而導(dǎo)致壓力容器存在著安全質(zhì)量問題，進(jìn)而造成出現(xiàn)罐體爆裂的事故較多，在存在選擇材料不當(dāng)問題的情況下，就說明了制造單位為了可以得到更高的經(jīng)濟(jì)效益，降低了選擇材料的要求，也體現(xiàn)出選材市場(chǎng)的不規(guī)范。在壓力容器的制造工藝中，還存在一定的問題，大多數(shù)壓力容器的制造商家，為了可以獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益，大大降低了壓力容器制造的數(shù)據(jù)指標(biāo)，因此對(duì)于大部分壓力容器的罐體壁厚而言，并不符合施工工藝的標(biāo)準(zhǔn)要求，所制造出來的壓力容器，其自身的承載壓力數(shù)值并不符合運(yùn)行需求，因此，大大提高了發(fā)生容器爆裂安全事故的概率。

2.2 壓力容器制造中容器變形問題

在壓力容器出現(xiàn)變形問題的情況下，其存在的影響因素較多，主要包括以下幾點(diǎn)：第一，在壓力容器罐體的制造焊接工藝中，壓力容器會(huì)很容易出現(xiàn)變形的情況，并且在焊接過程中，會(huì)存在瞬間高溫的情況，從而導(dǎo)致壓力容器罐體材料變形的現(xiàn)象。第二，在使用壓力容器的過程中，會(huì)由于承載內(nèi)應(yīng)力的不平衡，造成壓力容器出現(xiàn)變形和裂紋的現(xiàn)象。第三，在制造壓力容器的過程中，由于加工存在誤差較大，或者操作制造工藝不當(dāng)，壓力容器就會(huì)很容易存在變形的情況。例如，對(duì)于加熱成型的封頭，發(fā)生了脫模的情況，主要原因是溫度過高，造成封頭存在著嚴(yán)重的收縮變形情況[1]。

2.3 壓力容器焊接中存在的問題

在制造壓力容器的過程中，其中焊接工藝有著重要的地位，大多數(shù)壓力容器存在安全質(zhì)量問題的情況下，基本上都是由于容器制造焊接工藝問題造成，但是在壓力容器存在損毀情況時(shí)，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：容器材料不符合;容器焊縫開裂等等。因此，在操作焊接工藝技術(shù)不準(zhǔn)確的情況下，就會(huì)影響受力強(qiáng)度，在表面焊接存在問題時(shí)會(huì)造成出現(xiàn)錯(cuò)邊的現(xiàn)象，從而會(huì)嚴(yán)重影響壓力容器的制造質(zhì)量。

3壓力容器設(shè)計(jì)與制造的措施

3.1 材料及工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)選擇問題的解決對(duì)策

在解決壓力容器選擇材料問題的過程中，要嚴(yán)格按照國家壓力容器制造所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求，并且要結(jié)合實(shí)際情況制定合適的選材計(jì)劃及采購方案，然后按照制造容器的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)購置材質(zhì)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在選擇材料的過程中，要進(jìn)行檢驗(yàn)驗(yàn)收，有專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行負(fù)責(zé)，才材料質(zhì)量符合設(shè)計(jì)規(guī)定要求的情況下，才可以進(jìn)行購買和使用。在設(shè)計(jì)盛裝具有化工性質(zhì)容器的過程中，要符合防腐心梗所規(guī)定的要求，同時(shí)也對(duì)壓力容器的承載壓力值提出了要求，要滿足容器運(yùn)行的需求。在對(duì)高壓容器進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，對(duì)溢流閥的設(shè)計(jì)提出了一定的要求，要符合允許開啟的極限值要求，并且要低于容器承載能力的最大值。

3.2 容器變形問題的解決對(duì)策

在壓力容器處于焊接環(huán)節(jié)時(shí)，最容易出現(xiàn)容器變形的情況，這就需要根據(jù)容器外形的不同，合理的設(shè)計(jì)焊接工藝方案，在對(duì)球形容器焊接進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要完成整體的預(yù)先組裝工作之后，在實(shí)施焊接工作，保證完成焊接工作之后，受到的作用力處于平衡狀態(tài)，同時(shí)要嚴(yán)格按照所制定順序要求進(jìn)行焊接工作。在對(duì)壓力容器組合焊接進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要根據(jù)情況預(yù)留焊接收縮量的合適數(shù)值，避免由于焊接收縮量不符合相關(guān)規(guī)定要求，進(jìn)而導(dǎo)致容器殼體開裂的情況。為了避免容器存在變形的情況，要在可能發(fā)生焊接變形的地方，運(yùn)用反向焊接的工藝手段，降低由于人為因素而產(chǎn)生的失誤情況，或者減少焊接環(huán)節(jié)存在變形的現(xiàn)象。在解決容器變形問題的過程中，可以通過消除內(nèi)應(yīng)力的方式，主要是采取熱處理的焊接工藝。在產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的情況下，主要的來源為容器整體溫度的升高，或者壓力的升高變化，因此，要將整體容器加熱到一定程度之后，再實(shí)施焊接操作，同時(shí)要避免存在受熱不均勻的情況。

3.3 焊接中缺陷問題的解決對(duì)策

在解決焊接缺陷問題的過程中，不僅僅要控制存在焊接焊縫交叉的情況，同時(shí)還注意不能存在重復(fù)焊縫的情況，對(duì)于壓力容器的焊接工藝技術(shù)而言，在制造壓力容器中占據(jù)著重要的地位，并且與容器制造的質(zhì)量有著緊密的關(guān)系，因此在進(jìn)行焊接工作的過程中，要保證技術(shù)人員自身水平較高，可以為焊接容器的質(zhì)量提供有效保障。

4結(jié)束語

綜上所述，在進(jìn)行壓力容器設(shè)計(jì)與制造的過程中，要嚴(yán)格遵守國家相關(guān)的規(guī)定要求，同時(shí)在選擇材料的過程中，要充分考量材料的質(zhì)量，而焊接工藝技術(shù)也要符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐昊，周彬，李萍，等.壓力容器設(shè)計(jì)制造中的典型問題及對(duì)策分析——以S公司為例[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2020（2）：116-117.