壓力容器設(shè)計制造常見缺陷及應對措施

阿里瑪斯·阿里木

摘要：在各工業(yè)領(lǐng)域，多數(shù)壓力容器被用于儲存有高度污染性、毒性、腐蝕性以及易燃、易爆的介質(zhì)。壓力容器出現(xiàn)各類運行故障問題如介質(zhì)泄漏、結(jié)構(gòu)破損等，將會造成嚴重的經(jīng)濟損失與人員傷亡事故。分析壓力容器設(shè)計制造過程中常見的缺陷、問題并提出應對改進措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：壓力容器;設(shè)計制造安裝;常見缺陷;解決方法

1.壓力容器設(shè)計制造中存在的缺陷

1.1原材料性能指標不達標

壓力容器作為一種高性能器件設(shè)備，合理的材料是保障其性能的重要指標。在生產(chǎn)制造前，應當根據(jù)實際情況來選擇合適的材料，以達到最佳的性能要求，保障壓力容器的生產(chǎn)施工。從實際分析來看，材料使用不合理已經(jīng)成為壓力容器生產(chǎn)施工中的主要問題之一。根據(jù)調(diào)查，由于材料選購部門工作人員的疏忽，未嚴格根據(jù)材料標準篩選材料，而用于壓力容器制造的材料類型較多，如果有其中一種不符合標準便有可能會影響壓力容器的整體性能。目前有許多因壓力容器內(nèi)某種材料性能不過關(guān)而導致爆炸或其他安全事故。

1.2焊接工藝不能保障容器整體性能

焊接工藝是保障壓力容器整體性能的重要過程。無論是哪一種工業(yè)用容器，幾乎均需應用到焊接工藝，而且當前焊接工藝已經(jīng)引入了許多的新技術(shù)、得到了較大的發(fā)展。盡管石化行業(yè)的壓力容器需要根據(jù)實際情況的不同來選擇不同的焊接工藝，但均對焊接工藝有著極高的要求。壓力容器需要在高溫、高壓的狀態(tài)下工作，其中的壓力大致可分為縱向和橫向，無論是哪一種方向的壓力，均會對壓力容器產(chǎn)生沖擊，而此時良好的焊接工藝能夠真正地將多種材料連接成一個整體，使壓力容器擁有極佳的性能。但在實際焊接工作中，存在縱向、橫向焊接工藝選擇不合理等問題，甚至存在一定的盲目性，導致壓力容器的焊接工藝不佳。

1.3加工過程不合格

壓力容器的設(shè)計制造對工藝有著極高的要求，過程復雜且需要做許多復雜性工作，因此要從實際出發(fā)，做好加工處理，保障整體加工過程的合理性。以前，壓力容器加工過程無嚴格的質(zhì)量管控體系，在實際加工時極有可能會出現(xiàn)質(zhì)量管理不佳的問題，并誘發(fā)一些問題，如測量儀器精準度不佳、工作人員操作規(guī)范性不足等。雖然預先會制定相應的加工方案及施工規(guī)劃，但能夠真正從綜合、全面的角度考慮問題，又如過于注重壓力容器、未兼顧在地形操作環(huán)節(jié)等，許多細節(jié)性問題極有可能會嚴重影響壓力容器的性能。

2.壓力容器制造缺陷的應對措施

2.1準確計算法蘭數(shù)值

作為壓力容器設(shè)計核心內(nèi)容，法蘭設(shè)計效果將直接影響壓力容器整體設(shè)計質(zhì)量。加強對法蘭設(shè)計管控，可以有效提升壓力容器設(shè)計質(zhì)量。在國際上，廣泛應用的壓力容器法蘭設(shè)計方式屬于Waters法。通常情況下，法蘭應力由3個部分構(gòu)成，分別是法蘭力矩應力、由壓力直接作用于法蘭本體造成的環(huán)向應力、由組成法蘭各個環(huán)節(jié)在壓力影響下形成的應力，因此需要科學核算壓力容器法蘭設(shè)計，從結(jié)構(gòu)、受力情況等方向綜合思考，結(jié)合壓力容器設(shè)計和制造要求，獲取精準的設(shè)計參數(shù)，從而提升壓力容器設(shè)計制造質(zhì)量。

2.2選擇標準化的制造材料

目前，石化企業(yè)正處于可持續(xù)發(fā)展過程中，對我國社會的現(xiàn)代化起到推動作用。壓力容器作為其生產(chǎn)的重要設(shè)備，對其生產(chǎn)有重大影響。通過以上分析來看，壓力容器在材料方面有較大的局限性，導致其無法有效應用于實際生產(chǎn)作業(yè)。良好的材料對提升壓力容器質(zhì)量至關(guān)重要，但是曾經(jīng)由于材料選擇的問題，導致壓力容器無法滿足石化企業(yè)的實際應用需求。因此，相關(guān)采購部門應從實際出發(fā)，深入貫徹落實各種規(guī)范化標準來選購材料，而且在選購過程中還要對材料性能進行檢驗，再綜合篩選質(zhì)量最佳、價格最便宜的材料，來滿足壓力容器生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件。

2.3合理布置焊接工藝

在實際應用過程中壓力容器需要承受極大的壓力，因此不僅要有極佳的材料性能，還需要通過焊接施工使所有零部件連接成一個整體。在實際工作中，必須要保證焊接工藝，使壓力容器達到石化生產(chǎn)作業(yè)的標準。根據(jù)調(diào)查分析，未達到應用焊接標準的壓力容器在使用時極易出現(xiàn)輕微裂紋，進而形成安全隱患。因此，要從實際出發(fā)，從縱向、橫向角度來進行焊接，而且焊接過程中應當重視嚴格做好焊接質(zhì)量控制，避免操作不規(guī)范、焊縫重疊等情況。同時應嚴格按照國家規(guī)定的焊接材料和焊接模型來進行焊接設(shè)計工作，而且焊接位置、粘結(jié)程度等指標均應在焊接圖中體現(xiàn)。相比焊條電弧焊等普通焊技術(shù)，激光復合焊接技術(shù)有極高的穩(wěn)定性，在焊接過程中不會出現(xiàn)材料飛濺的情況，接頭性能較好。它的熱源能量高度集中，焊接時熱影響區(qū)小、工件形變小，焊接效率也大大提高，并且焊縫成型非常美觀，大大提升了壓力容器的焊接質(zhì)量。

2.4加工過程中的影響因素分析

在提升與壓力容器設(shè)計制造安裝等過程的質(zhì)量時，除需要注重材料、焊接工藝外，還必須要加強對加工過程的管控。壓力容器的加工過程中較為復雜、多變，雖然事先已經(jīng)做好了相應的規(guī)劃工作，但依然可能會因一些不確定性因素對整體過程產(chǎn)生消極影響，進而會導致壓力容器的整體質(zhì)量未能達到標準。因此，工作人員首先要注重細節(jié)性環(huán)節(jié)，管理部門也要定期組織員工深入學習相關(guān)理論性知識，使加工過程的每一個細節(jié)均能夠被照顧到，確保加工過程的順利、合理實施。

結(jié)語

隨著社會及工業(yè)的發(fā)展，壓力容器在人們生活中應用得更為廣泛。因此，在壓力容器生產(chǎn)過程當中，應嚴格控制過程質(zhì)量，消除安全隱患，這不僅直接決定著壓力容器的使用壽命及運行安全，還會影響到使用單位的整體經(jīng)濟效益指標。本文首先分析了壓力容器的特點，指出了其生產(chǎn)制造過程中存在的缺陷問題，并從材料、焊接工藝、加工過程3個方面針對性地提出解決策略，以促進壓力容器性能的提升。

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