壓力容器制造質量探析

【摘 要】壓力容器作為應用較為廣泛的一種特種設備，其安全性要求高，制造過程中必須采取嚴格的控制措施，以滿足各項標準和規范。本文通過對壓力容器制造特征的分析，對容易出現的問題提出了相應的應對措施。

【關鍵詞】壓力容器制造；質量；對策

壓力容器作為一種特種設備，一旦發生安全事故，其危險程度是無法估計的，必須準確把握壓力容器的制造特征，有效防止制造過程中容易出現的各類問題，確保質量。

一、壓力容器的制造特征

（1）壓力容器的種類結構異彩紛呈。在工、農和國防以及人們生活的各個領域，壓力容器得到普遍應用，這也說明壓力容器的功用、類別具有多樣性化的特點，其實，即便是在同一領域，壓力容器也因工作環境和功能的差異，其結構、參數、品種也各不相同。就拿換熱壓力容器來說，雖然都是用來完成熱量交換的，但也分為管殼式余熱鍋爐、蒸發器、冷卻器、冷凝器等。（2）壓力容器對安全性要求非常高。壓力容器在高溫、高壓、強腐蝕的環境下得到較為廣泛的使用，且容器內裝盛的大多都是易燃、易爆、易腐蝕等物質，這就說明，壓力容器在設計和制造方面，必須保證一定的安全性，各項參數必須嚴格符合技術規范和標準要求。（3）壓力容器的設計極具規范標準。壓力容器使用在不同的行業，對其要求就有一定的特殊性，所以壓力容器的設計既要符合一般機械的規范，還要符合專業的各個行業特殊要求。比如化工領域使用的壓力容器，就必須既具備化工設備的整體要求，同時還要符合該行業的相關安全規范和標準要求，以保證壓力容器的安全性。（4）生產過程工藝技術較為復雜。在壓力容器的生產過程中，要涉及到冶金、機械加工、材料化學、材料力學、檢驗檢測等許多領域，因此，必須合理設計、嚴格管理生產流程，把涉及的技術領域與各個學科有機融合，以確保產品質量和生產效率。

二、壓力容器制造過程中比較常見的問題

（1）材料替代。在實際中，壓力容器常見的材料替代問題主要有兩個方面：以優代劣。即壓力容器的材料用級別較高、性能較好的材料代替級別較低、性能較差的材料，這種簡單的以優代劣，對壓力容器的安全性未必有益；以厚代薄。即在壓力容器的材料選擇方面，簡單的采用規格卻較厚的同鋼號的材料替代較薄的材料，這樣，在殼體受力的情況下，平面應力狀態將會轉變為平面應變狀態，其危害性更大。（2）發生變形。壓力容器制造過程中產生的變形情況，一是下料尺寸出現誤差。即在制造時，某構件的下料尺寸不準，不符合設計標準的規格要求，引起變形，直接影響壓力容器的整體安全性能；二是模具尺寸不符合標準要求或操作不夠規范，從而引起壓力容器變形；三是壓力容器組裝時，誤差過大或存在錯口，導致壓力容器出現不同程度的變形。壓力容器的變形降低其嚴密性、可靠性，必定影響安全性。（3）焊接缺陷。壓力容器焊接質量的優劣直接影響其使用功能和安全性，但是，實際操作中，不論哪一種壓力容器的焊接作業都不可能出現完美無缺。第一，表面幾何缺陷。一是錯邊和角變形。即在厚度方向方面兩個工件存在一定的錯位或角變形，產生幾何應力集中，壓力容器的安全系數降低；二是焊縫咬邊。主要是因焊接時電流太大、運條過快、電弧太長所致，所以在母材部位沿著焊趾方向形成了溝槽或凹陷，引起母材接頭的工作面減小，缺陷處產生應力集中，從而造成容器的安全隱患。第二，焊縫內的缺陷。一是氣孔。焊接過程中，在金屬凝固前熔池里的氣體沒有及時逸出，而殘留在焊縫中，從而形成空穴。二是夾渣。就是焊接后，熔渣仍殘留在焊縫中。三是未熔合、未焊透。未熔合是一種普遍存在的缺陷。未焊透是指焊接時，在接頭根部出現的沒有完全熔透的現象。四是焊接裂紋。壓力容器在使用過程中出現的大多破壞都源于裂紋。無論哪種焊接缺陷，在不同程度上都會影響壓力容器的整體性能和質量，同時，壓力容器的焊接缺陷存在主要來自客觀。

三、確保壓力容器制造質量的措施

（1）規范選材。一是采購人員利用設計圖樣和采購說明書，編制采購表格，對簽約的供貨單位建立檔案，實地考察，查閱口碑，實現動態管理；二是簽訂采購合同，統一檢驗方法，設專人嚴把質量關；三是嚴格設立材料、零件入庫驗收，做到專人簽字負責；四是規范保管環境符合要求、嚴格發放零件和材料，做到發放復核雙控制。（2）嚴防變形。一要建立嚴格的下料尺寸核對機制，對下料人員的技術水平進行定期培訓和考核；二要嚴格工藝技術標準；三是殼體組裝定位，必須使用定位卡具，對厚度薄而直徑大的殼體，筒節必須增加支撐，防止變形，從而限制殼體對接邊的錯口，只有在特定的托輥上才能組裝臥式殼體，不直度必須用經緯儀來測量。（3）標準焊接。錯邊和角變形的處理。在壓力容器焊接作業中嚴格執行壓力容器制造標準，把缺陷控制在允許范圍內。氣孔與夾渣的處理。操作人員必須合理選擇焊接電流和焊速，在操作過程中，坡口邊緣一定要清潔，同時必須按規定嚴格保管和焙烘焊接材料。在埋弧焊時，合適的焊接工藝參數以及合適的坡口尺寸選擇尤為重要、每一個環節都必須認真清理坡口邊緣、選擇合適的電流和焊速。未焊透和未熔合的處理。要注意選取合理的坡口尺寸，正確把握焊接電流及焊速，運條擺動要適當、坡口必須保持干凈。裂紋處理。一要選用低氫焊材，母材要選用雜質少的精煉鋼，并嚴格遵守焊材焙烘程序；二是采用厚度方向上有最小收縮應力的焊接接頭形式；三是施焊時，嚴格遵守焊接技術要求；四要對氫致裂紋焊后緩冷，以有效降低裂紋產生。

壓力容器作為一種高安全性要求的設備，在制造時不僅要講求質量標準，還要采取嚴格的質量管理措施，不斷優化設計方案、規范操作規程、嚴格檢驗驗收，確保壓力容器的質量和性能標準，不斷提升壓力容器制造工藝，創新提升技術水平。

參考文 獻

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