我國壓力容器制造過程中常見問題探究

楊利娜（遼河石油勘探局油田建設工程一公司， 遼寧 盤錦 124120）

我國壓力容器制造過程中常見問題探究

楊利娜（遼河石油勘探局油田建設工程一公司， 遼寧 盤錦 124120）

我國的壓力容器制造技術還有一定的不成熟因素，在壓力容器制造過程中，會產生很多問題，如材料選擇、應力控制、焊接等問題。本文就是通過對壓力容器制造中的常見問題分析，進一步闡述了解決問題的措施。

壓力容器；制造過程；材料問題；焊后處理；應力

壓力容器是運用在我國工業領域的一種盛放液體或氣體的容器，通過內部的壓力改變物質形態并對其進行儲存。在壓力容器制造過程中，選擇什么樣的材料是關鍵，制造中的應力控制是重要環節，焊接以后的處理是必要手段。

1 材料代用“以優代劣”

我們在壓力容器中所用的鋼材有合金鋼、碳素鋼、鎮靜鋼、不銹鋼等，其中不銹鋼也分為正常不銹鋼和超低碳不銹鋼，這些材料各有其特點，我們要根據不同的需求進行不同的選擇。例如，我們常用的合金鋼的強度比較好，它的機械性也是很可觀的，但是在可焊性能和冷加工處理上就比較差，在這方面碳素鋼的性能會比較強一些，我們可以根據不同情況和需要進行以優代劣。同時，碳素鋼抗腐蝕能力較強，我們在進行壓力容器制造時，要考慮周全，不能用低合金鋼和碳素鋼做替換，這樣可能導致壓力容器存在質量問題和安全隱患，造成使用中的裂縫，因此在以優代劣的時候要考慮多方面因素。

再例如，我們在進行容器制造時，在爆破片、膨脹節和撓性管板等零件上，要進行多面關注，通常情況下這些是不允許以優代劣的，因為不當的材料會使得這些部位失效，導致安全隱患和質量下降，但如果一定要進行以優代劣的話，盡量使其替換零件減小厚度，這樣才能保證壓力容器質量。而在不銹鋼材料上，也可以進行適當的以優代劣，因為一般不銹鋼的抗腐蝕性有限，因此要降低其含碳量，這有利于增加其抗腐蝕性并減少其價格，但如果運用含碳量低的不銹鋼可能會相對減小耐高溫性能，因此這種以優代劣要根據壓力容器的設計要求判定。

2 材料代用“以厚代薄”

在我們的容器設計中也會出現以厚代薄的問題，這是由于在一定的溫度和制造環境下，材料會隨著環境以及設計的要求增加厚度，在這個過程中，其它部位也要適當的增加厚度，保持壓力容器的應力在承受范圍內，否則會造成容器結構的變化，出現質量問題和安全隱患。例如我們只對封頭進行以厚代薄，而忽視了筒體的厚度時，就會造成應力不均勻的狀況，在容器殼上的應力會過于集中，而在其他部位的應力會加大，使壓力容器的腐蝕可能性加大，且容易造成裂痕和安全隱患。

我們在以厚代薄的過程中，要根據不同情況進行不同的處理，如果封頭厚度增加，筒體也要適當增加厚度，而在兩者交界處，就要進行側削處理，也就是在其側面進行削邊，或者在厚度增加過多時可以將接管和焊縫的單V型改為X型坡口。但這種方式也會給容器帶來一些不好的影響，如因為厚度增加，殼體的重量也會變重，這對支座和容器基礎都會帶來一定的壓力，且傳熱部件也會受到影響。

3 應力變形問題探究

應力變形也是壓力容器在制造過程中常見的問題，這是由于容器殼體在經過底部加熱后，進行了切割作業，由于熱脹冷縮，通常在冷卻后都會出現邊緣的收縮現象，這就使得容器引起了一定程度的形變，面對這樣的形變，我們一般采取機械加工和切割的方式，這樣對于切割進度來說更有力，能在一定程度上控制應力變形。另外，在焊接過程中也會出現應力變形的問題，尤其是在焊接大部件和復雜結構的零件時，這種應力產生的形變可能性更大。我們應該在焊接大部件時預防應力的不均勻，綜合考量變形的原因，利用一些防變形措施進行處理，嚴格按順序進行焊接，加強焊接后的處理。

在切割時，壓力容器的密封圈很容易出現胚料板傾斜的狀況，而大型法蘭等配料在切割過程中也會出現不平整的問題，這是由于冷熱引起的擴張和收縮不均勻導致的，在這樣的狀態下，會影響壓力容器的應力，應力不均會影響胚料面難以處理，出現安全隱患。我們要對胚料板進行處理和矯正，使胚料板保持平整的狀態，加強切割工藝。另外，在開孔過程中，也會出現變形，尤其是在封頭和成型筒節的加工和開大孔過程中，這種變形會比較多，我們應該先對殼體進行組裝，這樣可以有效控制開孔中的形變，保持應力平均，同時在處理過程中要符合規范，保持溫度，這樣才能很好的控制壓力容器不變形。

4 焊接后處理問題

我們在焊接夠通常進行熱處理，這是因為在焊接的過程中容器會因為冷熱不均導致應力不均，容易產生裂痕。因此在焊接后，我們對其進行熱處理從而有效的使應力分散，或者使應力松散的部位進行應力集中，適應力平均，這樣可以穩定壓力容器的結構，防止形變和裂紋的產生。我們可以對在制造過程中有斷裂聲音的容器進行熱處理，對不同的容器產生的不同應力位置進行分析，熱處理可使容器的應力均勻。

我們在焊接后還可以進行消氫處理。在制造的過程中，我們會對容器進行低溫熱處理，保持在3～5小時左右，這是對制造中產生的氫氣進行排出，利用溫度使焊縫中的氫氣更容易分散，有利于防止裂紋和增強壓力容器的硬度和韌性。例如對R19208進行消氫處理工藝時，就是將溫度保持在150～200攝氏度左右，大約進行了4個小時的低溫熱處理，在2小時時達到溫度的最大值，氫氣排出量增加，在3小時以后進行空冷，焊縫中的氫氣已經全部排出。

5 結語

綜上所述，我國的壓力容器制造中還存在著一些問題，我們要針對這些問題進行控制，防止應力不均勻產生的形變和焊接過程中出現的裂痕。我們對材料選擇、焊接過程中的技術控制以及焊接后的處理進行分析，這些都是容易產生的問題并需要我們解決。

[1]郝永臣.壓力容器制造過程中常見問題分析[J].現代商貿工業,2010，(21)．