淺談壓力容器制造的特征及常見問題的解決措施

歐凡強

摘 要：壓力容器是當前我國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中常用的一種儀器設(shè)備，其本身的結(jié)構(gòu)具有較強的多樣化特征。由于應用環(huán)境較為惡劣，所以在安全性方面有著較高的要求，同時在壓力容器的制造質(zhì)量控制方面的要求也十分嚴格。文章從分析壓力容器制造的特征出發(fā)，對于壓力容器制造過程中常見的問題和解決措施等進行詳細的分析，以期為壓力容器制造企業(yè)的發(fā)展提供更多可參考的建議。

關(guān)鍵詞：壓力容器；制造特征；制造質(zhì)量

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國壓力容器制造業(yè)也不斷發(fā)展，而且隨著壓力容器的使用領(lǐng)域日漸廣泛，對壓力容器的制造質(zhì)量要求也越來越高，除了要滿足基本的制造規(guī)范和標準以外，還需要采取有效的措施對整個制造過程進行有效的控制，確保其在質(zhì)量合格的基礎(chǔ)上滿足安全性的要求。

1 壓力容器制造的特征

1.1 品種和結(jié)構(gòu)復雜多樣

壓力容器的應用領(lǐng)域十分廣泛，如工業(yè)生產(chǎn)、制藥、化工等領(lǐng)域，在不同的生產(chǎn)領(lǐng)域中對于壓力容器的使用要求也不同，所以壓力容器的品種也隨著不同的使用需求而變得日益豐富。同時，不同領(lǐng)域、不同使用需求的壓力容器在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和參數(shù)方面也較為復雜，即使是同一種類型的容器，為了滿足不同用戶的使用需求，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)和參數(shù)方面也會存在不同的差異，因而在制造工藝方面也十分多樣和復雜，難以形成規(guī)模化、系列化的制造模式。

1.2 對安全性要求較高

壓力容器通常應用在高溫、高壓、腐蝕等惡劣的環(huán)境中，而且壓力容器內(nèi)盛裝的介質(zhì)一般都具有較強腐蝕性和毒性，因此對于壓力容器的材料和制造質(zhì)量都有較高的要求，尤其是壓力容器的安全性，受到更多的重視。所以，從壓力容器的設(shè)計階段，到制造完成，都必須要嚴格遵守相關(guān)的規(guī)范和標準中的要求；在制造工藝方面需要不斷進行更新，引進先進的制造工藝和技術(shù)，增強壓力容器制造的安全性；需要注意的是，在新技術(shù)、新工藝和新材料的應用方面，應當根據(jù)壓力容器的制造要求和安全性標準，進行合理的選擇，避免盲目的引進新的工藝和技術(shù)，而對壓力容器制造質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

1.3 產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)性較強

壓力容器的設(shè)計是一項專業(yè)性很強的工作，設(shè)計人員不僅要掌握基本的產(chǎn)品設(shè)計知識，同時還需要了解化工設(shè)備設(shè)計的整體思路，了解壓力容器的制造工藝，并且將容器的使用環(huán)境和要求進行有機的結(jié)合，才能保證壓力容器的設(shè)計滿足科學性的要求。同時，要將壓力容器與相關(guān)的機械設(shè)備相結(jié)合，才能確保壓力容器與其生產(chǎn)環(huán)境的契合，實現(xiàn)最優(yōu)的使用效果。

1.4 制造工藝較為復雜

壓力容器的制造過程中涉及到很多不同的領(lǐng)域技術(shù)，如冶金、機械、材料化學、檢驗等，所以壓力容器的制造工藝本身也十分復雜，尤其是在生產(chǎn)流程的設(shè)計方面，需要將多個領(lǐng)域的工藝進行合理的協(xié)調(diào)，才能實現(xiàn)良好的制造質(zhì)量。

2 壓力容器制造過程中常見的問題

2.1 材料問題

在壓力容器制造過程中存在著不同程度的材料代用問題，一種情況是使用優(yōu)質(zhì)的、級別較高、性能較好的材料代替劣質(zhì)、級別較低、性能較差的材料，但是盲目的使用優(yōu)質(zhì)的材料并不代表所有情況下都能夠表現(xiàn)出優(yōu)良的性能，所以完全利用優(yōu)質(zhì)材料代替劣質(zhì)材料是不科學的；另一種情況是使用規(guī)格較厚的材料代替較薄的材料，這種現(xiàn)象的出發(fā)點是為了提高壓力容器的強度，但是這種情況會導致壓力容器的平面應力狀態(tài)發(fā)生改變，破壞原有的受力狀況。

2.2 變形問題

在壓力容器制造過程中經(jīng)常出現(xiàn)變形問題，一旦發(fā)生變形，會使壓力容器的嚴密性和可靠性受到較大影響，也會降低壓力容器運行的安全性。引起變形的原因主要有：一是材料的規(guī)格與尺寸不符合設(shè)計方案的要求，使得下料的準確性受到影響；二是模具的尺寸和形狀不符合制造工藝的要求，導致壓力容器的結(jié)構(gòu)發(fā)生變形；三是壓力容器組裝的過程中，零部件和元件的配合尺寸不吻合，導致壓力容器變形。

2.3 焊接缺陷問題

焊接工藝是壓力容器制造過程中關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，焊接質(zhì)量是影響壓力容器功能的重要因素。在壓力容器的制造過程中，由于焊接不良而引起的焊接缺陷問題較為常見，如結(jié)構(gòu)表面的焊接缺陷而形成的錯邊和角變形問題，焊縫內(nèi)部存在夾渣、氣孔、未熔合等問題。焊接缺陷的存在對于壓力容器整體的使用性能會產(chǎn)生嚴重的影響，在實際的應用過程中也容易引起安全事故。

3 壓力容器制造中常見問題的解決措施

3.1 材料的質(zhì)量控制

壓力容器的材料選擇，應當符合國家及行業(yè)的相關(guān)標準要求，如果確實需要使用其他材料代替設(shè)計方案中的材料，則應當出具相關(guān)的書面報告，并且由設(shè)計人員和技術(shù)人員進行重新計算和調(diào)整方案之后，才能實施，而且要做好相應的變更記錄。對于壓力容器的制造來說，完全使用優(yōu)質(zhì)的材料和較厚的板材不代表其整體性能的增加，而應當根據(jù)設(shè)計方案的要求，根據(jù)壓力容器的使用需求，對不同結(jié)構(gòu)的材料進行合理的配置，才能保證壓力容器性能的最優(yōu)化。總之，對于材料代用問題，必須要經(jīng)過變更申請，根據(jù)實際的情況做出相應的調(diào)整，最大限度的減少由于材料代用而帶來的不利影響。

3.2 變形問題的控制措施

對于壓力容器制造過程中的變形問題，可以采取以下的控制措施：第一，提高技術(shù)人員的專業(yè)水平，對于下料的尺寸和規(guī)格進行嚴格控制，確保其符合設(shè)計方案的要求；第二，在壓力容器成形之初，嚴格按照操作的標準和規(guī)范進行操作，并且要對模具的制作質(zhì)量進行嚴格控制，避免模具結(jié)構(gòu)的變化對壓力容器結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響；第三，在壓力容器的組裝過程中，要對其進行定位，按照直徑、厚度等不同的參數(shù)對壓力容器的殼體采取適當?shù)闹危苊鈿んw對接邊出現(xiàn)錯邊的問題。

3.3 焊接缺陷的控制措施

在壓力容器尤其是大型壓力容器的焊接作業(yè)中錯邊和角變形是很難避免，在焊接作業(yè)過程中就要嚴格執(zhí)行壓力容器制造標準，把此類缺陷控制在允許條件以內(nèi)。針對氣孔和夾渣缺陷等隱性缺陷的控制，可以選擇合理的焊接電流及焊速；確保坡口邊緣清潔；嚴格按照規(guī)定保管和焙烘焊接材料、杜絕變質(zhì)焊接材料的使用。對于裂紋的控制，可以選用雜質(zhì)少的精煉鋼做母材、選用低氫焊材并嚴格執(zhí)行焊材焙烘程序；采用在厚度方向上有最小收縮應力的焊接接頭形式。

4 結(jié)束語

總之，在壓力容器的制造過程中容易產(chǎn)生的問題較多，對于壓力容器的制造質(zhì)量也會產(chǎn)生一定的影響，所以在壓力容器的制造過程中，要遵循壓力容器的特征，并且以此為依據(jù)開展相應的設(shè)計和制造工作，提高壓力容器設(shè)計與制造的科學性，提高其制造質(zhì)量，保證壓力容器在應用的過程中實現(xiàn)安全、穩(wěn)定的目標。

參考文獻

[1]王保興，張宇睦.壓力容器制造的特征、常見問題及對策[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2013，10.

[2]趙玉祥.壓力容器制造的特征、常見問題及對策[J].科技與企業(yè)，2012，3.

[3]王健.壓力容器制造的特征、常見問題及對策[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2012，8.

[4]張清石.壓力容器制造中常見問題及分析[J].科技致富向?qū)В?015，2.

[5]陳月紅.壓力容器制造中常見問題及分析[J].裝備制造技術(shù)，2010，3.