壓力容器制造過程中變形問題的控制對策探究

徐寶泉 唐嬋

【摘要】隨著近些年我國石化工業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，壓力容器的制造工藝也得到了快速的發(fā)展，在壓力容器制造的過程中需要考慮的問題還是比較多的，因此，必須要對壓力容器制作的過程中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行充分的研究和有效的控制，使壓力容器制造的工藝水平得到有效地提升，保證其能夠安全地使用，保證人民群眾的財(cái)產(chǎn)安全。基于此本文分析了壓力容器制造過程中變形問題的控制對策。

【關(guān)鍵詞】壓力容器制造過程；變形問題；控制對策

一、壓力容器制造過程中變形控制的意義

在生產(chǎn)制造的過程中變形問題往往發(fā)生的頻率最高，壓力容器的使用情況和驗(yàn)收規(guī)范都會受到影響，尤其是當(dāng)使用要求和原來的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、主體結(jié)構(gòu)等有不一致的情況出現(xiàn)就很可能會導(dǎo)致壓力容器的零件不能正常操作。壓力容器的安全使用對于財(cái)產(chǎn)和生命都有很大影響，需要不斷提高產(chǎn)品的可靠性和安全性，保證產(chǎn)品的質(zhì)量得到合理控制，因此對壓力容器制造過程中的變形問題的控制策略研究有著重要的意義。

二、壓力容器制造過程中變形問題的控制對策

（一）壓力容器焊接變形的問題及控制措施

由于金屬在焊接時，可能會產(chǎn)生高溫，會直接導(dǎo)致母材出現(xiàn)嚴(yán)重的變形，并且受到壓力的影響，在進(jìn)行焊接時，容器就會出現(xiàn)變形的情況。一旦出現(xiàn)變形，容器的耐腐蝕性和受力性都會發(fā)生變化，影響容器的正常使用。因此，想要保證壓力容器的質(zhì)量，就必須要提升其焊接工藝。在焊接的過程中，工藝的優(yōu)劣會對容器的質(zhì)量和性能造成影響，并且還會影響到容器的制造成本。

在對焊接工藝進(jìn)行有效選擇時，必須要對焊接的順序以及技術(shù)參數(shù)等進(jìn)行充分的考慮，才能對處理的原則進(jìn)行有效地確定。而避免壓力容器出現(xiàn)變形的主要控制措施為：首先，壓力容器較大的話，在進(jìn)行焊接時，應(yīng)首先將容器進(jìn)行組裝，之后再開始焊接。而想要保證焊接能夠均勻受力，則需要使用對稱的方法，同時必須嚴(yán)格按照焊接的順序進(jìn)行工作。其次，在壓力容器中需要進(jìn)行多組焊接時。在其設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，就需要對部分收縮量進(jìn)行保留，之后依照定量的差別，劃分出不同的母材，從而保證焊接的后不會出現(xiàn)過分收縮的現(xiàn)象，提升容器制造的成功率。最后，想要避免焊接中出現(xiàn)變形的情況，還應(yīng)對可能出現(xiàn)變形的部位，采取反向處理的方式，減少焊接時導(dǎo)致變形出現(xiàn)的力。

（二）金屬材料碰撞或扭曲導(dǎo)致變形的控制措施

一般主要使用鋼材制造壓力容器，而在材料的準(zhǔn)備過程中，就有可能出現(xiàn)碰撞以及扭曲的情況，導(dǎo)致產(chǎn)品初選變形。例如吊裝和運(yùn)輸中如果出現(xiàn)了扭曲和碰撞，就會使原料的表面出現(xiàn)了凹凸不平的情況，對零部件的精確度造成影響，造成誤差的出現(xiàn)，提升產(chǎn)品變形的幾率。所以，應(yīng)該使用各種有效的技術(shù)對產(chǎn)品的生產(chǎn)備料進(jìn)行控制，避免產(chǎn)品出現(xiàn)嚴(yán)重的變形情況，同時需要嚴(yán)格按照技術(shù)操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行執(zhí)行和操作，保證原材料的精密度不會受到影響，避免產(chǎn)品出現(xiàn)變形。

（三）壓力容器火焰切割變形及控制策略

容器制造多采用的是火焰切割方式，其速度快、切割準(zhǔn)，主要是依賴于冷熱交替原理實(shí)現(xiàn)，在受熱過程中容易由于受熱不均產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，進(jìn)而發(fā)生變形。針對這種現(xiàn)象，首先可以對筒節(jié)進(jìn)行控制，在切割直徑筒節(jié)材料時，可以采用對稱切割的方法避免由于熱脹冷縮發(fā)生變形。其次，要對封頭進(jìn)行控制，明確火焰切割對切口產(chǎn)生的影響，充分考慮收縮量，確保設(shè)計(jì)的科學(xué)性與實(shí)用性。另外要加強(qiáng)對機(jī)加工坯料的控制，在切割期間可以融入細(xì)化手段，采用人工材料，確保坯料的平滑與完整。

（四）壓力容器內(nèi)應(yīng)力控制對策

焊接工藝在很大程度上是決定壓力容器的質(zhì)量的關(guān)鍵因素，在焊接過程當(dāng)中，由于焊接溫度高，易產(chǎn)生熱脹冷縮，如不及時處理，當(dāng)焊接溫度場消失后，會產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力，容易造成焊接出現(xiàn)裂紋和變形。焊接應(yīng)力和變形會嚴(yán)重影響壓力容器的質(zhì)量和功能。因此，在制造壓力容器必須要重視焊接技術(shù)的提高。因此需要進(jìn)控制：（1）可以利用熱處理來消除容器內(nèi)應(yīng)力來避免壓力容器變形。在熱處理的過程中，熱處理能夠消除冷作硬化，便于切削加工。具體方法可以將正火的部件進(jìn)行加熱，并且按照每mm厚度1.5～2.5min保溫時間出爐，進(jìn)行空冷和風(fēng)冷等。（2）針對奧氏體不銹鋼可以進(jìn)行固溶處理的方法，將部件進(jìn)行加熱，使其達(dá)到1000～1150℃，將碳化物溶進(jìn)奧氏體中，完成后要馬上將部件進(jìn)行冷卻，冷卻要先進(jìn)行2～3min的保溫，再進(jìn)行快速冷卻，而后要進(jìn)行水冷和空冷。（3）焊接后進(jìn)行熱處理，要達(dá)到消除應(yīng)力的目的，必須在焊接工作之后進(jìn)行熱處理，以保證壓力容器不會產(chǎn)生變形，所以需要消除焊接和冷作硬化的應(yīng)力作用，防止產(chǎn)生焊接裂紋，解決方式可先采用爐內(nèi)整體消除應(yīng)力方法，或者分段處理方法，即將其一端放置于爐內(nèi)采取保溫手段防止溫度梯度的變化產(chǎn)生應(yīng)力的影響。（4）完善焊后熱處理工藝，要在爐溫在400℃以下才可以進(jìn)行裝爐，保證其升溫速率、保溫時間按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行。

總之，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中也越來越多地開始使用壓力容器，受工藝及操作問題等的影響，壓力容器在制作過程中容易出現(xiàn)變形，因此對壓力容器制造過程中的變形問題的控制策略研究有著重要的意義，需要引起我們的重視。

參考文獻(xiàn)

[1]吳躍剛.壓力容器制造過程中變形問題的控制對策探究[J].化工管理，2016（17）：294.

[2]葉林軍.關(guān)于壓力容器制造過程中變形控制的探討[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2016，6（11）：49～50.