壓力容器制造自動化進程

孫志鵬

摘要：隨著現代科學信息技術的發展，壓力容器制造業得到了新的制造理念，其借助科學信息技術，開始大力實施自動化制造。但在我國目前的壓力容器制造自動化進程中，因其各方面尚未完善，因此還存在大量問題，亟待解決。對此，文中主要圍繞壓力容器制造自動化進程進行了探討分析，旨在能夠找到最佳解決方式，使我國壓力容器制造自動化技術愈發的完善，推動壓力容器制造自動化進程發展。

關鍵詞：壓力容器：自動化技術；制造進程

中圖分類號：TP307 文獻標識碼：A 文章編號：2095—6487（2018）02—0034—02

0引言

壓力容器制造自動化需考慮壓力容器制造過程中的下料、卷制、焊接、探傷、套裝和抽真空等重要環節，它是一個流水線作業。但一直以來很多壓力容器制造單位自動化程度都很低，制造中受人為因素影響的工序太多，不利于產品質量、效率的提升。隨著人力成本增加、市場競爭力加劇，實現壓力容器制造部分工序自動化或半自動化向全工序自動化方向轉變，這已成為行業發展的必然趨勢。

1壓力容器制造自動化進程的重要性

企業針對壓力容器制造中存在的質量管理問題應給予重視，認識到制造過程中電氣自動化設備制造程序的重要性，重視制造過程中的安全，這對企業未來發展有著非常重要的作用。所以，在壓力容器制造及調試時一定要按照操作順序制造和調試，比如可以要求技術人員在制造設備過程中對制造過程進行記錄，這種記錄對于整個制造過程來說并不是一項多余的浪費時間的操作。相反，由于記錄這一過程，一來技術人員可以嚴格按照規定進行制造，防止部分人員為了“方便”而簡化制造過程；二來可以保證在后期追責過程中有據可循，以達到保證設備制造的質量和使用安全的目的。

2壓力容器制造現狀特點

目前，我國壓力容器制造主要是分板塊來進行分別施工制造的，例如設計人員提前做好符合客戶需求的壓力容器設計圖紙與模型；采購人員前去購買制造原材料、進行材料的焊接、故障檢查、尺寸與功能數據計算和最終的質量檢驗等。壓力容器的生產與銷售方式規模較小，且多為小批量甚至于為制造單件所開展生產活動，這使得壓力容器在應用期間存在著成本支出高、生產效率低等問題，并且在客戶申請盡快縮短加工時長時，也無法切實滿足其需求，使得壓力容器生產企業整體經濟效益受到損失。同時，也因此導致壓力容器生產制造企業無法得到進一步發展，在競爭激烈的經濟市場中落后于其他產業。對此，提高壓力容器制造的質量，縮短制造周期、提高生產效率刻不容緩，因此分別從壓力容器的產品結構、工藝流程、生產方式等方面對其進行分析，希望能夠借此加快壓力容器的制造進程。

2.1產品結構、參數的多樣性

壓力容器產品適用范圍廣，例如制藥、化工、石油、冶煉、飲食等行業，所處行業不同，用途不同，因此廣泛的用途使其產品具有多種多樣、品種繁多的特點。但即使是同類產品中也會因客戶需求上的差異，造成產品結構上的不同，進而導致壓力容器在制造工藝上的多樣性，使容器在制造過程中的生產工藝流程各不相同。

2.2壓力容器制造專業性

有關壓力容器殼體的長度測量允許有誤差值，在我國相關文件中有明確規定：管箱長度偏差應在3mm以內，外頭蓋長度應在9 mm以內。但是一些特殊型號的換熱器自身存在特殊要求，不然很容易導致換熱管長度出現問題。除此之外，依照相關標準就會發現，在該標準中尺寸范圍只列到了4 m，但是我國當前大多數壓力容器殼體都在4 m之上，此種情況對產品適用度造成了一定的負面影響，使檢測工具起不到任何檢測的作用，對檢測工作造成了不良影響。

2.3壓力容器制造安全性

通常情況下，壓力容器在進行生產運行時，從最初的原料到成品，其中涵蓋工藝過程中相關的半成品以及中間體和催化劑等材料，而這些材料中很多都是非常容易發生爆炸的介質，可是它們又會以氣體與液體的形態出現，非常容易泄露和蒸發掉。其中，在生產過程中最能體現。因為在生產過程中，工藝操作比較嚴格，例如遇到高溫、高壓時，很多加工溫度都超過了指定的燃點，一旦發生操作失誤亦或是設備本身存在缺陷，就非常容易發生火災爆炸。在容器運用時，有害物質也是大量存在的，種類繁多、數量很大同時區域也非常大，其危險性要在一定程度上超過其他的設備，其中不但很多的原料與產品擁有毒性，在進行生產時加入的化學物質同樣存在有毒物質。壓力容器中存在腐蝕性物質，不僅對人體有很大的化學傷害，同時對容器金屬有很大的腐蝕性，腐蝕一方面減小了設備的使用壽命，另一方面導致容器變薄、變脆，由于承受不了預先設計的壓力從而發生事故。這些物品不但會對設備造成綜合性的傷害，同時在進行檢驗時，不容易掌控，仍然有可能發生燃燒和爆炸，亦或是對人員產生危害，嚴重時可導致人員傷亡。但是，在進行壓力容器自動化生產過程中，若其能夠自主的進行工程的開展，這可在一定程度上減少操作人員在制造過程中出現受傷的現象。與此同時，其在溫度過高時，若能自動發出警報聲，提醒工作人員及時對溫度過高的設備進行降溫處理，就可避免出現爆炸現象。

3壓力容器制造自動化進程

現代所生產的任何一件壓力容器都必須要符合國家規定的質量標準，且壓力容器制造企業還需要得到國家質量技術監督部門頒發的，具有壓力容器設計及制造單位許可的批準書，并且必須有具有資質的壓力容器監督檢驗合格證明書。現代科學信息技術的深入發展，使得壓力容器制造期間的設計規范愈發標準，質量也得以提升。除了已普及的計算機輔助計算和計算機輔助設計外，有待進一步開發的還有很多，例如有限元設計、并行設計、虛擬設計和計算機輔助工程等，這一系列現代先進技術均將在21世紀取得不同程度的進展。為了壓力容器應力分類的需要，大型高參數、復雜結構壓力容器，一般己離不開三維有限元應力分析。在獲得應力分布曲線后，如何按各種失效理論建立適當的強度校核公式尚需不斷研究和探討。尤其是彈塑性失效機理中的穩定性分析及塑性失效機理中的極限載荷分析和循環載荷下的抗棘齒效應分析等，目前都還不夠成熟。此外，雖然大部分壓力容器都是非標準化機械產品，較難實現CAD/CAM或CAE，但對于某些承壓部件如大型旋壓封頭等，國外已出現CAD與CAM聯網遙控的生產實踐。上述現代先進的壓力容器設計技術都依賴于電腦信息工程的升級換代，尤其對壓力容器應用軟件的編制開發更是日新月異。與此同時，壓力容器自動化技術的發展與創新，也要求壓力容器產業的專業設計人員與操作人員必須要熟練掌握電腦應用技術，并且能夠定期去參加專業提升課程來不斷地提高自身對壓力容器自動化進程的了解。

4結束語

在21世紀，壓力容器已然成為現代化企業生產中重要的部分，而傳統的壓力容器制造技術已經無法滿足當代企業發展需求，自動化技術應運而生。自動化技術的應用，使得壓力容器生產的質量得以提高，減少了材料浪費現象的出現。與此同時，還保證其生產期間人員的安全性，縮短生產消耗時間，提高工作效率，這對于我國機械制造行業的發展而言，具有非常現實的意義。