如何控制壓力容器制造過程中的變形問題

劉忠波

【摘 要】壓力容器在制造過程中受自身條件和加工環(huán)境等多重因素的影響而出現(xiàn)變形問題，導(dǎo)致壓力容器成品質(zhì)量差。要想解決這類問題，我們應(yīng)該在制造時制定合理的對策，注重選材，提升加工技術(shù)，對壓力容器制造過程中的變形問題進(jìn)行有效控制，以期提高壓力容器的質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】壓力容器；制造；變形問題；控制

1.控制變形問題的意義

壓力容器變形會導(dǎo)致壓力容器成品質(zhì)量缺陷，降低生產(chǎn)質(zhì)量，加大安全隱患，可能會導(dǎo)致一系列重大的經(jīng)濟損失和造成壓力容器制造過程中變形問題的原因有很多，我們?nèi)粢苊獯祟悊栴}的產(chǎn)生就要對可能造成壓力容器變形的因素進(jìn)行全面分析，尋找相應(yīng)并有效的措施組織變形的發(fā)生，降低變形問題帶來的危害，以此來保障人員安全并提高經(jīng)濟效益。

2.影響變形的因素和可采取的措施

2.1內(nèi)應(yīng)力

壓力容器作為承壓力設(shè)備在生產(chǎn)制造過程中需要設(shè)計到很多理論和技術(shù)，其在制造過程中需要系統(tǒng)繁雜的工序，每道工序都要保證質(zhì)量避免影響壓力容器的安全性和穩(wěn)定性。其中最為重要的兩個環(huán)節(jié)是熱處理環(huán)節(jié)和組裝壓力容器環(huán)節(jié)，也就意味著這兩個環(huán)節(jié)的操作對壓力容器的影響很大。由于壓力容器體積大，部件精細(xì)，在進(jìn)行組裝時并不容易。做一個簡單的受力分析，起重機吊裝時對壓力容器的作用力、壓力容器本身的重力和強制力作用都會在一定程度上對壓力容器受到的內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生影響，在這種復(fù)雜的受力情況下很難進(jìn)行控制，很可能在投入使用后出現(xiàn)容器變形的問題。

可行性措施：對于熱處理環(huán)節(jié)，我門要根據(jù)不同壓力容器的材質(zhì)特性和加工過程，對壓力容器均勻地進(jìn)行熱處理，否則會導(dǎo)致壓力容器受熱不均，個別部位過熱而導(dǎo)致變形。我們可以加固容器本身，設(shè)置擋火裝置使得熱量傳遞均勻，提高壓力容器的受熱穩(wěn)定性和均勻性，避免出現(xiàn)因熱處理不當(dāng)而產(chǎn)生的變形；對于組裝環(huán)節(jié)這要求先進(jìn)的機械設(shè)備和組裝工藝，我們要借鑒其他成功案例進(jìn)行分析并摸索規(guī)律，積累經(jīng)驗，在壓力容器的外部受力進(jìn)行合理控制，減輕外部因素對內(nèi)應(yīng)力的影響。

2.2材料和成形處理

壓力容器的材料選擇對壓力容器出現(xiàn)變形問題有著決定性的作用，準(zhǔn)備原材料的過程中我們要注意“不規(guī)則”的操作，如果出現(xiàn)諸如零件尺寸不夠精確、運輸過程沒有做好防護(hù)措施、部件脫膜的情況，很有可能會形成壓力容器的變形。所以說原材料的選用和準(zhǔn)備是非常重要的，要為壓力容器后期的制作打下夯實的基礎(chǔ)。對于成形處理方面，要求工藝流程嚴(yán)格按照操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，每一環(huán)節(jié)都要進(jìn)行嚴(yán)密的處理和檢查，盡量避免在容器成形過程中發(fā)生變形問題，這會大大家底變形的可能性。

可行性措施：對于鋼材的選用我們要對鋼材的特性有一個詳細(xì)的了解，進(jìn)行參數(shù)記錄，在卜料前進(jìn)行校正，確保零部件達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，這是生產(chǎn)得以繼續(xù)進(jìn)行的保障；零部件成形方面，我們對于元件的設(shè)計也要嚴(yán)格計算，保證他們的精度能夠與壓力容器制造過程中的要求相吻合，要不斷的進(jìn)行檢查和修正，這對設(shè)計人員和技術(shù)人員也提出了高標(biāo)準(zhǔn)；在進(jìn)行壓力容器正式制造前要對樣板、模具進(jìn)行參數(shù)記錄確認(rèn)，檢查的過程中一定要注意細(xì)節(jié)，比如部分材料不能直接冷成形，必須進(jìn)行熱處理環(huán)節(jié)，那我們就應(yīng)該著重研究熱處理環(huán)節(jié)受熱均勻和熱脹冷縮帶來的體積變化問題，避免因此導(dǎo)致變形的發(fā)生。

2.3焊接工藝

在焊接過程中不可避免的會產(chǎn)生大量的熱量，使得原料溫度逐漸變高，從而會導(dǎo)致材料變形，因此焊接過程中要注意溫度對材料的影響。壓力容器的元件對溫度的受熱反應(yīng)不同，會發(fā)生或多或少的變形，這會使各部件的性能收到影響，從而共同導(dǎo)致壓力容器質(zhì)量差，抗腐蝕性弱，抗堿性降低，進(jìn)而會影響到焊接過程的精準(zhǔn)度，而對于焊接工藝本身也會受到焊工技術(shù)的影響，焊工對切割角度的把握也非常重要。

可行性措施：壓力容器制造的過程中，我們要對焊接工藝制定明確的標(biāo)準(zhǔn)方便對其采取控制。在設(shè)計環(huán)節(jié)，收集相關(guān)的數(shù)據(jù)指標(biāo)，確定所要運用的技術(shù)和流程順序，充分考慮環(huán)境因素的影響調(diào)節(jié)室溫，將外部因素對焊接本身的不良影響降到最小。壓力容器在焊接時，要先將主體部分進(jìn)行組裝，組裝之后進(jìn)行受力情況分析，保證減少內(nèi)應(yīng)力的影響，讓主體部分在焊接的過程中均勻受熱，受力平衡，防止變形，然后開始焊接，焊接中焊工要對焊縫尺寸有一個準(zhǔn)確的把握，根據(jù)實際需要預(yù)留收縮量，保證壓力容器在后續(xù)的焊接中有足夠的收縮空間，保證不會因縮小而產(chǎn)生變形。這就要求焊接工藝本身保證質(zhì)量的前提下，焊接人員的技術(shù)水平就起到了決定性的作用，焊接人員必須有過硬的本領(lǐng)、扎實的理論基礎(chǔ)和一定的焊接工作經(jīng)驗，才能準(zhǔn)確的預(yù)判容器的變形方向，及時的反向糾正，并能準(zhǔn)確的掌握焊接角度，保證焊縫順滑沒有缺陷。

結(jié)語

綜上所述，壓力容器制造過程中的變形問題的控制涉及到每個環(huán)節(jié)，從選材到組裝到焊接都需要仔細(xì)的檢查，工藝方面要不斷引進(jìn)新技術(shù)，根據(jù)不同的材料和容器用途選擇不同的加工方式，焊接操作人員也要不斷的學(xué)習(xí)并總結(jié)經(jīng)驗，操作上要規(guī)范，這樣才能更好地控制變形問題，提升壓力容器的安全性和穩(wěn)定性，提升生產(chǎn)的質(zhì)量。

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（作者單位：大慶油田工程建設(shè)公司安裝公司）