壓力容器設計制造中的常見問題探討

趙云浩

摘 要：壓力容器是工業生產和生活領域中用到的非常廣泛的一種設備，其優點是具有較強的負荷能力和強度，結構呈現一定的復雜度，在使用中具有可靠的安全性。但壓力容器一旦出現質量問題，就會給生產和生活帶來非常嚴重的危害。所以，必須高度重視壓力容器在設計和制造過程的質量控制，提升壓力容易的使用安全性。

關鍵詞：壓力容器;設計;制造;安全

前言

壓力容器雖然自身具有較嚴格的生產制造標準，但是由于其在實際使用中常接觸強腐蝕類的物質，所以也會出現一些隱患，嚴重的會帶來較大安全事故。另外，壓力容器可能在設計和制造中會偏離標準參數，影響壓力容器的生產質量，所以，必須在壓力容器設計和制造中認真仔細。

1 壓力容器設計與制造要求

1.1具有較高的安全性能

壓力容器無論是設計還是制造環節，都要嚴格按照各項標準規范進行實施，并確保設計制造的標準實施有強制性和時效性，符合最新的設計標準。壓力容器在投入使用后多處在高溫高壓、腐蝕、真空等環境，且工作環境中經常存在易燃、易爆、劇毒的介質。所以，壓力容器必須具有高安全性。

1.2壓力容器設計高水準

壓力容器與普通容器最大的區別就是，設計過程必須確保專業化。利用現在軟件進行壓力容器的產品研發中，必須要求研發人員首先具備熟練的計算機軟件操作能力，并能夠具有專業的設備研究理論，確保設計過程的高水準。壓力容器的設計制造涉及較多行業，無論是機械加工、防腐還是冶金、安全監測，都要加強協作，聯合確保過程的專業性，全力保障壓力容器的設計制造專業性。

1.3容器結構參數多樣化

壓力容器廣泛應用在石油、化工、醫藥、食品等多個行業，而且每個行業對容器的結構，參數、功能要求都存在多樣化，所以，壓力容器的設計制造就要具備多樣性的要求。壓力容器雖然在工藝流程上和外觀形狀上具有較多的相似性，但是還是要根據各行業對容器的特殊要求進行參數的精細化設計，并從容器結構上進行嚴格的匹配，做好容器焊接質量控制，確保容器規格能夠符合多樣化要求。

2 壓力容器設計制造過程中的常見問題

2.1容器材料質量不符合要求

容器產品質量如何，關鍵的第一步就是做好嚴格的材料篩選，避免材料問題導致的容器質量缺陷，如果選材不對可能會造成嚴重的事故發生。

2.2壓力容器制造中的變形問題

壓力容器在制作中很容易出現的問題就是變形。出現變形問題的誘發原因是多方面的。其次，壓力容器在使用中如果被施加的壓力超出了容器自身的承受力，就會導致容器的變形或者裂縫。最后，壓力容器制造過程沒有按照標準的工藝流程進行，加工中出現一定的誤差，這些都會帶來容器的變形問題。

2.3焊接工藝流程不達標

壓力容器進入到制造階段，最核心的環節就是焊接工藝，而焊接工藝的標準性會對容器的質量有很大的影響。焊接分橫向和縱向兩種，而在這焊接工藝的選取和實施中就會導致容器的一些焊接缺陷問題。而目前為止，容器的焊接工藝沒有其他形式的代替，所以，焊接工藝是否標準，對容器的缺陷程度帶來的影響非常大。

3 壓力容器設計制造中常見問題解決策略

3.1嚴格控制壓力容器材料質量

由以上可知，壓力容器的制造在質量上很大程度依賴于材料。所以，必須嚴格按照國家相關規定及行業標準對容器所用材料進行合理的選取。并結合不同行業的實際容器性能需求，對應的材料要做合理的篩選。對在材料選取中無法購買的特殊材料用其他材料進行代替時，要對其相關的參數進行實驗分析，實驗分析的結果要形成技術報告提出申請并經技術專家鑒定通過后才可使用，確保所用材料的性能良好性。所以說，無論是容器所用的原始材料，還是替代材料，都應該符合容器的生產標準要求。并結合實際的容器使用情況，加強對所有材料各方面的性能檢測。嚴格把控材料采購關，降低因材料質量不符合要求而帶來的容器缺陷問題發生概率。

3.2積極應對容器變形問題

考慮到壓力容器在制作過程和焊接環節所出現的變形問題，要根據變形的不同程度和方式來進行焊接工藝的優化。當壓力容器是通過各種材料組合進行焊接時，首先，要在設計階段對焊接所預留的伸縮量進行標準的數值設定，避免因焊接量不符合標準而導致焊接后容器的殼體出現裂縫。為了確保容器能夠具有可靠性，要結合以往的容器制作經驗對容易出現變形的部位采用反向焊接方法來提升其牢固性，降低焊接變形問題。對于因應力而造成的容器變形問題，一般是采用熱處理的焊接方式來改善。內力的出現一般是源于容器所處的環境溫度或者壓力較高，所以，焊接中必須做好合理的溫度和壓力控制，確保焊接面各個方位的受熱均勻性。如果壓力容器在設計中出現了誤差而導致在制作中出現的變形，必須要對容器的模板進行仔細檢查，同時要做好尺寸的匹配，嚴格的模具和模板尺寸設置來避免人為錯誤而導致的變形。在容器變形問題的解決上，還要將熱脹冷縮等問題考慮，做好收縮量的預先設計，確保制作符合要求。

3.3不斷提升焊接工藝水平

焊接技術水平也是影響壓力容器生產質量的關鍵，所以在綜合考慮材料質量，變形問題等基礎上，還要借助現代技術手段，對容器的焊接工藝進行不斷的研究和創新，通過精密化和無縫化處理，并借助智能化操控來實現容器的自動化焊接。

4 壓力容器未來的設計制造趨勢

隨著科技在各行業的普及，壓力容器的生產也逐漸的走向了智能化和精密化，在未來的容器設計制造上主要偏向于：（1）超大容量。壓力容器將向外觀尺寸的超大型發展，這樣可以通過增加容量來降低容器的生產投入，資源高效利用，并能夠推動生產領域的效率提升，降低運營成本。（2）隨著壓力容器的容量增加，所用材料的性能也會不斷攀升，壓力容器材料的剛性，韌性等性能和安全度將越來越高。（3）壓力容器的設計將通過數據建模形式走向精細化，制造過程也將走向智能化，可以根據數據編程來控制壓力容器的生產參數，提升儀器的生產精度。

5 結語

總而言之，壓力容器使用中的可靠性需要有嚴格的設計制造質量控制，所以，必須將這兩個環節作為重要過程加以重視，能夠嚴格的進行質量檢驗，并根據缺陷問題做全面分析和優化，做好質量隱患的提前預防，確保壓力容器的設計制造高水平。

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