壓力容器制造質量控制分析

摘 要：壓力容器在工業領域的應用十分廣泛，由于壓力容器質量問題產生的事件屢見不鮮。本文對壓力容器的特點進行了簡要分析，并據此提出了提升壓力容器制造質量的措施，包括對于原材料的控制、制作過程的控制、尺寸外觀的控制、焊接質量的控制等，為加強工業生產的安全提供了一些發展思路。

關鍵詞：增強纖維;應力集中;熱處理

工業生產活動經常會使用一些特殊原材料，這些材料有毒、易燃易爆，如果不能進行妥善保管將會造成嚴重后果。壓力容器是為了盛放這些危險氣體或者液體所設計出來的容器，具有一定的承壓能力和相應的性質，以應對工業生產中可能出現的危險。

1.壓力容器的特點

首先是制造工藝的復雜性，不同于一般的容器，壓力容器主要應用于航空、化工等高精尖領域，對于容器的制造流程要進行嚴格把控，一般要進行原材料的選購、機械加工、熱處理、壓力試驗、無損試驗、表面防腐等制作后才能出廠使用。目前壓力容器的制造商在對容器的生產流程進行規范化控制，確保各個工序之間進行有機連接，在保證質量的同時也能提高生產效率。

其次是容器強度高，壓力容器的制造材料中含有一些增強纖維，纖維的加入使得容器的強度提升，形變能力大大增強。如果發生了過載事件，一些纖維斷裂，載荷的壓力會分散到未破壞的纖維上，使得容器可以繼續使用，不至于發生嚴重后果。混入增強纖維的壓力容器在制成后的剛性強、質量好。

再次是韌性好，傳統的鋼制壓力容器在發生壓力突然增大的情況時會發生破裂，造成嚴重后果，但復合材料壓力容器的材料和基體可以做到有機融合，壓力增大時，可以將載荷平衡傳遞到容器各處，防治局部斷裂，增加了安全性，提高了容器的抗壓能力和斷裂韌性。

最后是耐蝕性好，由于壓力容器需要儲備一些腐蝕性液體和氣體，如果使用傳統金屬，則很容易造成腐蝕。壓力容器由于是由復合材料組成，耐腐蝕性有明顯提升，甚至不需要做特殊處理就可以滿足工業生產中的耐腐蝕要求。

2.提升壓力容器制造質量的控制措施

2.1原材料質量的控制

壓力容器的應用十分廣泛，使用的環境十分復雜惡劣，經常在一些高溫高壓、易燃易爆的環境中使用，因此需要較好的承載壓力，對于制造的原材料要進行仔細篩選。選購前要對壓力容器進行設計，畫出設計圖紙，以圖紙為基礎進行采購。

在原材料的選購環節，要遵循國家有關標準和規定，選擇質量有保障、信譽好的廠家進行采購，需要檢查相應的資質證書。采購師可以進行抽樣調查，選取一些樣品進行檢驗，合格后才可以大量購入。在材料購入后要對于其進行妥善保管，避免因為保管條件的不到位，造成材料無法使用。在每次使用前主要做好檢測，確保材料的合格再投入到生產活動中，對于每次使用的數量和種類也要做好記錄，避免材料的過度浪費和無故丟失。發現一些材料因為時間原因無法使用時，要及時出庫處理，避免別的員工誤用。

如果發生了由于一些材料儲備不足不得不使用某種材料代替的情況時，一定要進行申請與報備，不能私自進行替換，在得到有關部門的準許后方可使用。這是由于材料的替代需要重新計算容器強度，并不能簡單地認為以厚代薄就可以，有些材料的許用應力和厚度是成反比的，比如鋼板，如果簡單進行替代會造成嚴重事故。

2.2制作過程的控制

對于制作工藝的控制也很重要，因為壓力容器的類型不同，適用于的工作環境和工作條件也不同。壓力容器的制造需要根據條件靈活轉變，嚴格遵守配套的制作工藝文件，不能使用一刀切的方式來制造不同的壓力容器。在保證制作質量的前提下，可以進行生產線的規范和合并，以提升生產量，提高生產效率，進而降低生產成本。這就對于生產人員的技藝提出了更高的要求，生產人員在遵守文件要求的前提下可以研究一些提高生產的方式，同時不斷磨練自身技藝，對于壓力容器的各個成產環節都要有專人負責，在發生問題時可以追責到人。在制造過程中嚴格按照操作步驟進行操作，嚴禁省略步驟和跳過步驟。

2.3尺寸外觀的控制

壓力容器對于尺寸和外觀的要求十分嚴苛，如果制造出來的容器沒有到達設計的標準很可能造成壓力容器的斷裂。因此要注意壓力容器的幾何尺寸變化，如果幾何尺寸發生變化，那內部壓強很可能會因此變化，造成使用過程中容器強度失效，液體或氣體的泄露。在外觀上，要注意以下幾點，如焊接接頭表面質量是否可靠，角焊縫焊腳尺寸是否到位，焊接接頭是否牢固，母材表面能質量是否達標等。尤其需要注意的是局部咬邊問題，咬邊會導致應力集中，應力集中能使物體產生疲勞裂紋，也能使脆性材料制成的零件發生靜載斷裂[1]。

2.4焊接質量的控制

焊接是保障壓力容器質量的最后一道防線，決定焊接質量的主要是焊接材料和焊接工人技術兩方面。焊接材料同原材料一樣，需要嚴格進行采購和篩選，進出庫都要有嚴格的記錄，嚴禁使用過期不合格的材料進行焊接工作。同時壓力容器對于焊接工人的技術要求比較嚴格，需要焊接工人有過硬的專業技術，持證上崗，需要額外注意的是證件上的類別要與所從事的焊接類別相一致，避免人不對崗的情況發生。焊接中可能會發生在遵守了規范流程后，仍然會出現局部過熱的問題，導致受力不均，焊接不牢固，在未來使用中可能產生安全事故。為了避免這種情況的發生，在正式焊接前都要進行一定程度的試焊，通過觀察試焊部位的牢固程度決定后續工作的進程，以保證焊接質量。

焊接過程會涉及到熱加工環節，熱加工中會產生極大的強制力，反作用于內部后會形成相應的內應力，產生變形裂縫風險。因此焊接后要進行熱處理，即使用降溫、保溫、升溫三個階段的溫度變化來加固壓力容器。在熱處理過程中需要對于儀表定時檢查，確保參數的正確，做好相關記錄，過程中控制好溫度，在護壁火焰的噴嘴位置設計擋火墻[2]。

3.結束語

綜上所述，壓力容器的質量對于工業生產的安全至關重要。為了保證企業生產的安全，降低生產成本，企業重視起壓力容器的質量。在材料選購、制作、焊接等過程中嚴格遵守標準和規定，建立起科學化、規范化的壓力容器制造質量管理體系，提升壓力容器的質量，為企業生產奠定良好基礎。

參考文獻：

[1]劉秀.壓力容器制造質量控制與監督檢驗措施分析[J].中國金屬通報，2018（04）：193-194.

[2]于凌，孔令寶，劉召磊.壓力容器制造過程中常見質量問題與處理策略[J].化工管理，2020（13）：100-101.

作者簡介：

趙家源（1988—），男，漢族，天津，本科，主要研究壓力容器方向。