壓力容器設計制造中的常見問題探析

白宇

（遼寧華標壓力容器有限公司,遼寧 遼陽 111000）

壓力容器能否安全運行，在很大程度上取決于設計與制造質量，而設計與制造質量又與工程技術人員能否對標準、法規正確理解密切相關。近年來，壓力容器被廣泛地應用于工業生產及生活中，壓力容器具有高負荷、高強度、結構復雜、安全要求高的特點，當存在一些質量問題時，容易引起安全事故的發生。這不僅影響到人們正常的工作生活，還給生命財產帶來巨大的威脅。因此對其設計與制造的要求也越來越高。在設計與制作壓力容器時，必須嚴格按標準規范要求進行，同時要注意制造過程中出現的問題。

一、壓力容器的設計與制造要求

壓力容器的設計與制造首先要保證容器的安全使用性能，在設計中一定要考慮到將來的使用環境因素對壓力容器的影響，環境因素里包括溫度、濕度、腐蝕性、風載荷、地震載荷、雪載荷等因素。要根據容器使用的地理環境和工作環境的特點來合理的設計與制造壓力容器，從壓力容器的設計選材、制造方案的設計、焊接制作和耐壓試驗等諸多方面進行綜合考量，才能夠確保壓力容器的可靠性、安全性和產品質量，從而帶來更好的經濟效益和社會效益。

二、壓力容器設計與制造中存在的問題

（一）材料選擇不當

壓力容器材料選擇得當直接關系著壓力容器各個參數指標是否能夠達到設計要求。為了保證設計質量，要求技術人員必須依據壓力容器的特點，對其材料以及零部件的選取等問題進行充分的斟酌及試驗。壓力容器對工作環境要有很大程度的適應性，因此材料選擇尤為重要。為保證壓力容器的質量，盡量減少安全事故的發生，應正確的進行選材、用材。誤用材料、不適當的選材以及材料缺陷等材料原因是造成壓力容器設備事故的重要原因，因而相關人員必須高度重視。但是，在選擇材料的時候通常會受到一些外界因素的干擾，這時候設計人員必須要理清思路，嚴格把好質量關，材料對于任何工業設備來說都起著至關重要的作用，而壓力容器材料選擇的重要性更是超過普通的容器，主要是因為壓力容器往往處在高溫高壓的工作環境中，其材料一旦改變，那么它的受力情況將會發生變化，因此在設計和制造壓力容器時，一定要選擇合理的材料進行制造。

（二）壓力容器制造過程容器變形問題

壓力容器變形的問題出現的概率非常大，它也受許多方面問題的影響，首先是壓力容器罐體的制造焊接工藝會造成壓力容器的變形，焊接過程中所產生的瞬間高溫會造成罐體材料的變形。其次是壓力容器制造過程中產生的內應力造成變形。再者壓力容器制造過程中因加工誤差過大或制造工藝操作不當引發壓力容器變形。例如加熱成型的封頭發生脫模現象,在溫度較高的情況下發生脫模,則引發嚴重的封頭收縮變形。

三、壓力容器設計制造中的常見問題的應對措施

（一）選擇合理的制造材料

在制造壓力容器過程中，要選擇合理的材料，在材料選取過程中，嚴格遵守國家對壓力容器制造過程中材料的選取要求，從而根據不同行業的不同需求，選擇適合的材料進行制造。在制造過程中，如果遇到無法采購或者很難采購的材料，一定要根據相關制造要求，選擇其他適合的材料進行代用，在代用過程中，首先要向相關技術人員提出申請報告，技術人員對代用材料進行分析與篩選，保證材料的良好性能，得到技術人員認可以后，方可繼續進行壓力容器的制造。無論是原始材料，還是代用材料，都要根據相關的標準進行使用。在壓力容器制造過程中，還要根據材料的特征與特性，聯系實際應用情況，檢測材料的各方面性能，減少缺陷問題的發生情況。

（二）容器變形問題的解決對策

對于壓力容器焊接環節所造成的容器變形，要針對不同的容器外形來設計焊接工藝方案，對于球形容器的焊接設計，要求對整體預先組裝后進行焊接，為確保焊接后受力均勻，要按照一定的順序進行焊接。當壓力容器需要組合焊接時，在設計要求上要考慮預留焊接收縮量的合適數值，以防止因為焊接收縮量不符造成容器殼體開裂。為防止容器變形在可能出現焊接變形的部位采取反向焊接的工藝手法，做到人為降低或消除焊接變形。對于消除因內應力造成的容器變形的解決方法是采用熱處理的焊接工藝。內應力的產生來自于容器整體溫度的升高或壓力的升高變化，所以將焊接的容器整體加熱至一定的溫度下進行焊接操作，同時防止受熱不均勻的出現，可采取加固或增加支架的措施予以防御。對于因為設計誤差出現的容器變形要對樣板和模具繼續仔細的檢查，模具和樣板必須按照標準尺寸設計，可以避免容器形位誤差造成的變形。

結束語：

壓力容器在近代工業生產中得到了越來越廣泛的應用，并且壓力容器結構尺寸越來越大,結構型式和工作條件越來越復雜,操作壓力和操作溫度越來越高,從而對壓容器的設計要求越來越高。一旦出現質量問題，就可能引發重大安全事故，造成極大影響和損失，所以整個設計、制造過程應全程跟蹤，發現有任何隱患，立即整改，防止造成重大損失。