【摘要】壓力容器是石油化工等行業(yè)中,使用最為普遍的一種承壓設(shè)備,其中多數(shù)的壓力容器在操作和使用介質(zhì)常常伴有,高溫、高壓、易燃、易腐蝕等現(xiàn)象,為了盡量的減少這種事故的危害,在設(shè)計(jì)和建設(shè)壓力容器時(shí),就要提高壓力容器的質(zhì)量,確保壓力容器的安全運(yùn)行。筆者就壓力容器的制造和安裝簡(jiǎn)單闡述如下。
【關(guān)鍵詞】壓力容器 設(shè)計(jì) 安裝 提高 技術(shù) 質(zhì)量
壓力容器在日常生活中非常常見(jiàn),同時(shí),壓力容器也是一種高強(qiáng)度、高負(fù)荷的作業(yè)工具,一旦其質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題,就會(huì)連帶的出現(xiàn)一系列的安全事故,所以,在對(duì)壓力容器進(jìn)行制作和安裝時(shí),要時(shí)刻的關(guān)注壓力容器的質(zhì)量問(wèn)題。
一、壓力容器定義及性質(zhì)
壓力容器,英文:pressure vessel,是指盛裝氣體或者液體,承載一定壓力的密閉設(shè)備。貯運(yùn)容器、反應(yīng)容器、換熱容器和分離容器均屬壓力容器。
壓力容器從使用和監(jiān)督的角度上可以分為以下幾種。
1.按照承壓能力可以分為:低壓容器、中壓容器、高壓容器和超高壓容器。
2.按照盛放介質(zhì)種類可以分為:易燃有毒的、易燃無(wú)毒、非易燃有毒、非易燃有毒。
3.按工藝過(guò)程中的作用不同分為:
①反應(yīng)容器:用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的容器。
②換熱容器:用于完成介質(zhì)的熱量交換的容器。
③分離容器:用于完成介質(zhì)的質(zhì)量交換、氣體凈化、固、液、氣分離的容器。
④貯運(yùn)容器:用于盛裝液體或氣體物料、貯運(yùn)介質(zhì)或?qū)毫ζ鹌胶饩彌_作用的容器。
低壓(代號(hào)L)容器0.1MPa≤p<1.6MPa;
中壓(代號(hào)M)容器1.6MPa≤p<10.0MPa;
高壓(代號(hào)H)容器10MPa≤p<100MPa;
超高壓(代號(hào)U)容器p≥100MPa。(1MPa=9.8Kg)
壓力容器的用途十分廣泛。它在石油化學(xué)工業(yè)、能源工業(yè)、科研和軍工等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門都起著重要作用的設(shè)備。壓力容器一般由筒體、封頭、法蘭、密封元件、開(kāi)孔和接管、支座等六大部分構(gòu)成容器本體。此外,還配有安全裝置、表計(jì)及完全不同生產(chǎn)工藝作用的內(nèi)件。壓力容器由于密封、承壓及介質(zhì)等原因,容易發(fā)生爆炸、燃燒起火而危及人員、設(shè)備和財(cái)產(chǎn)的安全及污染環(huán)境的事故。世界各國(guó)均將其列為重要的監(jiān)檢產(chǎn)品,由國(guó)家指定的專門機(jī)構(gòu),按照國(guó)家規(guī)定的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施監(jiān)督檢查和技術(shù)檢驗(yàn)。
二、壓力容器的制作工藝
1、壓力容器制造工序一般可以分為:原材料驗(yàn)收工序、劃線工序、切割工序、除銹工序、機(jī)加工(含刨邊等)工序、滾制工序、組對(duì)工序、焊接工序(產(chǎn)品焊接試板)、無(wú)損檢測(cè)工序、開(kāi)孔劃線工序、總檢工序、熱處理工序、壓力試驗(yàn)工序、防腐工序。
2、不同的焊接方法有不同的焊接工藝。焊接工藝主要根據(jù)被焊工件的材質(zhì)、牌號(hào)、化學(xué)成分,焊件結(jié)構(gòu)類型,焊接性能要求來(lái)確定。首先要確定焊接方法,如手弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊等等,焊接方法的種類非常多,只能根據(jù)具體情況選擇。確定焊接方法后,再制定焊接工藝參數(shù),焊接工藝參數(shù)的種類各不相同,如手弧焊主要包括:焊條型號(hào)(或牌號(hào))、直徑、電流、電壓、焊接電源種類、極性接法、焊接層數(shù)、道數(shù)、檢驗(yàn)方法等等。
(1) 行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)特點(diǎn)
從金屬壓力容器行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)程度看,以碳鋼為主要材質(zhì)的普通壓力容器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)較為激烈;以高級(jí)不銹鋼、有色金屬、金屬?gòu)?fù)合材料為主要材質(zhì)的特材產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)較為緩和。因此,我國(guó)金屬壓力容器行業(yè)呈現(xiàn)不同細(xì)分產(chǎn)品市場(chǎng),不同競(jìng)爭(zhēng)特點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)格局。
我國(guó)金屬壓力容器行業(yè)呈現(xiàn)出如下競(jìng)爭(zhēng)特點(diǎn):
①企業(yè)規(guī)模普遍較小2012年末,全國(guó)從事金屬壓力容器制造的企業(yè)超過(guò)4,500家,行業(yè)內(nèi)普遍存在“小而全”的組織結(jié)構(gòu),專業(yè)化協(xié)作水平較低,缺少特色鮮明、優(yōu)勢(shì)明顯的專業(yè)化企業(yè)。較低的產(chǎn)業(yè)集中度導(dǎo)致大多數(shù)企業(yè)難以形成很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
②多數(shù)企業(yè)缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力
金屬壓力容器行業(yè)內(nèi)的絕大多數(shù)企業(yè)科研投入較低,自主開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新能力較弱,缺乏具有先進(jìn)水平的核心技術(shù),缺乏研發(fā)試驗(yàn)手段。行業(yè)中只有少數(shù)骨干企業(yè)具有較強(qiáng)的自主研發(fā)能力。
③產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理
我碳鋼、普通不銹鋼材質(zhì)的產(chǎn)品多,有色金屬、高級(jí)不銹鋼及復(fù)合材質(zhì)的產(chǎn)品少。行業(yè)亟需發(fā)展一批具備較強(qiáng)研發(fā)創(chuàng)新能力、能夠生產(chǎn)包括特種金屬材質(zhì)在內(nèi)的大型化、高效化、特色化高端裝備的企業(yè),解決產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理的局面。
(2)金屬壓力容器行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局
我國(guó)是金屬壓力容器生產(chǎn)的大國(guó)。近幾年,隨著越來(lái)越多的企業(yè)進(jìn)入壓力容器行業(yè),行業(yè)規(guī)模在不斷擴(kuò)大,整個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)能力不斷提高;但行業(yè)發(fā)展不平衡,生產(chǎn)廠商眾多,行業(yè)集中度較低。
三、技術(shù)問(wèn)題
(1)行業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)薄弱國(guó)內(nèi)企業(yè)的技術(shù)裝備相對(duì)落后,規(guī)模偏小、產(chǎn)能不足等瓶頸制約了金屬壓力容器行業(yè)的發(fā)展速度。
(2)自主研發(fā)投入不足,整體技術(shù)水平落后國(guó)內(nèi)金屬壓力容器的主要制造技術(shù)和產(chǎn)品主要來(lái)自于對(duì)國(guó)外技術(shù)和產(chǎn)品的引進(jìn)、吸收和消化,自主創(chuàng)新相對(duì)不足,而且多數(shù)是在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)和產(chǎn)品基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。
(3)設(shè)計(jì)與制造分離、設(shè)備成套能力較弱、產(chǎn)品附加值不高國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)企業(yè)與制造企業(yè)長(zhǎng)期處于分離的狀態(tài),導(dǎo)致多數(shù)金屬壓力容器制造企業(yè)處于單一產(chǎn)品階段,可以提供成套設(shè)備產(chǎn)品的大型企業(yè)較少,系統(tǒng)成套能力主要依賴于設(shè)計(jì)院,產(chǎn)品的附加值不高,產(chǎn)品差異和價(jià)格差異尚未在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中得到充分體現(xiàn)。
(4)管理水平和效率有待提高,國(guó)內(nèi)的金屬壓力容器主要由各類機(jī)械制造企業(yè)生產(chǎn)制造。在市場(chǎng)需求旺盛、產(chǎn)品供不應(yīng)求的情況下,行業(yè)內(nèi)的多數(shù)企業(yè)缺乏提升管理水平的動(dòng)力,行業(yè)的整體勞動(dòng)生產(chǎn)率遠(yuǎn)落后于國(guó)際領(lǐng)先水平,在成本控制、質(zhì)量保證等方面尤顯不足。
(5)專業(yè)管理人員和高級(jí)技術(shù)人員不足
(6)資金障礙,生產(chǎn)金屬壓力容器需要裝備大型的制造設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備,前期基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資金投入較大;另外,該類設(shè)備的生產(chǎn)對(duì)配套流動(dòng)資金的要求也相對(duì)較高。因此,企業(yè)要想進(jìn)入該行業(yè)除了較大的初始投資外,還要能夠負(fù)擔(dān)較多的后續(xù)運(yùn)營(yíng)資金?!跺仩t壓力容器制造許可條件》對(duì)各等級(jí)的壓力設(shè)備的廠房和技術(shù)設(shè)施進(jìn)行了詳細(xì)的要求。
(8)制造能力和管理能力的障礙。
(9)人才和技術(shù)障礙,《鍋爐壓力容器制造許可條件》對(duì)壓力設(shè)備生產(chǎn)企業(yè),特別是持有A級(jí)證書(shū)的企業(yè)在技術(shù)力量和各級(jí)技術(shù)人才方面提出了較高要求,需要配備相當(dāng)數(shù)量的技術(shù)人員和專業(yè)作業(yè)人員。
四、壓力容器的質(zhì)量檢測(cè)
對(duì)壓力容器進(jìn)行無(wú)損檢測(cè),是壓力容器安裝前和安裝后的必須步驟,目前,我國(guó)主要采用的檢查方式是射線檢查技術(shù)。但是,隨著超聲波技術(shù)的日益成熟,特別是數(shù)字式可記錄方式在壓力容器中的廣泛應(yīng)用,壓力容器焊縫的UT檢測(cè)可與RT檢測(cè)等同采用,這樣,不但可以降低成本,更可以提高勞動(dòng)效率,更能為企業(yè)增加競(jìng)爭(zhēng)力,因此,做好壓力容器安裝的每一步工作對(duì)于一個(gè)企業(yè)來(lái)講都是至關(guān)重要的。
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姓名:蔡濤 性別:男 (1980.10.5--)學(xué)歷:本科工作單位 : 中石化中原油建工程有限公司 研究方向: 油氣田地面工程建設(shè)。