馮桂江

（江蘇金斗重工有限公司，江蘇 鹽城 224000）

壓力容器制造常見問題淺析

馮桂江

（江蘇金斗重工有限公司，江蘇 鹽城 224000）

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，壓力容器與人們的學(xué)習(xí)、生活和工作密切相關(guān)，其安全問題值得我們考慮。所以我們應(yīng)當(dāng)從壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和安裝檢驗(yàn)等方面來嚴(yán)格加強(qiáng)對壓力容器的質(zhì)量安全控制，并定期組織員工進(jìn)行壓力容器安全教育培訓(xùn)，確保壓力容器安全得到很大的提高。

使用特點(diǎn)；常見問題分析；安裝檢驗(yàn)

壓力容器使用范圍很廣，如石油、化工、冶金、航空等各個(gè)工業(yè)部門，并且這些設(shè)備多數(shù)在復(fù)雜的介質(zhì)與操作工況中使用，如高溫、低溫、易燃、易爆、有毒等，如果沒有做好各項(xiàng)監(jiān)督和質(zhì)量控制，出現(xiàn)了事故，會產(chǎn)生巨大破壞，給國家和人民財(cái)產(chǎn)造成巨大損失。為了確保壓力容器的質(zhì)量，保障設(shè)備的正常運(yùn)行，在制造過程中，必須加強(qiáng)質(zhì)量控制，嚴(yán)格執(zhí)行國家頒布的GB 150.1-150.4-2011《壓力容器》及TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和HG20584-1998《鋼制化工容器制造技術(shù)規(guī)定》等法規(guī)文件，對壓力容器制造過程中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行控制，并做好監(jiān)督檢驗(yàn)工作。

1 壓力容器使用特點(diǎn)

對于壓力容器，最基本的要求就是在保證安全的前提下實(shí)現(xiàn)長期有效運(yùn)行，在制造和安裝過程中，應(yīng)該滿足：在設(shè)計(jì)內(nèi)壓力作用下，具有一定的強(qiáng)度，壓力容器不會出現(xiàn)開裂、失效等問題；在設(shè)計(jì)外壓力作用下，具有一定的剛度，防止變形；密封性能較好；保證不能出現(xiàn)各種質(zhì)量問題帶來的安全隱患；增長使用年限，壓力容器使用年限按設(shè)計(jì)規(guī)定，如果沒有規(guī)定，超過20年要繼續(xù)使用的話要委托當(dāng)?shù)靥胤N設(shè)備檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)對其進(jìn)行檢驗(yàn)，批準(zhǔn)后方能繼續(xù)使用；在使用過程中，應(yīng)該做好定期檢驗(yàn)和維修等工作，保證其能正常運(yùn)行。

壓力容器在運(yùn)行過程中，肯定會承受一定的壓力，這個(gè)壓力會在容器的殼體中產(chǎn)生一定的應(yīng)力，當(dāng)這個(gè)應(yīng)力超過了材料的承載能力，就會出現(xiàn)裂紋，隨著裂紋的擴(kuò)張，最終導(dǎo)致壓力容器出現(xiàn)破裂而發(fā)生事故；溫度是壓力容器制造和安裝過程中應(yīng)該控制的因素，在溫度變化過程中，可能會出現(xiàn)受熱膨脹不均勻，出現(xiàn)裂紋。因此，為了保證安全，應(yīng)該從以下三個(gè)方面進(jìn)行控制：第一，介質(zhì)與壓力和溫度相關(guān)的物理特性；第二，壓力容器承裝的介質(zhì)對容器的影響；第三，承裝介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，如易燃、易爆等。

在壓力容器的制造和安裝過程中，還應(yīng)該對壓力容器的材料、承裝介質(zhì)等因素進(jìn)行充分的考慮，才能做好壓力容器的設(shè)計(jì)和安裝。

2 壓力容器制造常見問題分析

2.1 設(shè)計(jì)時(shí)選用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不明

壓力容器的制造屬于特種設(shè)備的制造，其質(zhì)量關(guān)系到使用效果和人身安全。首先，設(shè)計(jì)單位應(yīng)該對壓力容器的制造標(biāo)準(zhǔn)和各種材料比較熟悉，如果設(shè)計(jì)人員沒有做好這些工作，對制造標(biāo)準(zhǔn)不熟悉、對新標(biāo)準(zhǔn)接受不夠快，可能在設(shè)計(jì)過程中選取的參數(shù)、材料不符合要求，最終導(dǎo)致設(shè)計(jì)不符合要求。如壓力容器檢測過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)時(shí)使用了舊的標(biāo)準(zhǔn)，最終導(dǎo)致所使用的設(shè)備檢測精度不高，檢測的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，出現(xiàn)了設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。有些設(shè)計(jì)人員沒有按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，而是按照自己的理解來做，最終導(dǎo)致制造廠家采購部門在采購過程中，沒有按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)備采購和檢測，導(dǎo)致用戶采購的產(chǎn)品規(guī)格不符合設(shè)計(jì)和國家規(guī)范要求。

2.2 制造過程中材料選擇不當(dāng)

壓力容器所使用的金屬材料的主要性能，包括力學(xué)性能、化學(xué)性能、物理性能和工藝性能。材料性能對于某種材料而言，是確定不變的。一種材料在某一方面的性能“優(yōu)”于另一種材料的同時(shí)，有可能在其它方面“劣”于另一種材料。在不同的情況下，人們對材料性能的需求是千變?nèi)f化的，在材料代用問題上的“優(yōu)”、“劣”判斷，只能具體問題具體分析，這方面的事例在壓力容器中是常見的。壓力容器用低合金鋼，雖然強(qiáng)度等機(jī)械性能方面的指標(biāo)要優(yōu)于碳素鋼，但是其可焊性、冷加工性能卻不如碳素鋼好，因?yàn)橐话銖?qiáng)度級別越高，其可焊性和冷加工性能就越差。壓力容器用低合金鋼抗應(yīng)力腐蝕性能卻不如碳素鋼好。材料代用時(shí)如果考慮不周，將會給壓力容器的安全使用留下隱患。

2.3 無損檢測的問題

為了保證制造的壓力容器滿足國家規(guī)范要求，就必須采用先進(jìn)的檢測方法。目前最為常用的就是無損檢測方法。這種方法具有檢測時(shí)間短、不損壞設(shè)備，是一種新型的檢測技術(shù)。但是在目前檢測情況來看，許多檢測人員都沒有經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)和考核，沒有取得特種設(shè)備作業(yè)人員的檢測資格，在無損檢測過程中存在著一定的隱患。在檢測過程中，有些檢測人員沒有嚴(yán)格按照無損檢測工藝標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)圖紙進(jìn)行檢驗(yàn)，沒有做好參數(shù)選擇和數(shù)據(jù)記錄，最終由于檢測不嚴(yán)格、不規(guī)范，而導(dǎo)致設(shè)備存在一定的安全隱患。

2.4 水壓試驗(yàn)的問題

當(dāng)設(shè)備制造完備后，應(yīng)該對其進(jìn)行水壓試驗(yàn)，這是設(shè)備制造的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，也是最為重要的，其檢驗(yàn)是否合格將直接影響到設(shè)備是否投入使用。在設(shè)備進(jìn)行水壓試驗(yàn)的過程中，應(yīng)該同時(shí)對設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)，對設(shè)備焊接的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，尤其是焊縫是否存在應(yīng)力集中現(xiàn)象。如果出現(xiàn)了這種情況，一旦設(shè)備承受一定的壓力，就會在應(yīng)力集中部位出現(xiàn)微裂紋，從而導(dǎo)致裂縫的擴(kuò)展，降低了設(shè)備的使用壽命。對焊縫進(jìn)行檢驗(yàn)，可以保證在設(shè)計(jì)壓力下，設(shè)備能正常使用，延長其使用壽命，提高防爆壓力。

3 壓力容器的安裝檢驗(yàn)

3.1 安裝前的準(zhǔn)備工作

在壓力容器安裝前，應(yīng)該做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。首先應(yīng)該檢查施工方案的合理性和可行性，保證施工工人經(jīng)過了專業(yè)的培訓(xùn)，對設(shè)備安裝的安全性進(jìn)行檢查，對于可能出現(xiàn)的安全隱患進(jìn)行合理的控制。其次要清理設(shè)備、場地的雜物，保證設(shè)備上無油污、灰塵等，對于特別大的設(shè)備安裝，應(yīng)該在安裝前進(jìn)行試壓工作，并做好檢驗(yàn)記錄。

3.2 安裝過程中檢查

在壓力容器安裝過程中，應(yīng)該從以下幾個(gè)方面做好工作：吊裝設(shè)備就位、施工材料和人員就位、壓力容器就位、場地清理、找平、壓力容器地腳螺栓埋設(shè)和緊固，以及二次灌漿等工作。

在每一步安裝過程中都應(yīng)該做好檢查，對于出現(xiàn)的問題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查和解決，避免在安裝過程中出現(xiàn)較大的安全事故。

（1）設(shè)備的吊裝就位檢查。在吊裝設(shè)備就位前，應(yīng)該根據(jù)安裝場地的實(shí)際情況制定安裝方案，對設(shè)備安裝周圍的環(huán)境檢查勘察，沒有發(fā)現(xiàn)問題后，就應(yīng)該進(jìn)行設(shè)備的就位安裝，在安裝過程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求、平面布置圖進(jìn)行安裝，對管道接口位置、入孔位置進(jìn)行檢驗(yàn)，最終保證安裝的地腳螺栓滿足設(shè)計(jì)要求。

（2）設(shè)備內(nèi)件安裝。設(shè)備內(nèi)件種類繁多，根據(jù)工藝要求不同，內(nèi)部往往帶有各類塔盤、篩板、填料、觸媒筒、蒸汽盤管、噴淋裝置和攪拌裝置等內(nèi)件，對安裝的要求也不相同。安裝之前要對零部件（指內(nèi)件）進(jìn)行檢查，如塔板的尺寸、表面缺陷、加工精度等，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)修理。

3.3 壓力容器的焊接

在壓力容器焊接過程中，應(yīng)該保證焊接質(zhì)量，這就需要通過焊接參數(shù)的設(shè)置來進(jìn)行合理的控制，如果沒有按照焊接參數(shù)進(jìn)行控制，不能保證焊接質(zhì)量。另外一個(gè)控制因素就是焊接速度，這是焊接過程中控制焊接能力輸入的關(guān)鍵因素，尤其在制造低溫容器過程中，應(yīng)該根據(jù)焊接要求來確定焊接的長度。

3.4 無損檢測控制

無損檢測就是在不破壞容器設(shè)備的條件下對焊接質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)的方法，常用的無損檢測方法有射線、超聲波、磁粉、滲透等，這幾種方法可以檢驗(yàn)容器表面、內(nèi)部、焊縫處的缺陷，保證壓力容器的質(zhì)量。

Common problems in pressure vessel manufacturing

TH49

1009-797X （2015） 20-0055-02

A DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.20.006

馮桂江（1981-），畢業(yè)于江蘇大學(xué)，現(xiàn)從事壓力容器設(shè)計(jì)與制造工作。

2015-09-10