袁龍江(江蘇程順建設工程有限公司, 江蘇 徐州 221400)
壓力容器是常見的設備裝置,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領域得到了廣泛的應用,尤其隨著城市化進程的發(fā)展,在生活中的應用也很多,如取暖、熱水、煤氣等系統(tǒng)。生產(chǎn)生活方面的應用,都要針對壓力容器的制造質量嚴格檢驗,以防止發(fā)生安全事故。
第一,壓力容器使用的廣泛性。隨著社會科技的發(fā)展,客觀上帶動了工業(yè)化生產(chǎn)的大幅度進步,我國三大產(chǎn)業(yè)中對各種新型設備裝置的需求量持續(xù)增加,其中壓力容器是必不可少的組成部分。相對應地,壓力容器使用的廣泛性也形成了設備結構的多樣化,壓力容器在設計、構造和生產(chǎn)中表現(xiàn)出更復雜的特點;即便是同一行業(yè)領域使用的壓力容器,大多也需要根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境進行定制,來滿足實際環(huán)境的要求。
第二,壓力容器較高的安全性。壓力容器所使用的環(huán)境一般都很惡劣,如化工企業(yè)的聯(lián)合生產(chǎn)線,包括高溫、高壓、高毒、腐蝕性等環(huán)境,容器內的液體、氣體物質往往會對人體造成一定的傷害,因此在壓力容器的完整性、堅固性和密封性上有很高的要求,要避免易燃易爆有毒的物質泄露,甚至發(fā)生爆炸事故。
第三,壓力容器制造的專業(yè)性。壓力容器屬于特殊設備,根據(jù)我國的特種設備生產(chǎn)法規(guī)要求,必須在各項參數(shù)上滿足技術規(guī)范行業(yè)強制性標準,因此壓力容器的制造具有很強的專業(yè)性;從設計階段開始,不僅要掌握機械設計專業(yè)方面的知識,還要了解專業(yè)的容器制造要點,同時對應用領域的環(huán)節(jié)展開專業(yè)調查,總體對人才的綜合素質要求很高。
(1)材料問題 第一,材料選擇的盲目性問題。材料即材質,材料的質地是決定壓力容器質量的關鍵要素,這是由于設備的工作環(huán)境、包含物質所決定的。常規(guī)壓力容器主要采用的是金屬材料,在處理工藝上包括化學技術、物理技術、力學技術等,在解決材料工藝問題中,很多專家提出了“以優(yōu)代劣”和“以厚代薄”的觀點;相對而言,這是很直觀、很科學的理解,優(yōu)質材料在強韌度方面要比傳統(tǒng)材料更加有效,同等材料的厚度越大,壓力容器的安全性也就越高。但相對應地,“以優(yōu)代劣”和“以厚代薄”的觀點也存在一定的問題,容易忽視對實際應用的“適用性”滿足,主要從經(jīng)濟方面考慮。盲目的把安全性作為唯一標準,就會造成材料選擇的局限性。
第二,材料應用的差異性問題。在材料代用理論的影響下,材料應用的差異性逐漸凸顯,很多情況下處于經(jīng)濟因素考慮,在進行壓力容器制造中會針對材料的強韌系數(shù)進行測量,但卻容易忽略材料的化學物理屬性。如在低溫甲醇洗工藝中還原硫氫化合物中,材料的抗腐蝕性要比強韌度更加重要,碳鋼顯然比錳鋼更有優(yōu)勢;相對應地,在暗夜環(huán)境下使用低合金鋼材代替高強度鋼材優(yōu)勢也更明顯。
(2)加工變形問題 壓力容器的的外觀形狀和內部構造大同小異,尤其是在主體的罐體部分,在加工中產(chǎn)生的變形問題十分普遍,主要原因包括組裝中外力變形、模具不標準、尺寸不準確等原因。
首先,在壓力容器制造過程中忽視了下料問題,成品就會超出標準尺寸或缺陷,影響整個壓力容器的受壓均衡,制造的過程中如果缺乏對模具的規(guī)范性把握,也會造成局部的變形。綜合加工變形問題分析,90%以上的變形原因是由于人為操作造成的,因此必須采取有效地控制措施。
(3)施工順序問題 壓力容器制造中涉及的施工順序問題,主要集中在管子、管板結合方面,通常采用的連接方式包括脹接、焊接、強度脹+密度焊、強度焊+貼脹等。結合的過程中很容易發(fā)生泄漏問題,因此要格外注意。無論是“先焊后脹”還是“先脹后焊”,都要遵循一定的規(guī)律。如“先焊后脹”工序,在開始之前需要將管板坡口清洗干凈,排干凈管子和管板縫隙處的空氣,這樣有利于接頭處的縫隙嚴密質量提升;相對應地,采用“先脹后焊”的順序,要注意脹接的管段存在的大量雜質,如污漬、油漬、鐵銹等,如果清理不干凈,在焊接的過程中會導致遺留物的劇烈化學反應,造成壓力容器安全隱患。
鑒于壓力容器的特種設備屬性,其質量控制必須從制作過程展開,并遵守嚴格的出場檢測和品質保證。對于壓力容器制造過程中的常見問題,要積極尋求解決應對的方案,不能掉以輕心;從設計到審查再到材料應用,整個環(huán)節(jié)都需要嚴格執(zhí)行國家標準,任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生問題,最終都會積累到產(chǎn)品本身,造成安全隱患;基于此,建議壓力容器制造方、采購方形成長期溝通機制,達成安全共識,從過程入手展開治理。
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