歐凡強(qiáng)
摘 要:壓力容器是當(dāng)前我國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中常用的一種儀器設(shè)備,其本身的結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的多樣化特征。由于應(yīng)用環(huán)境較為惡劣,所以在安全性方面有著較高的要求,同時(shí)在壓力容器的制造質(zhì)量控制方面的要求也十分嚴(yán)格。文章從分析壓力容器制造的特征出發(fā),對(duì)于壓力容器制造過程中常見的問題和解決措施等進(jìn)行詳細(xì)的分析,以期為壓力容器制造企業(yè)的發(fā)展提供更多可參考的建議。
關(guān)鍵詞:壓力容器;制造特征;制造質(zhì)量
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國壓力容器制造業(yè)也不斷發(fā)展,而且隨著壓力容器的使用領(lǐng)域日漸廣泛,對(duì)壓力容器的制造質(zhì)量要求也越來越高,除了要滿足基本的制造規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)以外,還需要采取有效的措施對(duì)整個(gè)制造過程進(jìn)行有效的控制,確保其在質(zhì)量合格的基礎(chǔ)上滿足安全性的要求。
1 壓力容器制造的特征
1.1 品種和結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣
壓力容器的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,如工業(yè)生產(chǎn)、制藥、化工等領(lǐng)域,在不同的生產(chǎn)領(lǐng)域中對(duì)于壓力容器的使用要求也不同,所以壓力容器的品種也隨著不同的使用需求而變得日益豐富。同時(shí),不同領(lǐng)域、不同使用需求的壓力容器在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和參數(shù)方面也較為復(fù)雜,即使是同一種類型的容器,為了滿足不同用戶的使用需求,在內(nèi)部結(jié)構(gòu)和參數(shù)方面也會(huì)存在不同的差異,因而在制造工藝方面也十分多樣和復(fù)雜,難以形成規(guī)?;⑾盗谢闹圃炷J?。
1.2 對(duì)安全性要求較高
壓力容器通常應(yīng)用在高溫、高壓、腐蝕等惡劣的環(huán)境中,而且壓力容器內(nèi)盛裝的介質(zhì)一般都具有較強(qiáng)腐蝕性和毒性,因此對(duì)于壓力容器的材料和制造質(zhì)量都有較高的要求,尤其是壓力容器的安全性,受到更多的重視。所以,從壓力容器的設(shè)計(jì)階段,到制造完成,都必須要嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中的要求;在制造工藝方面需要不斷進(jìn)行更新,引進(jìn)先進(jìn)的制造工藝和技術(shù),增強(qiáng)壓力容器制造的安全性;需要注意的是,在新技術(shù)、新工藝和新材料的應(yīng)用方面,應(yīng)當(dāng)根據(jù)壓力容器的制造要求和安全性標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行合理的選擇,避免盲目的引進(jìn)新的工藝和技術(shù),而對(duì)壓力容器制造質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。
1.3 產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)性較強(qiáng)
壓力容器的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)專業(yè)性很強(qiáng)的工作,設(shè)計(jì)人員不僅要掌握基本的產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí),同時(shí)還需要了解化工設(shè)備設(shè)計(jì)的整體思路,了解壓力容器的制造工藝,并且將容器的使用環(huán)境和要求進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,才能保證壓力容器的設(shè)計(jì)滿足科學(xué)性的要求。同時(shí),要將壓力容器與相關(guān)的機(jī)械設(shè)備相結(jié)合,才能確保壓力容器與其生產(chǎn)環(huán)境的契合,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的使用效果。
1.4 制造工藝較為復(fù)雜
壓力容器的制造過程中涉及到很多不同的領(lǐng)域技術(shù),如冶金、機(jī)械、材料化學(xué)、檢驗(yàn)等,所以壓力容器的制造工藝本身也十分復(fù)雜,尤其是在生產(chǎn)流程的設(shè)計(jì)方面,需要將多個(gè)領(lǐng)域的工藝進(jìn)行合理的協(xié)調(diào),才能實(shí)現(xiàn)良好的制造質(zhì)量。
2 壓力容器制造過程中常見的問題
2.1 材料問題
在壓力容器制造過程中存在著不同程度的材料代用問題,一種情況是使用優(yōu)質(zhì)的、級(jí)別較高、性能較好的材料代替劣質(zhì)、級(jí)別較低、性能較差的材料,但是盲目的使用優(yōu)質(zhì)的材料并不代表所有情況下都能夠表現(xiàn)出優(yōu)良的性能,所以完全利用優(yōu)質(zhì)材料代替劣質(zhì)材料是不科學(xué)的;另一種情況是使用規(guī)格較厚的材料代替較薄的材料,這種現(xiàn)象的出發(fā)點(diǎn)是為了提高壓力容器的強(qiáng)度,但是這種情況會(huì)導(dǎo)致壓力容器的平面應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生改變,破壞原有的受力狀況。
2.2 變形問題
在壓力容器制造過程中經(jīng)常出現(xiàn)變形問題,一旦發(fā)生變形,會(huì)使壓力容器的嚴(yán)密性和可靠性受到較大影響,也會(huì)降低壓力容器運(yùn)行的安全性。引起變形的原因主要有:一是材料的規(guī)格與尺寸不符合設(shè)計(jì)方案的要求,使得下料的準(zhǔn)確性受到影響;二是模具的尺寸和形狀不符合制造工藝的要求,導(dǎo)致壓力容器的結(jié)構(gòu)發(fā)生變形;三是壓力容器組裝的過程中,零部件和元件的配合尺寸不吻合,導(dǎo)致壓力容器變形。
2.3 焊接缺陷問題
焊接工藝是壓力容器制造過程中關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),焊接質(zhì)量是影響壓力容器功能的重要因素。在壓力容器的制造過程中,由于焊接不良而引起的焊接缺陷問題較為常見,如結(jié)構(gòu)表面的焊接缺陷而形成的錯(cuò)邊和角變形問題,焊縫內(nèi)部存在夾渣、氣孔、未熔合等問題。焊接缺陷的存在對(duì)于壓力容器整體的使用性能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,在實(shí)際的應(yīng)用過程中也容易引起安全事故。
3 壓力容器制造中常見問題的解決措施
3.1 材料的質(zhì)量控制
壓力容器的材料選擇,應(yīng)當(dāng)符合國家及行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,如果確實(shí)需要使用其他材料代替設(shè)計(jì)方案中的材料,則應(yīng)當(dāng)出具相關(guān)的書面報(bào)告,并且由設(shè)計(jì)人員和技術(shù)人員進(jìn)行重新計(jì)算和調(diào)整方案之后,才能實(shí)施,而且要做好相應(yīng)的變更記錄。對(duì)于壓力容器的制造來說,完全使用優(yōu)質(zhì)的材料和較厚的板材不代表其整體性能的增加,而應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求,根據(jù)壓力容器的使用需求,對(duì)不同結(jié)構(gòu)的材料進(jìn)行合理的配置,才能保證壓力容器性能的最優(yōu)化。總之,對(duì)于材料代用問題,必須要經(jīng)過變更申請(qǐng),根據(jù)實(shí)際的情況做出相應(yīng)的調(diào)整,最大限度的減少由于材料代用而帶來的不利影響。
3.2 變形問題的控制措施
對(duì)于壓力容器制造過程中的變形問題,可以采取以下的控制措施:第一,提高技術(shù)人員的專業(yè)水平,對(duì)于下料的尺寸和規(guī)格進(jìn)行嚴(yán)格控制,確保其符合設(shè)計(jì)方案的要求;第二,在壓力容器成形之初,嚴(yán)格按照操作的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行操作,并且要對(duì)模具的制作質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制,避免模具結(jié)構(gòu)的變化對(duì)壓力容器結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響;第三,在壓力容器的組裝過程中,要對(duì)其進(jìn)行定位,按照直徑、厚度等不同的參數(shù)對(duì)壓力容器的殼體采取適當(dāng)?shù)闹?,避免殼體對(duì)接邊出現(xiàn)錯(cuò)邊的問題。
3.3 焊接缺陷的控制措施
在壓力容器尤其是大型壓力容器的焊接作業(yè)中錯(cuò)邊和角變形是很難避免,在焊接作業(yè)過程中就要嚴(yán)格執(zhí)行壓力容器制造標(biāo)準(zhǔn),把此類缺陷控制在允許條件以內(nèi)。針對(duì)氣孔和夾渣缺陷等隱性缺陷的控制,可以選擇合理的焊接電流及焊速;確保坡口邊緣清潔;嚴(yán)格按照規(guī)定保管和焙烘焊接材料、杜絕變質(zhì)焊接材料的使用。對(duì)于裂紋的控制,可以選用雜質(zhì)少的精煉鋼做母材、選用低氫焊材并嚴(yán)格執(zhí)行焊材焙烘程序;采用在厚度方向上有最小收縮應(yīng)力的焊接接頭形式。
4 結(jié)束語
總之,在壓力容器的制造過程中容易產(chǎn)生的問題較多,對(duì)于壓力容器的制造質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生一定的影響,所以在壓力容器的制造過程中,要遵循壓力容器的特征,并且以此為依據(jù)開展相應(yīng)的設(shè)計(jì)和制造工作,提高壓力容器設(shè)計(jì)與制造的科學(xué)性,提高其制造質(zhì)量,保證壓力容器在應(yīng)用的過程中實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定的目標(biāo)。
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