董蓓蓓(南京寶色股份公司,江蘇 南京211178)
工業(yè)設(shè)備如今在各行各業(yè)都有使用,人類生產(chǎn)生活已經(jīng)離不開工業(yè)設(shè)備。壓力容器也是如此,但也因為壓力容器自身存在的一些特性以及對其在使用過程中考慮安全性能的要求,目前壓力容器還存在許多問題,需要進(jìn)一步解決。因此本文將對壓力容器的使用和制造問題進(jìn)行研究探討,提出解決之道。以便更好的滿足生產(chǎn)生活需要。
制造壓力容器的工序復(fù)雜,使用中對它的安全性要求高。因此在材料的選擇上面要摒棄劣質(zhì)還有不良材料的選擇,需要更高質(zhì)量、安全性能更高的材料來制造,以求更符合市場需求,安全性能更高,質(zhì)量更好的壓力容器。然而實際當(dāng)中,并不是材料好就一定適合壓力容器的制造,有些時候反而會使其產(chǎn)生相反的效果,全都是好材料制造出來的壓力容器反而更不適合使用或者制造出的壓力容器質(zhì)量更不能滿足市場需要。
變形是在壓力容器制造過程中是比較常見的問題,壓力容器變形會使它質(zhì)量大打折扣,制造過程中也可能引發(fā)安全隱患問題出現(xiàn)。通過長時間的跟蹤和總結(jié),對制造過程中變形問題進(jìn)行探索,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生變形的原因也有很多方面。舉一些例子,制造過程中所選擇的材料跟設(shè)計需要的材料不匹配,制造過程中所選擇的模具跟要求的制造標(biāo)準(zhǔn)有很大出入,這些都會導(dǎo)致壓力容器變形問題出現(xiàn)。
在制造還有維修壓力容器過程中,焊接是必不可少的工序,也是非常重要的工作環(huán)節(jié)。而焊接工作的工藝要求也會對壓力容器產(chǎn)生重要影響。比如在進(jìn)行焊接工作程序的時候,焊接工作人員焊接操作工序不規(guī)范,焊接時的電流過大或過小其相應(yīng)焊接部位就存在安全隱患和缺陷。相比其他部位,它更容易受到腐蝕,強(qiáng)度也更容易受到影響,從而導(dǎo)致整個壓力容器的質(zhì)量問題。
工業(yè)革命以來,社會高速發(fā)展,如今全球的工業(yè)水平處于較高的位置。無論是技術(shù),還是制造標(biāo)準(zhǔn)都日新月異,不斷完善。而在壓力容器制造中,工藝設(shè)計它可以選擇的制造標(biāo)準(zhǔn)也非常的多,在進(jìn)行這方面工作的時候,很容易選取標(biāo)準(zhǔn)時產(chǎn)生偏差,因而設(shè)計出來的壓力容器有很大的隱患問題,進(jìn)一步影響到壓力容器的使用。
相對于其他的一些問題,壓力容器的裂紋是非常嚴(yán)重也非常明顯的問題。一旦出現(xiàn),相當(dāng)于壓力容器就報廢了。所以這一類的問題是特別要去重視和處理的,當(dāng)然壓力容器產(chǎn)生裂紋的緣由有很多也很復(fù)雜。
氫脆現(xiàn)象是壓力容器產(chǎn)生開裂的一個重要情況。工藝制造者都知道,氫作為一種質(zhì)量輕,直徑小的元素。正是因為這種特性,在金屬材料中氫元素活潑自由,在金屬內(nèi)部自由活動擴(kuò)散,最終導(dǎo)致氫脆現(xiàn)象。而當(dāng)氫脆現(xiàn)象表現(xiàn)在壓力容器上時,對于壓力容器所使用的金屬材料的塑形還有強(qiáng)度都產(chǎn)生了降低的效果,而這種作用力一旦集中,在壓力容器上的體現(xiàn)就是出現(xiàn)冷裂紋,從而出現(xiàn)壓力容器開裂現(xiàn)象,自然壓力容器就不能再繼續(xù)正常使用。
目前市場上制造標(biāo)準(zhǔn)選擇種類繁多,這需要結(jié)合現(xiàn)實當(dāng)中的實際情況,有關(guān)部門制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),完善選取標(biāo)準(zhǔn),做到有標(biāo)準(zhǔn)而執(zhí)行。當(dāng)然,制定標(biāo)準(zhǔn)是起到遵守的目的,在具體的操作過程當(dāng)中,還需要相應(yīng)的監(jiān)督管理,對相應(yīng)工作進(jìn)行監(jiān)督。
另外對于選取材料來制造壓力容器,應(yīng)嚴(yán)格遵守國家還有行業(yè)所制定的制造材料標(biāo)準(zhǔn)來選擇。對材料進(jìn)行加工中,不得任意替換所需要的材料,確確實實有更換材料的情況出現(xiàn),相應(yīng)崗位工作責(zé)任人要進(jìn)行材料申請書面材料,之后上交有關(guān)設(shè)計和審批部門進(jìn)行審批。審批通過之后才可以對其進(jìn)行相應(yīng)替換。
焊接工序在壓力容器制造中非常重要,也很考驗相應(yīng)的焊接工作人員的焊接技術(shù)水平,特別是在一些特殊部位,焊接難度大,對焊接工作人員就需要更高的要求。因此,對于參與焊接工作的相應(yīng)人員,要進(jìn)行定期培訓(xùn)考核上崗,不斷提高人員的專業(yè)技能,讓其更符合工作需要。
壓力容器分為外部還有內(nèi)部,因為內(nèi)部問題更不容易發(fā)現(xiàn),因此在進(jìn)行這部分工作的時候,焊接人員更要細(xì)致的進(jìn)行工作。焊接結(jié)束之后,可以查看焊接的整體情況,對焊渣等要清理干凈。
進(jìn)行壓力容器外面也就是外表面焊接工作的時候,工作人員要嚴(yán)格遵守相關(guān)工作規(guī)定,像錯邊,邊角變形是很容易出現(xiàn)的情況,而且一旦出現(xiàn)這類的情況,很難進(jìn)行彌補(bǔ),進(jìn)行清除工作。因此更加需要參與焊接工作的技術(shù)人員盡量避免此類情況的產(chǎn)生,以免影響整個壓力容器的使用質(zhì)量。
2.3.1 因為焊接而引起的變形問題
焊接的過程中溫度很高,而高溫對使用的材料產(chǎn)生影響,發(fā)生變形。因而進(jìn)一步導(dǎo)致壓力容器變形。因此在焊接的過程中,為了避免焊接變形情況的發(fā)生,需要做很多的工作。進(jìn)行焊接工作的場所環(huán)境,進(jìn)行焊接的方式,還有進(jìn)行材料焊接前,和焊接工作完成之后,材料的處理方式,都需要更細(xì)致的處理。比如可以采取抑制形變的方式,比如某一個部位的焊接可能會產(chǎn)生變形,那么在這個部位可以進(jìn)行反方向焊接,兩兩抵消。
2.3.2 因為內(nèi)應(yīng)力引發(fā)的變形問題
制造壓力容器的過程中,采取機(jī)加工工序是非常普遍的。而這其中進(jìn)行零部件的組裝工作時會有一定強(qiáng)制力的產(chǎn)生,一旦強(qiáng)制力達(dá)到一定的水平高度就會導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力的出現(xiàn)。而這就是產(chǎn)生形變的原因,嚴(yán)重的情況甚至可能會導(dǎo)致裂變的出現(xiàn)。一般在出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力的情況時所采用的方法是熱處理。不過在具體的熱處理的過程中還需要工作人員注意一些問題,熱處理首先就是要加熱然后進(jìn)行相應(yīng)的處理,而加熱溫度升高之后對于壓力容器的穩(wěn)定性會造成不利影響。所以,這部分工作進(jìn)行過程中,加熱的時間一定要嚴(yán)格把關(guān)控制,對于加熱材料的溫度也需要把控,防止出現(xiàn)其他不必要的問題。
2.3.3 因為零部件成型誤差引發(fā)的變形問題
壓力容器制造過程中,因為所選擇的模具與標(biāo)準(zhǔn)有一定的誤差,導(dǎo)致各部件存在一定的誤差,影響到整個制造工序。給組裝等都帶來一系列問題,最終導(dǎo)致變形情況的出現(xiàn)。因此在選擇相應(yīng)的模具的時候,一定要按照規(guī)范選擇或者掌握好所需要模具的精確尺寸進(jìn)行選擇。
很多壓力容器制作過程中所需要的各種零部件進(jìn)行加工成型的過程中,可能因為熱脹冷縮的情況發(fā)生尺寸上面的變化,與原本所需要的零部件的尺寸產(chǎn)生誤差,達(dá)不到使用的標(biāo)準(zhǔn)要求。這也是需要考慮的點。
針對于壓力容器出現(xiàn)裂紋問題的情況,首先在材料的選擇上面,對于所需要用到的鋼材盡量選用雜質(zhì)少的或低氫材料,現(xiàn)實當(dāng)中對相應(yīng)材料進(jìn)行加熱的工作也是降低氫元素含量的重要手段,以此降低出現(xiàn)氫脆現(xiàn)象帶來的壓力容器開裂情況。另外,也可以選擇加入一些其他元素,比如鈦,還有鉻這些元素,預(yù)防整個加工的工序中大量的氫元素進(jìn)入到鋼材內(nèi)部,從而達(dá)到降低鋼材中氫元素的含量,這也是一種非常好的避免氫脆現(xiàn)象產(chǎn)生的方式。而在相應(yīng)材料的焊接工作時,焊接工作人員也一定要嚴(yán)格遵守焊接工藝來進(jìn)行。
綜上所述,作為常見的工業(yè)設(shè)備的壓力容器,它的質(zhì)量問題受到了復(fù)雜制造程序,維修問題多等各方面因素的影響,而出現(xiàn)各方面的問題。所以,現(xiàn)實當(dāng)中,對其制造過程和維修等進(jìn)行細(xì)致探索,找出各方面的問題所在,針對實際問題,提出具體的應(yīng)對方法。以此提高壓力容器的質(zhì)量,讓它更符合生產(chǎn)生活的需要。