白宇
(遼寧華標(biāo)壓力容器有限公司,遼寧 遼陽 111000)
壓力容器能否安全運(yùn)行,在很大程度上取決于設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量,而設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量又與工程技術(shù)人員能否對(duì)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)正確理解密切相關(guān)。近年來,壓力容器被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)及生活中,壓力容器具有高負(fù)荷、高強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安全要求高的特點(diǎn),當(dāng)存在一些質(zhì)量問題時(shí),容易引起安全事故的發(fā)生。這不僅影響到人們正常的工作生活,還給生命財(cái)產(chǎn)帶來巨大的威脅。因此對(duì)其設(shè)計(jì)與制造的要求也越來越高。在設(shè)計(jì)與制作壓力容器時(shí),必須嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求進(jìn)行,同時(shí)要注意制造過程中出現(xiàn)的問題。
壓力容器的設(shè)計(jì)與制造首先要保證容器的安全使用性能,在設(shè)計(jì)中一定要考慮到將來的使用環(huán)境因素對(duì)壓力容器的影響,環(huán)境因素里包括溫度、濕度、腐蝕性、風(fēng)載荷、地震載荷、雪載荷等因素。要根據(jù)容器使用的地理環(huán)境和工作環(huán)境的特點(diǎn)來合理的設(shè)計(jì)與制造壓力容器,從壓力容器的設(shè)計(jì)選材、制造方案的設(shè)計(jì)、焊接制作和耐壓試驗(yàn)等諸多方面進(jìn)行綜合考量,才能夠確保壓力容器的可靠性、安全性和產(chǎn)品質(zhì)量,從而帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
壓力容器材料選擇得當(dāng)直接關(guān)系著壓力容器各個(gè)參數(shù)指標(biāo)是否能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。為了保證設(shè)計(jì)質(zhì)量,要求技術(shù)人員必須依據(jù)壓力容器的特點(diǎn),對(duì)其材料以及零部件的選取等問題進(jìn)行充分的斟酌及試驗(yàn)。壓力容器對(duì)工作環(huán)境要有很大程度的適應(yīng)性,因此材料選擇尤為重要。為保證壓力容器的質(zhì)量,盡量減少安全事故的發(fā)生,應(yīng)正確的進(jìn)行選材、用材。誤用材料、不適當(dāng)?shù)倪x材以及材料缺陷等材料原因是造成壓力容器設(shè)備事故的重要原因,因而相關(guān)人員必須高度重視。但是,在選擇材料的時(shí)候通常會(huì)受到一些外界因素的干擾,這時(shí)候設(shè)計(jì)人員必須要理清思路,嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān),材料對(duì)于任何工業(yè)設(shè)備來說都起著至關(guān)重要的作用,而壓力容器材料選擇的重要性更是超過普通的容器,主要是因?yàn)閴毫θ萜魍幵诟邷馗邏旱墓ぷ鳝h(huán)境中,其材料一旦改變,那么它的受力情況將會(huì)發(fā)生變化,因此在設(shè)計(jì)和制造壓力容器時(shí),一定要選擇合理的材料進(jìn)行制造。
壓力容器變形的問題出現(xiàn)的概率非常大,它也受許多方面問題的影響,首先是壓力容器罐體的制造焊接工藝會(huì)造成壓力容器的變形,焊接過程中所產(chǎn)生的瞬間高溫會(huì)造成罐體材料的變形。其次是壓力容器制造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力造成變形。再者壓力容器制造過程中因加工誤差過大或制造工藝操作不當(dāng)引發(fā)壓力容器變形。例如加熱成型的封頭發(fā)生脫?,F(xiàn)象,在溫度較高的情況下發(fā)生脫模,則引發(fā)嚴(yán)重的封頭收縮變形。
在制造壓力容器過程中,要選擇合理的材料,在材料選取過程中,嚴(yán)格遵守國家對(duì)壓力容器制造過程中材料的選取要求,從而根據(jù)不同行業(yè)的不同需求,選擇適合的材料進(jìn)行制造。在制造過程中,如果遇到無法采購或者很難采購的材料,一定要根據(jù)相關(guān)制造要求,選擇其他適合的材料進(jìn)行代用,在代用過程中,首先要向相關(guān)技術(shù)人員提出申請(qǐng)報(bào)告,技術(shù)人員對(duì)代用材料進(jìn)行分析與篩選,保證材料的良好性能,得到技術(shù)人員認(rèn)可以后,方可繼續(xù)進(jìn)行壓力容器的制造。無論是原始材料,還是代用材料,都要根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行使用。在壓力容器制造過程中,還要根據(jù)材料的特征與特性,聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用情況,檢測(cè)材料的各方面性能,減少缺陷問題的發(fā)生情況。
對(duì)于壓力容器焊接環(huán)節(jié)所造成的容器變形,要針對(duì)不同的容器外形來設(shè)計(jì)焊接工藝方案,對(duì)于球形容器的焊接設(shè)計(jì),要求對(duì)整體預(yù)先組裝后進(jìn)行焊接,為確保焊接后受力均勻,要按照一定的順序進(jìn)行焊接。當(dāng)壓力容器需要組合焊接時(shí),在設(shè)計(jì)要求上要考慮預(yù)留焊接收縮量的合適數(shù)值,以防止因?yàn)楹附邮湛s量不符造成容器殼體開裂。為防止容器變形在可能出現(xiàn)焊接變形的部位采取反向焊接的工藝手法,做到人為降低或消除焊接變形。對(duì)于消除因內(nèi)應(yīng)力造成的容器變形的解決方法是采用熱處理的焊接工藝。內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生來自于容器整體溫度的升高或壓力的升高變化,所以將焊接的容器整體加熱至一定的溫度下進(jìn)行焊接操作,同時(shí)防止受熱不均勻的出現(xiàn),可采取加固或增加支架的措施予以防御。對(duì)于因?yàn)樵O(shè)計(jì)誤差出現(xiàn)的容器變形要對(duì)樣板和模具繼續(xù)仔細(xì)的檢查,模具和樣板必須按照標(biāo)準(zhǔn)尺寸設(shè)計(jì),可以避免容器形位誤差造成的變形。
壓力容器在近代工業(yè)生產(chǎn)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用,并且壓力容器結(jié)構(gòu)尺寸越來越大,結(jié)構(gòu)型式和工作條件越來越復(fù)雜,操作壓力和操作溫度越來越高,從而對(duì)壓容器的設(shè)計(jì)要求越來越高。一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題,就可能引發(fā)重大安全事故,造成極大影響和損失,所以整個(gè)設(shè)計(jì)、制造過程應(yīng)全程跟蹤,發(fā)現(xiàn)有任何隱患,立即整改,防止造成重大損失。