壓力容器制造過程中常見問題探討

程利娟　尹擘

【摘 要】壓力容器是生產、生活中廣泛使用的一種設備，除了在設計時應嚴格按標準規范要求設計外，制造過程亦至關重要，且有些問題應引起足夠的重視。本文主要圍繞著壓力容器的設計質量、制造質量和安裝質量三各方面展開，進一步提出壓力容器制造過程中出現的常見質量問題，并提出相應的解決方案。

【關鍵詞】壓力容器；設計質量；制造質量；焊接技術；控制措施

壓力容器在日常生活中應用較為廣泛，主要作用為在一定的壓力、溫度和易燃、易爆、有毒介質的條件下對特定物質進行加工和處理的特種設備。現有壓力容器制造由設計、機加工和鉚接、材料、焊接、計量理化和檢驗等部分貫穿于整個過程，各部分相互聯系，相互協調，相互制約，共同完成壓力容器產品的制造。本文基于壓力容器制造的構成和特點，從設計時標準的選用、材料代用、焊后熱處理及產品焊接試板等方面，分析了壓力容器制造中常見問題。

1 壓力容器的構成和特點

1.1 產品結構和參數的多樣性

壓力容器產品適用范圍廣，如制藥、化工、石油、冶煉、飲食等行業，產品具有品種繁多的特點，即使是同類產品中，也會因客戶需求上的差異，造成產品結構上的不同，進而引起制造工藝上的多樣性。

1.2 有較高的安全性要求

壓力容器制造，必須遵循大量的、強制性的標準和規范，并且標準和規范具有時效性。壓力容器產品因其多在高溫、高壓、真空、腐蝕等環境條件下長期運行，而所盛裝的介質常為易燃、易爆、劇毒、有害物質，因此產品的安全性被放在首位，產品從設計開始，就需要遵循強制性的標準和規范，如GB150、GB151等等。隨著科學技術的不斷進步，新技術、新工藝、新材料和新的管理手段的運用，加速了標準和規范的更新。例如舊標準受當時的技術和經濟條件的限制和制約，以考慮安全性為主，忽略了客戶對經濟性的關注；新標準在新思想的影響下，制定者已意識到客戶對經濟性的需求是不可忽視的，故新標準逐漸把經濟因素放到了比較重要的位置，這體現在新標準中對安全系數的降低。

1.3 制造過程中存在著許多相似的信息

在壓力容器產品制造的統計過程中，發現其中存在著許多相似信息，如工藝流程的相似性、零部件幾何形狀之間的相似性、產品結構之間的相似性、同事物處理過程之間的相似性。對這些相似信息的利用，能有效地提高企業的競爭力。

1.4 設計具有較強的專業性

壓力容器產品不同于通用機械產品，在運用軟件技術進行產品設計時，不僅要求人員掌握先進的計算機技術，更要具備化工設備的整體設計思想。

1.5 涉及多行業、多學科的綜合性產品

壓力容器制造技術涉及到冶金、機械加工、腐蝕與防腐、無損檢測、安全防護等眾多行業，因此制造過程要求多行業、多學科、多方面的協作共同來完成，并且為確保產品質量，形成了以職能為中心的、以控制為導向的機械式組織結構。

1.6 結構復雜，多種多樣

使產品的品種增多，但組成產品的各部分組件間聯系相對松散，產品便于進行系列化和模塊化。

1.7 焊接質量是主要的質量控制點

制造過程是以鈑金件的焊接質量為主要質量控制點，同時也是制造過程的薄弱環節。

2 壓力容器設計質量的影響因素及控制措施

壓力容器作為特種設備之一，設計質量的好壞是關于其整體質量的第一步。由壓力容器質量安全所引發的事故不計其數，同時也給國民經濟的發展帶來了巨大的影響。因此，壓力容器質量安全的形勢十分的嚴峻，應從生產的眾多方面著手，不斷的完善和解決生產安全方面所存在的不足。設計質量的提高要求技術人員要根據壓力容器的特性，對其材料和零部件的選取等方面進行充分的斟酌和試驗。同時，設計單位技術力量也尤為重要，一些設計團隊的技術支持水平較低，甚至直接導致設計時選用的標準不正確情況的發生。

壓力容器對工作環境要有很大程度的適應性，因此材料選擇尤為重要。為保證壓力容器的質量，盡量減少安全事故的發生，應正確的進行選材、用材。選材不當、材料誤用、材料缺陷等材料原因是造成壓力容器設備事故的主要原因之一。首先，在壓力容器設計過程中，根據容器的具體工作環境及用途，分析材料材質的化學成分及屬性。在考慮材料的適用性的同時，也應綜合考慮材料的成本，進而綜合各種因素選擇既符合生產要求又經濟實惠的材料。在引進材料過程中應加強管制，對是否符合該設備的設計技術要求，化學成分、力學性能、工藝試驗、無損檢測是否符合要求等方面也要加強監管。壓力容器的零部件的質量作為制造過程中的一個首要環節，制造廠家應對壓力容器制造用零部件的采購、驗收、標識、保管、發放和使用等作出規定，以確保壓力容器用零部件的質量和準確無誤，從而保證壓力容器的制造質量。

3 壓力容器制造質量的影響因素及控制措施

壓力容器的制造屬于精密儀器的制造，對制造工藝要求比較嚴格。為了保證壓力容器產品形成的各個階段都處于受控狀態，確保產品質量滿足法規、標準的要求，壓力容器制造工藝、生產過程管理、工裝和模具也應該嚴格按照規定進行。制造工藝應嚴格遵守壓力容器制造的工藝流程。

鋼制壓力容器大多采用焊接方法制成，壓力容器制造過程中的焊接質量控制變得尤為關鍵。焊接生產也是現代工業生產中制造各種機器部件、工程構件和裝備的主要生產方法之一，使得焊接技術對焊接人員的技術水平要求較高。對焊接材料的使用過程應十分謹慎，避免出現差錯。由壓力容器制造單位的技術部門應提供采購技術條件，詳細規定采購焊接材料的質量要求和標準，管理部門應實行具體的監管。

進一步避免焊材的錯用而導致嚴重的后果。焊接工藝文件作為指導焊工的關鍵文件，壓力容器的設計除應滿足強度計算、正確選用材料等要求外，在保證焊接質量方面還有一些特殊的要求。焊材的焊接性試驗是為評定其焊接性能的優劣，找到焊接性能最佳所應采取的措施，滿足壓力容器對焊接質量的要求壓力容器產品焊接環境、焊接過程和焊接檢驗都要按照焊接工藝守則和焊接工藝卡的規定執行。

4 壓力容器無損檢測

無損檢測對壓力容器質量的檢驗起到重要的作用。目前，我國主要采用的檢測方法為射線檢測（RT）技術。然而，隨著超聲波檢測技術的日益成熟，特別是數字式可記錄超聲波探傷儀在相關領域的廣泛使用，壓力容器焊縫的UT檢測可與RT檢測等同采用。以期進一步降低制造成本，提高勞動效率，增強企業市場競爭能力。

5 結語

壓力容器的制作過程，從設計圖紙的工藝性審核、制作工藝的編制、材料的驗收入庫到制作、檢驗與驗收的各個環節，都是至關重要的。任何一個環節出了問題，都會影響壓力容器的最終質量，所以只有澄清概念，統一思想，達成共識，才能使我們的壓力容器制作水平登上新的臺階。

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[責任編輯：劉帥]