壓力容器制造過程中變形問題的控制對策探究

李少峰

（江西制氧機有限公司）

壓力容器制造過程中變形問題的控制對策探究

李少峰

（江西制氧機有限公司）

隨著我國社會的快速發展，我國的核電、石化行業也在不斷地進步，而且，在科技日益發展的今天，我國的核電行業與石化行業的生產水平與技術條件也不斷的提高。其中，壓力容器的生產占據著主體地位，對技術條件的要求比較高。由于壓力容器的使用環境為高溫高壓強腐蝕的影響，使得壓力容器的變形問題較為常見。而導致壓力容器產生變形的因素有很多，可能發生在制造過程中的任一工序中。因此，壓力容器極易發生變形，影響質量和安全性能，會導致極其嚴重的后果。本文主要介紹了壓力容器的制造現狀，詳細地分析了壓力容器在生產制造中容易發生變形的工序及影響因素，針對各類變形問題提出了相應的控制對策，為壓力容器今后的生產制造提供了理論依據。

壓力容器；生產制造；變形問題；控制對策

前言

壓力容器在生產和制造的過程中，由于工藝設計、制造技術、人工操作等一系列因素的影響，極易出現變形問題。壓力容器變形不但會影響到成型尺寸與設計尺寸不同，而且嚴重的話會導致壓力容器無法正常使用。若是不對壓力容器的生產和制造過程中的變形問題加以控制，就會對壓力容器的質量和安全性能造成極其嚴重的影響。不僅會影響企業的財產安全，還會危及到人員的人身安全，后果不堪設想。

因此，我國在近年來對壓力容器的生產與制造越來越重視，尤其是針對壓力容器的變形問題，我國不斷地進行研究與探索。從工藝、制造、操作等多個方面入手，詳細地分析了壓力容器在生產制造中容易發生變形的工序及影響因素，從根本上減輕甚至杜絕變形問題對壓力容器的影響，確保工業生產的安全與可靠。以下是壓力容器制造中幾個不同類型的變形問題，并進行了控制對策探究。

1 鋼板下料與吊運過程中發生變形問題及其控制對策

在壓力容器的制造過程中，鋼板是最主要的材料。我國核電行業壓力容器組件多為鍛件，整體鍛造而成，而石化產品中大多數還是鋼板軋制而成。所以，在備料時會涉及到鋼板下料火焰切割，在切割時，由于高溫的影響，鋼板“熱脹冷縮”，使得鋼板表面不平，呈波浪狀。這會影響鋼板尺寸，而且還會影響鋼板對接焊的正常進行。除此之外，在鋼板下料后進行下序時要進行吊運，使得鋼板受自身重力和吊裝力等多重影響，發生彎曲變形或扭轉變形等問題，較厚的鋼板變形程度較小，而薄板則會嚴重變形。這不利于切線、機加，嚴重影響了成型精度，進而影響生產制造進度。

控制對策：在鋼板下料進行火焰切割時，盡量多留一些余量，而且盡量不用人工來進行切割，使用機械切割，切割面平整且變形量較小。同時，在鋼板吊運和鋼板下料后，要及時進行矯形，減輕鋼板的變形程度，提高其精度，確保下一工序的正常進行。

2 焊接過程中發生的變形問題及其控制對策

由于焊接過程中的溫度較高，會使鋼板母材在焊接時受高溫影響發生變形，從而導致壓力容器整體產生形變，對其物化性能（耐蝕性、受力情況等）產生極大的影響。這些變化都會影響到壓力容器的使用情況，無法滿足工藝設計及國際標準，壓力容器的質量和安全性能得不到保證，所以應處理好焊接變形問題。

控制對策：在進行壓力容器的設計時，要充分考慮到要求標準與焊接、裝配等工作，將幾方面結合起來，設計好每個細節，盡量避免出現問題。工藝方面，要根據母材性質、焊材性質及技術條件，選擇適當的焊接方法與焊接參數，科學、合理的安排焊接順序，焊接操作一切按技術規程執行。實際焊接操作時，要根據焊接情況適當改變焊接參數，并采取相應措施減輕壓力容器的變形情況，從而降低焊接變形的影響。

3 壓力容器內應力產生的變形問題及其控制對策

眾所周知，壓力容器在生產和制造中都會產生一定的內應力。主要是因為鋼板或組件或壓力容器在吊運及裝配時，受吊裝力及重力影響，產生內應力。而且壓力容器在組裝時所需的強制力也較大，極易導致內應力的產生。壓力容器在整個制造過程中要多次進行熱處理加工操作，致使內應力不斷產生于增加。而內應力的產生對壓力容器的影響巨大，不容小覷。因為隨著時間的延長，壓力容器的運行環境也在不斷發生變化，內應力的存在極有可能導致壓力容器變形甚至于產生裂紋，發生爆炸，后果不堪設想。因此，我們要采取一系列控制措施來減輕這種變形問題帶來的影響。

控制對策：①熱處理。熱處理是壓力容器生產與制造過程中消除內應力最直接也是最有效的手段，沒有之一。熱處理不僅可以消除工件中的內應力，還能提高工件整體的性能。無論是中間熱處理、消氫處理，還是最終熱處理，都可以起到很大的作用；②平衡內應力。工藝設計上或者在實際操作中采取措施，使工件中的內應力均勻，比如利用“反變形”原理焊接工件等方法，減輕工件的變形量；③加固零部件。零部件變形大多數是由于其尺寸小、強度低，通過適當的加固，阻礙工件的變形，減輕零部件變形造成的影響。

4 成型誤差引起的變形問題及其控制對策

在壓力容器的生產制造過程中，涉及到許多工序，大部分工序由于操作不當都會產生誤差，若在誤差范圍之內，則能減輕變形問題；若超出誤差范圍，則會造成嚴重的成型誤差，使工件或零部件與設計標準不相符。壓力容器所產生的成型誤差會直接影響到它的整體尺寸，妨礙后續的裝配工作正常進行。還有一種原因也會導致成型誤差，那就是模型道具存在著尺寸問題。雖然容器組件是鍛造或軋制的，但其中很多零部件還是澆鑄成的。這些零部件的模型道具尺寸設計有問題，與標準尺寸不相符，導致零部件達不到標準。同時，這些誤差也有可能是工作人員操作不當引起的，都直接影響了壓力容器的合格標準，導致其成型不達標。

控制對策：①首先，模型道具的尺寸要與設計標準相一致，所以在澆鑄之前要仔細檢查模型道具的尺寸結構，避免尺寸問題的發生；②然后將人工測量改為用儀器測量，提高測量精度，避免人為因素造成誤差過大或者未及時發現問題；③將模具及零部件的設計與技術標準提高，要考慮到技術要求與外部技術條件的雙重影響，減小成型誤差。

5 結語

綜上所述，壓力容器制造過程中的變形問題主要存在于切割吊運、焊接、內應力、成型誤差等幾個方面，要針對這幾方面操作研究出相應的控制對策。從而提高壓力容器的質量和安全性能，制造出高質量的壓力容器產品。

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[2]郝光亮.壓力容器制造過程中變形問題的控制對策探究[J].科技與企業，2015，09（13）：250.

[3]劉亞明.壓力容器制造過程中變形問題的控制對策探究[J].學術論壇·科技創業家，2013，07（上）：217.

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1004-7344（2016）29-0230-01

2016-9-29