研究怎樣控制壓力容器制造過程中的變形問題

摘 要：在工業制造和生產的過程中，設備利用不僅種類繁多，而且價值巨大，壓力容器作為一種具有特殊價值的設備，在化工、石油等行業有著非常突出的利用價值。從實踐運用來看，壓力容器在使用中需要對高溫、高壓以及腐蝕環境具有較強的抗性，這樣才能保證自身結構的穩定，從而使得利用效果得以持續。簡言之就是如果壓力容器在特殊的工況條件下因自身結構的穩定不足而發生形變，那么不僅會影響到其價值的利用，更會給工業制造和生產帶來安全隱患。從這個角度考慮，做好壓力容器的變形控制意義重大。所以本文就壓力容器在制造過程中的變形控制問題進行分析和研究，旨在強化壓力容器生產過程的規范性，實現容器結構的穩定性。

關鍵詞：控制；壓力容器；制造過程；變形問題

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.028

壓力容器在工業制造和生產中有著巨大的價值，對于生產的持續和安全起著非常重要的作用，但是在實際利用中，一些壓力容器的形變問題嚴重困擾了工業制造的持續進行。所以為了強化壓力容器的形變問題研究，積極的分析形變產生的原因，并對其進行控制作用巨大。從目前的壓力容器制造來看，造成壓力容器發生變形的因素主要有兩方面，第一是加工工藝的不完善造成的容器變形，第二是操作手段的不規范造成的容器變形。無論是何種原因造成的變形，都會使得壓力容器的穩定性和安全性下降，所以積極的探討壓力容器制造過程中的變形控制對策具有十分突出的意義。

1 壓力容器制造過程中產生變形的因素分析

（1）焊接問題造成的變形。焊接問題是壓力容器制作過程中產生變形的主要因素。從實踐分析來看，焊接造成的容器變形主要體現在三個方面：第一是焊接流程的不確定造成了容器變形。在焊接實踐中，不同的金屬焊接需要按照不同的順序，這樣才能夠保證其焊接的準確，但是目前的焊接，順序一致性較強，對金屬的區分不明顯。第二是焊接的范圍確定不夠細致，所以在焊接中時常會發生范圍擴大或者縮小的現象，這種情況的出現都造成了容器的變形。第三是在焊接過程中，對于材料和溫度的掌控不到位。不同的焊接方式、焊接材料需要在不同的溫度下進行，但是目前的焊接，對于方式、材料和溫度的系統掌握不足。

（2）內應力問題造成的變形。內應力也是造成容器變形的一個重要原因。因為壓力容器在使用的過程中需要承受高溫、高壓以及腐蝕環境的考驗，所以其制作必須要進行多次的加工，這樣才會具有更強的抗性。在加工組裝的過程中，由于容器受到多種力的影響，會產生不可避免的內應力，而這種內應力，會在后續的制作和使用過程中對容器的形狀產生影響。如果不能很好的分析容器的內應力并對其進行掌控，那么其破壞力便會進一步的突顯。所以，在實踐中要積極的進行內應力的分析，然后對其變形的可能趨勢進行合理控制。

（3）容器成型誤差造成的變形。容器成型誤差也是目前壓力容器變形問題的主要因素。就容器成型誤差變形而言主要指的是在容器成型的過程中，沒有做好各項的設計控制，導致了成型的容器和設計的數據以及細節等發生了誤差，而這種誤差的存在，使得成型后的容器在結構和性能方面都發生了改變，滿足不了實際設計的要求。簡言之，容器成型誤差就是因為成型過程中的控制疏漏形成的理論和實踐的差異。這種差異具有不可逆性，而此種差異的存在不僅影響了容器價值，更造成了生產投入的增加。

2 解決壓力容器制造過程中變形問題的對策

（1）完善工藝，規范壓力容器的焊接。要解決壓力容器在制造過程中的變形問題，完善工藝是一項非常重要的措施。從目前壓力容器的制造來看，焊接工作必不可少，而焊接造成的容器變形不在少數，所以要進行容器變形問題的解決，需要對焊接進行進一步的規范。從實踐效果進行考慮，焊接的規范需要從三個方面進行：第一是要明確焊接的步驟。在實際操作中，焊接工作需要有序的進行，所以步驟必須要明確，如果發生步驟錯誤，整個焊接的基礎環境會發生改變。第二是要對焊接的范圍進行確定。焊接工作要達到全面，就必須將需要焊接的部位進行全部確定，這樣，整個容器焊接的整體性才能夠實現。第三是要做好焊接工作中的溫度和材料控制。不同的材料和溫度會產生不同的焊接效果，所以要在深入探討容器結構和性能的基礎上選擇具有匹配性的材料和最適宜的溫度，從而保證焊接的效果。通過焊接工藝的完善，在焊接中出現的變形問題可以得到很好的控制。

（2）充分了解壓力容器的影響因素，做好全面控制。充分了解壓力容器的影響因素，做好全面的控制也是解決容器制造過程中變形問題的有利對策。從容器制造的實踐來看，在壓力容器制造的過程中需要對其進行多次熱處理的加工[整體熱處理是消除應力的，焊縫焊接的熱量輸入產生應力]操作，與此同時，壓力容器在進行組裝的時候，吊裝力和本身所受的重力在較大強制力的影響下會產生不可避免的內應力，內應力的存在會隨著壓力容器使用環境的改變而發生不同的破壞作用。所以在制造壓力容器的過程中，針對內應力需要做好兩方面的工作：第一是要深入分析內應力產生的渠道以及在不同狀況下的破壞程度。通過這方面問題的研究，可以更好的控制內應力的產生，進而減小其對壓力容器的破壞。第二是要在明確內應力在各種環境中的演變趨勢后進行容器利用的環境控制。通過積極控制容器的制造環境和利用環境，可以將內應力引發的變形問題降到最低。

（3）控制成型誤差，做好工藝標準的執行。控制成型誤差，做好工藝標準的執行是解決壓力容器變形問題的主要對策。做好成型誤差控制的工作主要從三個環節來進行：第一是在成型前要做好設計和成型步驟以及工藝的比對，保證容器成型所采取的工藝流程和步驟與設計相一致，這樣，就可以有效的減少成型誤差的出現。第二是在成型的過程中，要實時的對容器結構與工藝執行標準進行比對，保證整個成型的過程和細節與設計相吻合，在成型的過程中做好設計比對能夠有效的減少細節誤差。第三是在成型初具規模的時候進行成品規格和結構的比對，然后做出積極的調整和補救，這樣可以保證成型與設計具有完全一致性。簡言之就是通過成型的步驟細節控制，減少成型誤差的產生，從而解決在制造容器的過程中發生變形問題。

（4）強化人員培訓，提高其專業能力。強化人員的培訓，提高其專業能力也是解決壓力容器制作過程中變形問題的主要對策。人員的培訓主要從三個方面進行：第一是執行能力的專業化培訓。壓力容器的制造需要規范化的操作，所以在人員培訓當中，對其規范和專業的執行力要進行強化，通過執行力的強化可以有效減少操作過程中的錯誤。第二是進行監督檢查能力的培養。壓力容器的變形問題與監督檢查有著密切的關系。就實踐來看，由于工作人員的監督檢查能力不強，所以不能及時的發現制作過程與設計的差異，由此造成了容器的變形，所以在人員能力提升方面，對于監督檢查能力要進行重點提升，這樣可以及時的發現設計和實踐的出入，進而做出調整。第三是要培養人員的應變能力。在容器制作的過程中，如果發生誤差，工作人員要能夠靈活應變，采取措施進行補救。總之，培養工作人員的執行力、監督檢查能力和應變力，可以有效的降低壓力容器制作過程中變形問題的產生。

3 結束語

壓力容器在目前的工業生產和制造中有著重要的價值，所以保證其使用穩定和安全意義重大。從壓力容器的利用實踐來看，其使用往往處于特殊的工況條件，比如高溫、高壓或者是腐蝕性較強，所以保證容器的形狀穩定對于其作用效果的發揮意義非凡。從壓力容器的制造中發現，工藝問題或者操作問題會造成其形狀的改變，所以從操作和工藝進行穩定其形狀的措施探討，可以保證壓力容器制造的規范性和質量提升。

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作者簡介：張金龍（1979-），男，本科，工程師，主要從事壓力容器、電氣裝備工程技術管理工作。