淺析壓力容器制造工程中的常見問題

廖新偉

【摘要】在工業(yè)化生產(chǎn)中，壓力容器是一種常見的設(shè)備，但是其在使用過程中非常容易出現(xiàn)工藝缺陷，對生產(chǎn)安全造成威脅，因此在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，應(yīng)該加強(qiáng)對壓力容器常見工藝缺陷的分析，分析缺陷產(chǎn)生的原因，才能針對缺陷產(chǎn)生的原因來控制缺陷，提升設(shè)備的運(yùn)行安全性和可靠性。本文就壓力容器常見工藝缺陷和防止出現(xiàn)工藝缺陷的方法進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】壓力容器；制造工程；常見問題；解決對策

一、壓力容器制造中常見問題分析

（一）變形問題

根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)，壓力容器在實(shí)際的制造過程中，普遍會出現(xiàn)變形問題。但是我們知道壓力容器一旦發(fā)生變形情況，就會嚴(yán)重影響容器的嚴(yán)密性和可靠性，甚至出現(xiàn)安全隱患問題。容器制造過程中出現(xiàn)變形問題主要有以下幾種原因：第一，沒能嚴(yán)格按照設(shè)計方案的要求選擇原材料，比如材料規(guī)格、尺寸等，如果這些參數(shù)與設(shè)計方案不符，就能影響到容器制造的精確性。第二，壓力容器制造過程中的模具選擇不符合要求。設(shè)計方案中對模具有嚴(yán)格計算和規(guī)定，一旦所選擇的模具（尺寸、形狀等）不符合要求，也會造成壓力容器結(jié)構(gòu)變形。第三，組裝工藝不符合工藝要求。在對壓力容器進(jìn)行組裝時，如果組裝的元件與零部件配合尺寸不吻合，或者組裝工藝出現(xiàn)失誤，都有可能會造成壓力容器變形。

（二）焊接問題

焊接工藝是壓力容器的制造過程中一個非常重要的環(huán)節(jié)，如果焊接環(huán)節(jié)出現(xiàn)質(zhì)量問題，將會嚴(yán)重影響壓力容器的質(zhì)量。常見的焊接缺陷有：由結(jié)構(gòu)表面的焊接缺陷而引起的邊角變形問題；焊接夾縫內(nèi)部存在氣孔、夾渣；焊接夾縫內(nèi)熔合不良等問題。

（三）氣孔問題

在壓力容器的焊接過程中，如果在凝固的過程中，熔池中的氣泡沒有逸出，就會殘留在焊縫中，最終在焊縫中形成一個空穴，這就是氣孔，一般可以分為外部氣孔和內(nèi)部氣孔。氣孔產(chǎn)生的原因主要有兩個方面。一方面，在焊接的過程中，如果焊接使用的焊條沒有及時烘干和保溫，就會失去保護(hù)作用，而形成氣泡。另一方面，如果焊接過程中的收弧太快，沒有發(fā)揮好保護(hù)作用，空氣中的氮?dú)饩蜁M(jìn)入其中而形成氣泡。

二、應(yīng)對措施

（一）變形應(yīng)對措施

嚴(yán)格按照設(shè)計方案中的設(shè)計參數(shù)執(zhí)行每一個環(huán)節(jié)，下料工作人員應(yīng)該積極提高自身的技術(shù)水平，對原材料進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，選擇符合設(shè)計方案的原材料。

在壓力容器的成型過程中，嚴(yán)格按照設(shè)計方案和特定的工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行相關(guān)操作，不能有絲毫的馬虎和偏差。在設(shè)計和選擇模具與樣板形狀時，嚴(yán)格按照工藝流程走，進(jìn)行仔細(xì)的篩查與選擇；在模具的設(shè)計和制作環(huán)節(jié)，在考慮目標(biāo)加工件的理論形狀尺寸的同時，還應(yīng)仔細(xì)分析和計算壓力容器成型過程中以及成型之后可能會出現(xiàn)的變數(shù)，對此做防患于未然的準(zhǔn)備。

組裝壓力容器殼體環(huán)節(jié)尤為重要，必須嚴(yán)格按照設(shè)計方案和工藝流程的規(guī)定走。同時適當(dāng)?shù)睦枚ㄎ豢ň邔M裝進(jìn)行定位，以免組裝過程產(chǎn)生誤差。如果是直徑較大且自身材料比較較薄的殼體模具，應(yīng)當(dāng)在筒節(jié)位置增加支撐，以防殼體在銜邊錯口處產(chǎn)生變形或錯位。

（二）焊接應(yīng)對措施

為能夠較好的防范和處理壓力容器制造過程中出現(xiàn)的焊接缺陷，必須從實(shí)際情況出發(fā)，在自習(xí)觀察分析和總結(jié)容器出現(xiàn)焊接問題的原因之后，選擇合適的應(yīng)對措施對其進(jìn)行處理。例如，在焊接筒體組裝方向時，應(yīng)充分考慮該環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)什么樣的焊接缺陷，如十字焊縫、焊縫重疊等問題都是常見的，因此要盡量避免這類問題的出現(xiàn)。如果實(shí)在無法避免，應(yīng)預(yù)先對該環(huán)節(jié)可能產(chǎn)生的應(yīng)力情況進(jìn)行整體分析，通過細(xì)致的計算分析，變換焊接的方式方法，從而降低焊接缺陷產(chǎn)生率。同時，在實(shí)際焊接過程中，應(yīng)特別注意的是，焊縫中心的距離必須是筒壁厚度的3倍以上，而封頭不交錯焊縫的中心線之間距離必須在鋼板厚度3倍之內(nèi)。

（三）夾渣和氣孔應(yīng)對措施

為了避免夾渣和氣孔的形成，在焊接過程中要確保準(zhǔn)確的焊接電流，并且合理控制焊接速度，不能一味追求焊接的速度，同時確保坡口邊緣的整潔和干燥。為了避免裂紋的發(fā)生，在焊接的過程中，要控制好焊接的工藝參數(shù)，冷卻的速度要合理控制，并且要適當(dāng)?shù)奶岣吆缚p的外形系數(shù)。如果是采用小電流焊接，一定要確保多層和多道焊接的使用，才能避免中心發(fā)生裂紋。對于未焊透和未熔合的情況，則要明確允許的缺陷尺寸，一旦發(fā)現(xiàn)未熔合要及時補(bǔ)焊。焊接時要采用適宜的電流，保持焊接速度的穩(wěn)定和固定。發(fā)現(xiàn)坡口表面具有油污和氧化皮，一定要及時處理，確保其干凈整潔。

總而言之，作為特種設(shè)備從業(yè)人員，應(yīng)認(rèn)真謹(jǐn)慎對待每一個技術(shù)問題，認(rèn)真理解并嚴(yán)格執(zhí)行法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的每一個條文，為人民生命、財產(chǎn)安全認(rèn)真負(fù)責(zé)，這是基本的職業(yè)操守。另外，法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，只是最低要求，法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)不可能囊括壓力容器制造中所有涉及的問題，結(jié)合實(shí)際情況做出最恰當(dāng)?shù)奶幚恚ㄒ?guī)標(biāo)準(zhǔn)的條文絕不應(yīng)該成為降低設(shè)計制造要求的字據(jù)。

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