關于壓力容器設計制造安裝常見的問題及解決方法

趙博 李健(中國石油天然氣第七建設有限公司，山東 青島 266000)

0 引言

壓力容器的主要作用是在特定壓力，特定溫度以及在易燃易爆的條件下，對某些特定的物質性加工和處理，屬于特種容器設備。它應用在生活中的各個角落，具有較高的應用價值。但壓力容器并非是一個單體，而是由多個部分共同組成，并相互產生作用，從而實現特定的功能和價值。據了解，在我國生物制造，餐飲以及石油化工行業(yè)中，壓力容器的使用概率較高。通過對這些行業(yè)壓力容器的使用概況進行分析，可發(fā)現壓力容器仍存在缺陷，導致容器使用的效果忽好忽壞。本文主要針對壓力容器制造和安裝過程進行分析，討論如何嚴格把握細節(jié)問題，解決缺陷，整體提高壓力容器的使用效果和質量。

1 壓力容器的概述

1.1 壓力容器的簡述

我國經濟快速發(fā)展，各行各業(yè)在進行產品生產時，使用壓力容器的概率呈現逐年增長的趨勢。為了滿足不同行業(yè)及不同消費者的需求，壓力容器需要制造不同的類型。生產企業(yè)需根據需求方的要求對壓力容器在結構和形式上進行改進。但為了讓壓力容器能始終朝著健康狀態(tài)發(fā)展，同時保證多樣性的發(fā)展方向，在進行制造和安裝時，需嚴格按照規(guī)范性的標準進行各項操作，從而減少缺陷問題的存在，提高壓力容器的使用價值。壓力容器的制造過程難免受外界環(huán)境及內部因素的影響，例如高溫、真空等。壓力容器制造企業(yè)需嚴格控制外部因素對產品制造產生的消極影響，而對于已經出現的問題，需及時制定解決方案。

1.2 壓壓力容器的特點

1.2.1 安全性能要求高

壓力容器的制造過程，對需遵守的規(guī)范和標準必須具有強制性，而且對于不同階段的壓力容器規(guī)范標準須符合不同時期壓力容器的使用要求，因此壓力容器生產廠家需要保證規(guī)范和要求的時效性。壓力容器的工作環(huán)境具有高溫，高壓，真空，腐蝕的特點，甚至部分產品的生產原料具有劇毒、易燃、易爆的特點，所以在進行產品生產的過程當中，壓力容器的使用過程需將安全性放在首要地位。隨著科學技術的不斷發(fā)展，以及人們對產品的生產提出更高的要求，所以各種產品生產過程開始逐漸運用新技術新方法以及新工藝，這時壓力容器生產的標準和規(guī)范也需更新換代，只有這樣才能確保不同階段的壓力容器安全性。

1.2.2 設計專業(yè)性強

壓力容器的使用環(huán)境比較復雜，因此設計和制造都必須確保專業(yè)化、標準化和規(guī)范性，才可保證其使用過程的安全性。目前壓力容器產品設計過程需運用開發(fā)軟件進行各部件的測試，這就要求設計人員要掌握先進的計算機軟件技術。因為壓力容器使用于各個行業(yè)，涉及機械加工，冶金工業(yè)等，所以設計人員還須具有相關專業(yè)的知識。除此之外，為保證壓力容器使用過程的質量，不會因原材料的特性而導致容器的使用壽命受到消極影響，所以工作人員還須掌握防腐技術和安全檢驗等多個領域的知識。

1.2.3 產品結構參數多樣性

上文提到，壓力容器的適用范圍較為廣泛，涉及飲食，化工，制藥，石油等多個行業(yè)，而且就算在同一行業(yè)使用壓力容器，因產品結構和功能具有差異性，所以壓力容器的產品參數也具有多樣性的特點。所以在進行壓力容器產品制造的過程當中，工作人員去根據不同的用途設計不同的產品結構和產品參數，當然水產品參數具有多樣性的特點，但在機械零件，工藝流程等相似的生產環(huán)節(jié)，仍具有可利用的相似信息。

1.2.4 產品結構復雜和其他事項

壓力容器產品的結構具有復雜性的特點，因此產品的類型相對較多經過不斷的發(fā)展及完善，產品之間的聯系越來越模糊，久而久之，壓力容器產品生產的系統性越來越松散，所以在進行產品生產的過程當中，壓力容器生產企業(yè)可以使用模塊化的方式進行生產操作。但在進行實際生產工作時，需注意焊接質量和質量的控制點，特別是鈑金件的焊接，該環(huán)節(jié)是整個壓力容器產品制造的薄弱環(huán)節(jié)，因此工作人員需特別注意。

2 壓力容器設計制造安裝存在的缺陷

壓力容器的設計和制造過程受到較多因素的影響，首先，在設計方面，壓力容器的用途，使用環(huán)境，以及使用時與壓力容器接觸的原材料等因素都有可能影響壓力容器的使用壽命，因此在進行設計的過程當中，設計人員需對壓力容器的具體使用概況進行了解才可開展設計工作。其次，在制造和安裝方面，制造工藝和安裝工作人員的技術水平都有可能影響壓力容器的質量。因此我們將壓力容器制造和安裝過程存在的不同程度缺陷進行簡單分析，其中主要表現為材料的使用，焊接工藝以及加工過程等。

2.1 材料使用不合理

任何一種產品生產的質量都與產品的材料之間存在密切聯系，因此在進行壓力容器制造的過程當中，工作人員必須花費更多的時間和精力進行材料的篩選，因為一旦某種材料不合格，都有可能引起壓力容器的使用質量，而且這些材料存在的制造缺陷問題，甚至有可能導致后期使用時出現爆炸事故，從而影響使用人員的生命安全。因此在制造材料選擇環(huán)節(jié)需對材料的性能進行嚴格把控，確保每一種材料的性能都符合相關標準。而且在材料購買之后，對材料的保存也需嚴格把關，因為部分材料的好壞有可能受到溫度和濕度的影響。

2.2 焊接工藝不合格

每一種容器類型產品的生產都是經歷焊接環(huán)節(jié)，與其他容器不同的是，壓力容器對焊接具有更高的要求，因為它需在高溫高壓的環(huán)境下工作，如果焊接質量不達要求，那么極有可能出現各種危險事故。比如不合格的焊接工藝，在焊接過程中橫向和縱向的選擇問題會導致壓力容器內部出現缺陷。在壓力容器制造過程中，橫向和縱向選取工藝是關鍵的環(huán)節(jié)，不能被其他技術或其他環(huán)節(jié)所代替，所以工作人員需嚴格把控焊接工藝的相關標準，避免因焊接工藝不合格而造成的壓力容器不同程度缺陷問題。

2.3 加工過程不合理

壓力容器的制造和加工過程需要按照設計圖紙進行尺寸測量以及定型操作，但是這兩項環(huán)節(jié)的工作需受多方面因素的影響，例如現場技術人員的操作技術，使用測量儀器的精準度，以及測量時的規(guī)范要求。如果在進行尺寸測量的過程當中，技術人員的操作過程并沒有按照相關的規(guī)范要求進行，那么壓力容器將有可能出現不同程度的質量問題以及缺陷。據了解，部分壓力容器制造廠家在進行產品生產的過程當中，對尺寸測量和地形操作的環(huán)節(jié)并不是非常重視，因此在這一不合理因素的影響下，壓力容器的問題日益突出。

3 壓力容器制造安裝缺陷的處理措施

3.1 選擇標準化的制造材料

選擇好的材料就已經完成壓力容器制造的一半工作，在進行材料選取的過程當中，嚴格按照國家對壓力容器制造的相關標準要求進行材料的選取采購，并且根據不同行業(yè)以及不同的需求，甚至是壓力容器使用的主要方向選擇合適的材料。如果在進行材料采購時，遇到很難購買或難以獲取的材料，在無法避免的情況下必須購買其他材料進行代替，那也必須按照材料進行篩選和分析后，保證材料的良好性能。不管是原始材料還是替代材料，在進行購買之前，都必須對其性能進行嚴格篩選和把控。而壓力容器的制造過程則應按照材料的特性以及特征和具體應用情況，選擇不同的工藝從而減少缺陷。

3.2 合理布置焊接工藝

壓力容器的焊接是壓力容器制造的關鍵環(huán)節(jié)，若想保證焊接過程的質量，工作人員就需合理布置焊接工藝，防止壓力容器制造過程出現過度重疊或者輕微裂紋的問題，一旦這些問題存在，那么壓力容器在高溫高壓的環(huán)境下使用時，將存在巨大的安全風險。所以在進行焊接時，焊接工人必須充分考慮橫向和縱向的關系，嚴格把控交接焊接工藝的質量。雖然在進行實際焊接的過程當中，真正杜絕焊縫重疊的現象是不可能的，但可以將不合理的焊接工藝轉變?yōu)楹侠淼暮附庸に嚕藭r壓力容器的使用性能則可得到保障。在進行壓力容器設計時，設計人員需按照國家標準的焊接材料和焊接模型，在焊接圖紙上確定焊接的注意事項，并明確焊接接頭的黏接程度，焊接的位置等等。

3.3 加工過程中影響因素的分析

影響加工質量的因素較為復雜，因此在進行壓力容器制造的過程當中，工作人員必須對所有導致壓力容器出現缺損的因素進行細致分析，并在實際操作時避免這些因素的存在，而出現嚴重失誤問題。首先，制作工藝和技術問題是必須進行嚴格把控的問題，工作人員在進行產品生產時，必須按照相關的工藝要求和技術要求進行每一個環(huán)節(jié)的操作。其次，壓力容器的形狀是購買商需考慮的首要問題，但在進行壓力容器形狀的制作時，需嚴格計算回彈量，并保證回彈量，不會影響模具的正常使用。另外一定要充分考慮到壓力容器自身的物理特性，比如：熱脹冷縮，壓力容器經過熱加工冷加工后，極有可能出現收縮現象，這時工作人員可以利用定位合模的方式選擇合適的加工工具。

4 結語

綜上所述，在進行壓力容器制造的過程當中，要保證容器的質量，必須關注每一個細節(jié)的問題，對制造過程存在的各種缺陷，分別從工作人員，現代化制作工藝，制作環(huán)節(jié)等多個角度研究問題出現的原因。首先，在工作人員的問題方面，可通過提高工作人員操作水平的方式，控制缺陷發(fā)生的概率，同時利用現代化信息技術，嚴格把控制造和安裝過程有可能存在的問題。其次，在壓力容器制造環(huán)節(jié)方面，對存在的缺陷問題及時進行處理，整體提高設計工藝的水平。在面對壓力容器存在的各種問題時，只要認真進行研究并解決，以及落實在實際應用中，就可有效提高壓力容器的質量和安全保障，從而推動我國工業(yè)化的快速發(fā)展。