基于低溫壓力容器的焊接制造研究

苗磊 施國濱

摘要：受時代進步的影響，各個領域的發展呈現出百花爭艷的局面，特別是在工業領域方面，開始注重對壓力容器的重視，提高對此的標準要求。在這個領域，要時刻謹記由于是在低溫條件下工作，一定要保障壓力容器設備的安全性方面，對此要對所用材料和焊接技術進行把控。在整個過程中，格外重視焊接接頭的處理，對其低溫沖擊環節提高要求，嚴格按照規定執行。本篇文章是對目前階段的低溫壓力容器的焊接制造展開了分析與討論，并對其中存在的問題展開了研究，提出相關措施提高壓力容器的安全性，特別是在低溫的情況下。

關鍵詞：低溫;壓力容器;焊接制造;分析研究

引言：目前階段，在工業領域方面，針對低溫壓力容器進行焊接制造的時候，在選擇材料方面有著特殊的要求，采用低溫鋼材料，這樣做的目的是為了使其能夠在低溫的環境下工作。據相關的實驗數據研究表明，使用低溫鋼材料的壓力容器管道能夠在-20～-253℃的環境中正常工作，不受影響，并且還能夠使其韌性達到標準要求，并且在一定條件下，轉變自身的脆性，只為更夠適應當時的低溫環境。對當前階段進行研究可知，低溫鋼材料出現的領域是在石油化工產業當中。我們將其存在種類分為兩種：分別是，有益元素，指的是這種材料中的特殊成分，在工作的過程中，能夠抑制脆性;然后就是使用效果，由于自身的特殊性，使得制作的壓力容器在性能方面占據一定的優勢，時刻保障其穩定性。

一、如何選擇合適的材料

（一）受壓元件

目前階段要做的是對受壓元件材料進行慎重選擇，由于在整個的制造過程里，其材料質量的好壞與容器日后的使用效果有著密切的聯系的，因此，要對這一環節提高重視程度。對當前所使用的鋼材料進行分類，可以分為三種類型，進行選擇的依據是溫度的不同。受低溫的影響，鋼材料失效的問題就顯現出來了，其實這是鋼材料的脆性發生了斷裂，才會導致這樣的結果。長期在低溫環境下工作，再加上本身存在一定的缺口，鋼材料是會出現斷裂的情況?，F在所說的AKV，指的是鋼材料在低溫的環境下所承受的沖擊值，并且是在有缺陷，產生變形的情況下，針對于裂紋的敏感程度，所說的韌性反映數據。所以說，首先要做的是選擇適合的鋼材料，這更是對后續焊接工作的一個保障，也是對低溫壓力容器質量的一個保障，可以極大的降低因質量問題產生安全隱患的概率。除此之外，我們還應該對整個過程的標準進行控制，使其符合要求。

（二）非受壓元件

作為低溫壓力容器的非受壓元件部分，對于材料的選擇，主要是針對的是低溫韌性，其使用標準是和焊接接頭的性能相吻合。整個制造的環節中，也不能忽視支座部分，要考慮其性能是與受壓元件能夠達到一致的。要對溫度進行嚴格的把關，最高溫度不得超過零下七十度。針對于低溫韌性方面，支座部分能夠比受壓元件低1個等級，但是要嚴格控制溫度方面。正是因為溫度的影響是非常重要的，所以，要對安裝過程中場地的溫度進行嚴格的把控，一定要在標準溫度之內。

二、低溫容器的設計環節的重視點

窗體頂端

在對低溫容器的設計上，應該對結構部分提高重視程度，特別是針對于以下五個方面。

設計結構不應過于復雜，降低約束程度。

把控好溫度梯度，防止出現較大的溫度差。

不應在結構上，開創異形結構，降低局部應力的所受影響。

作為低溫容器的接管部分，做好和殼體的連接。

針對支座部分的安放，也要給予關注，不得直接接觸平面，需要有墊板作為緩沖。

三、利用無損檢測技術做好低溫壓力容器的制造工作

（一）材料檢測

對目前階段的壓力容器制造環節進行觀察可知，生產材料的無損檢測環節是十分重要的，主要原因是低溫容器的特殊性質導致其生產材料的選擇是非常嚴格的，所選用的材料必須要經過低溫夏比沖擊實驗的檢驗之后，才可以被應用到低溫容器的制造過程中。作為這一領域的工作人員，都清楚地知道，低溫容器的外殼是采用的低合金鋼板材料以及不銹鋼材料的。在檢測的過程中，可以使用超聲波檢測，在這個環節中進行的每一步都需要嚴格遵循國家有關的規定以及標準。其實這個過程中容易出現問題的是材料的制造與加工過程中的裂縫以及斷裂，這會嚴重影響低溫容器的使用效果。并且在材料的應用上也會出現一些問題，這其中的影響因素就是檢測等級之間的不同，因為低合金鋼板和不銹鋼板材料不屬于同一級別，它們分別隸屬于三級與二級。

（二）超聲檢測

超聲檢測還可以應用在低溫容器組裝的檢測環節。這個環節當中，要進行對接焊縫的工作，存在了一些工作難度，稍微不注意，則會出現氣孔和裂縫，影響日后的使用效果。即使，在生產元件的過程中，工作人員已經利用無損檢測法對材料進行了檢測，但是在這個過程中還是會出現一定概率的差異。這時候，就需要對其進行超聲檢測，特別是針對于夾層型的低溫容器，要格外提高重視。

（三）滲透檢測

針對目前階段的低溫容器的制造研究工作已經收到了廣泛的關注，因此，需要工作人員對整個容器的接頭和對接焊縫做好嚴格的把關工作，不能出現疏忽。在經過上述兩項檢測之后，依舊處于不達標的情況時，則必須做滲透檢測，這也是最后一道把關程序，時時刻刻按照相關標準進行，不得擅自更改標準，降低要求。

結束語

根據對上文的內容進行敘述可知，作為目前國家中工業發展中的重要的部分，要著重對低溫壓力容器的焊接制造環節加強重視。針對于每一個環節的施工工藝做好整體把控。特別是在使用的材料上面，做好質量檢驗，利用高超的技術進行焊接，提高其穩定性與安全性。其次就是在檢測的時候，要從始至終嚴格遵照有關規定來執行，不能出現絲毫馬虎的地方，保障設備在使用的過程中不會出現其他事故，使其發揮出自己真正的作用。最后，也要學習國內外優秀的經驗，結合本國的實際發展狀況，不斷地優化升級我國的低溫壓力容器的焊接制造方面的技術，使其發展可以更好，從而實現國家富強的目的。

參考文獻：

[1]陳晶，陳國棟.低溫壓力容器的焊接制造解析[J].化工管理，2019（14）：147-148.

[2]王珩.淺析低溫壓力容器的焊接制造[J].時代農機，2018，45（12）：197.

[3]楊曉冬，趙鈺，樊志勤，等.大型壓力容器制造用09MnNiDR低溫鋼的焊接工藝評定[J].機械制造文摘（焊接分冊），2017（03）：25-28.

[4]李東.低溫管道與低溫壓力容器設計問題[J].黑龍江科學，2016，7（05）：56-57.

[5]張超.低溫壓力容器制造用鋼及其焊接特點和檢測要求[J].中國建筑金屬結構，2013（02）：40-41.

[6]陳學東，崔軍，章小滸，等.我國壓力容器設計、制造和維護十年回顧與展望[J].壓力容器，2012，29（12）：1-23.