壓力容器常見缺陷分析及影響

任明艷 楊梅香

摘 ?要：在各工業(yè)領(lǐng)域，多數(shù)壓力容器被用于儲(chǔ)存有高度污染性、毒性、腐蝕性以及易燃、易爆的介質(zhì)。壓力容器出現(xiàn)各類運(yùn)行故障問題如介質(zhì)泄漏、結(jié)構(gòu)破損等，將會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡事故。分析壓力容器設(shè)計(jì)制造過程中常見的缺陷、問題并提出應(yīng)對(duì)改進(jìn)措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：壓力容器;常見缺陷;解決方法

引言

目前我國的經(jīng)濟(jì)處在快速發(fā)展階段，各個(gè)行業(yè)也逐漸步入正軌，所使用的壓力容器數(shù)量逐年上升，同時(shí)企業(yè)對(duì)壓力容器的質(zhì)量和使用效果要求也越來越高。由于多數(shù)壓力容器被用于儲(chǔ)存有高度污染性、毒性、腐蝕性以及易燃、易爆的介質(zhì)，并且其在生產(chǎn)過程中很容易受到外界環(huán)境及內(nèi)部因素的影響，生產(chǎn)企業(yè)不僅要優(yōu)化改進(jìn)壓力容器的制造工藝，還要充分考慮單位需求提高其使用價(jià)值、延長其使用壽命。

1.壓力容器存在的缺陷及影響

1.1原材料性能指標(biāo)不達(dá)標(biāo)

壓力容器作為一種高性能器件設(shè)備，合理的材料是保障其性能的重要指標(biāo)。在生產(chǎn)制造前，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況來選擇合適的材料，以達(dá)到最佳的性能要求，保障壓力容器的生產(chǎn)施工。從實(shí)際分析來看，材料使用不合理已經(jīng)成為壓力容器生產(chǎn)施工中的主要問題之一。根據(jù)調(diào)查，由于材料選購部門工作人員的疏忽，未嚴(yán)格根據(jù)材料標(biāo)準(zhǔn)篩選材料，而用于壓力容器制造的材料類型較多，如果有其中一種不符合標(biāo)準(zhǔn)便有可能會(huì)影響壓力容器的整體性能。目前有許多因壓力容器內(nèi)某種材料性能不過關(guān)而導(dǎo)致爆炸或其他安全事故。此外，不合理的材料不僅會(huì)給企業(yè)造成損失，還極有可能會(huì)危及相關(guān)工作人員的生命安全。

1.2焊接工藝不能保障容器整體性能

焊接工藝是保障壓力容器整體性能的重要過程。無論是哪一種工業(yè)用容器，幾乎均需應(yīng)用到焊接工藝，而且當(dāng)前焊接工藝已經(jīng)引入了許多的新技術(shù)、得到了較大的發(fā)展。盡管石化行業(yè)的壓力容器需要根據(jù)實(shí)際情況的不同來選擇不同的焊接工藝，但均對(duì)焊接工藝有著極高的要求。壓力容器需要在高溫、高壓的狀態(tài)下工作，其中的壓力大致可分為縱向和橫向，無論是哪一種方向的壓力，均會(huì)對(duì)壓力容器產(chǎn)生沖擊，而此時(shí)良好的焊接工藝能夠真正地將多種材料連接成一個(gè)整體，使壓力容器擁有極佳的性能。但在實(shí)際焊接工作中，存在縱向、橫向焊接工藝選擇不合理等問題，甚至存在一定的盲目性，導(dǎo)致壓力容器的焊接工藝不佳。

1.3加工過程不合格

壓力容器的設(shè)計(jì)制造對(duì)工藝有著極高的要求，過程復(fù)雜且需要做許多復(fù)雜性工作，因此要從實(shí)際出發(fā)，做好加工處理，保障整體加工過程的合理性。以前，壓力容器加工過程無嚴(yán)格的質(zhì)量管控體系，在實(shí)際加工時(shí)極有可能會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量管理不佳的問題，并誘發(fā)一些問題，如測(cè)量儀器精準(zhǔn)度不佳、工作人員操作規(guī)范性不足等。雖然預(yù)先會(huì)制定相應(yīng)的加工方案及施工規(guī)劃，但能夠真正從綜合、全面的角度考慮問題，又如過于注重壓力容器、未兼顧在地形操作環(huán)節(jié)等，許多細(xì)節(jié)性問題極有可能會(huì)嚴(yán)重影響壓力容器的性能。

2.壓力容器制造缺陷的應(yīng)對(duì)措施

2.1準(zhǔn)確計(jì)算法蘭數(shù)值

作為壓力容器設(shè)計(jì)核心內(nèi)容，法蘭設(shè)計(jì)效果將直接影響壓力容器整體設(shè)計(jì)質(zhì)量。加強(qiáng)對(duì)法蘭設(shè)計(jì)管控，可以有效提升壓力容器設(shè)計(jì)質(zhì)量。在國際上，廣泛應(yīng)用的壓力容器法蘭設(shè)計(jì)方式屬于Waters法。通常情況下，法蘭應(yīng)力由3個(gè)部分構(gòu)成，分別是法蘭力矩應(yīng)力、由壓力直接作用于法蘭本體造成的環(huán)向應(yīng)力、由組成法蘭各個(gè)環(huán)節(jié)在壓力影響下形成的應(yīng)力，因此需要科學(xué)核算壓力容器法蘭設(shè)計(jì)，從結(jié)構(gòu)、受力情況等方向綜合思考，結(jié)合壓力容器設(shè)計(jì)和制造要求，獲取精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)參數(shù)，從而提升壓力容器設(shè)計(jì)制造質(zhì)量。

2.2選擇標(biāo)準(zhǔn)化的制造材料

目前，石化企業(yè)正處于可持續(xù)發(fā)展過程中，對(duì)我國社會(huì)的現(xiàn)代化起到推動(dòng)作用。壓力容器作為其生產(chǎn)的重要設(shè)備，對(duì)其生產(chǎn)有重大影響。通過以上分析來看，壓力容器在材料方面有較大的局限性，導(dǎo)致其無法有效應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)。

良好的材料對(duì)提升壓力容器質(zhì)量至關(guān)重要，但是曾經(jīng)由于材料選擇的問題，導(dǎo)致壓力容器無法滿足石化企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用需求。因此，相關(guān)采購部門應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，深入貫徹落實(shí)各種規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)來選購材料，而且在選購過程中還要對(duì)材料性能進(jìn)行檢驗(yàn)，再綜合篩選質(zhì)量最佳、價(jià)格最便宜的材料，來滿足壓力容器生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件。

2.3合理布置焊接工藝

在實(shí)際應(yīng)用過程中壓力容器需要承受極大的壓力，因此不僅要有極佳的材料性能，還需要通過焊接施工使所有零部件連接成一個(gè)整體。在實(shí)際工作中，必須要保證焊接工藝，使壓力容器達(dá)到石化生產(chǎn)作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)調(diào)查分析，未達(dá)到應(yīng)用焊接標(biāo)準(zhǔn)的壓力容器在使用時(shí)極易出現(xiàn)輕微裂紋，進(jìn)而形成安全隱患。

因此，要從實(shí)際出發(fā)，從縱向、橫向角度來進(jìn)行焊接，而且焊接過程中應(yīng)當(dāng)重視嚴(yán)格做好焊接質(zhì)量控制，避免操作不規(guī)范、焊縫重疊等情況。同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照國家規(guī)定的焊接材料和焊接模型來進(jìn)行焊接設(shè)計(jì)工作，而且焊接位置、粘結(jié)程度等指標(biāo)均應(yīng)在焊接圖中體現(xiàn)。相比焊條電弧焊等普通焊技術(shù)，激光復(fù)合焊接技術(shù)有極高的穩(wěn)定性，在焊接過程中不會(huì)出現(xiàn)材料飛濺的情況，接頭性能較好。它的熱源能量高度集中，焊接時(shí)熱影響區(qū)小、工件形變小，焊接效率也大大提高，并且焊縫成型非常美觀，大大提升了壓力容器的焊接質(zhì)量。另外，這一技術(shù)的性能穩(wěn)定，易操作，不易返工，確保了壓力容器的整體安全，但對(duì)工件組對(duì)精度要求極高，而且激光焊設(shè)備昂貴，這些因素大大限制了其廣泛推廣。

2.4加工過程中的影響因素分析

在提升與壓力容器設(shè)計(jì)制造安裝等過程的質(zhì)量時(shí)，除需要注重材料、焊接工藝外，還必須要加強(qiáng)對(duì)加工過程的管控。壓力容器的加工過程中較為復(fù)雜、多變，雖然事先已經(jīng)做好了相應(yīng)的規(guī)劃工作，但依然可能會(huì)因一些不確定性因素對(duì)整體過程產(chǎn)生消極影響，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致壓力容器的整體質(zhì)量未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。因此，工作人員首先要注重細(xì)節(jié)性環(huán)節(jié)，管理部門也要定期組織員工深入學(xué)習(xí)相關(guān)理論性知識(shí)，使加工過程的每一個(gè)細(xì)節(jié)均能夠被照顧到;其次應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格計(jì)算回彈量，確保回彈量的合理性，不影響壓力容器的形狀;最后，加工過程中要重視壓力容器的物理特性，應(yīng)在熱加工、冷加工后做好相應(yīng)的管控工作，確保加工過程的順利、合理實(shí)施。

結(jié)語

隨著社會(huì)及工業(yè)的發(fā)展，壓力容器在人們生活中應(yīng)用得更為廣泛。因此，在壓力容器生產(chǎn)過程當(dāng)中，應(yīng)嚴(yán)格控制過程質(zhì)量，消除安全隱患，這不僅直接決定著壓力容器的使用壽命及運(yùn)行安全，還會(huì)影響到使用單位的整體經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)。本文首先分析了壓力容器的特點(diǎn)，指出了其生產(chǎn)制造過程中存在的缺陷問題，并從材料、焊接工藝、加工過程3個(gè)方面針對(duì)性地提出解決策略，以促進(jìn)壓力容器性能的提升。

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