錢奕專，季如春，陳 偉（南京寶泰特種材料股份有限公司，江蘇南京 211102）

壓力容器制造過程中變形問題的控制對(duì)策探究

錢奕專，季如春，陳 偉
（南京寶泰特種材料股份有限公司，江蘇南京 211102）

壓力容器作為一種承壓設(shè)備，被廣泛運(yùn)用于各個(gè)行業(yè)。但是在制造壓力容器的過程中，會(huì)出現(xiàn)各種變形問題，如果不進(jìn)行有效的控制，會(huì)使得產(chǎn)品的質(zhì)量下降。主要介紹了壓力容器焊接變形的問題及對(duì)策、壓力容器的火焰切割變形及對(duì)策、壓力容器的內(nèi)應(yīng)力變形及對(duì)策、壓力容器的誤差變形及對(duì)策這四方面的壓力容器變形控制。

壓力容器；承壓設(shè)備；變形；對(duì)策；控制

1　壓力容器焊接變形的問題及對(duì)策

金屬在焊接的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的高溫，而這樣的情況下母材就容易產(chǎn)生變形，加上壓力的作用，最終使得容器在焊接的過程中變形。變形后容器的耐腐蝕性與受力性都會(huì)有不同程度的變化，對(duì)其產(chǎn)生較大的影響。所以，要提升壓力容器的質(zhì)量，需要從焊接工藝入手。在焊接過程，工藝的完善與否會(huì)影響到容器的質(zhì)量、性能，不僅如此，容器的制造成本也會(huì)受到不同程度的影響。

在選擇相應(yīng)的焊接工藝時(shí)，應(yīng)先對(duì)焊接的順序、技術(shù)參數(shù)、方法以及環(huán)境進(jìn)行考慮，進(jìn)一步?jīng)Q定處理的原則。在具體的焊接過程中會(huì)出現(xiàn)因?yàn)楹附訒?huì)導(dǎo)致容器變形，所以，要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理：第一，壓力容器較大的情況下，在具體焊接的過程中，要先將容器組裝起來(lái)，再進(jìn)一步進(jìn)行焊接工作。為了確保焊接過程受力均勻，要采用對(duì)稱的方法進(jìn)行焊接，確保焊接順序的嚴(yán)謹(jǐn)性。其次，如果壓力容器中有多組焊接的情況，在設(shè)計(jì)時(shí)，要先確定留出一部分的收縮量，再根據(jù)定量的差別對(duì)不同的母材進(jìn)行劃分，避免在焊接過后出現(xiàn)過分收縮而影響到容器形狀的問題。最后，在具體的焊接過程中，可以采用一定的方法來(lái)抑制變形，結(jié)合之前的變形管理經(jīng)驗(yàn)，在容易發(fā)生變形的部位進(jìn)行反向處理，以此來(lái)降低效焊接時(shí)容易出現(xiàn)變形的力。

2　壓力容器的火焰切割變形及對(duì)策

在容器接受制造的過程中，切割的方式主要還是以火焰圍住。有著速度快、切割準(zhǔn)的特點(diǎn)。但是，火焰切割的原理是冷熱交替，利用這樣一種形式達(dá)到目的。所以，材料在具體的受熱過程中，經(jīng)常會(huì)因?yàn)槭軣岵痪a(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，最終導(dǎo)致變形。在具體的控制中，可以采取以下幾個(gè)方法。第一，進(jìn)行筒節(jié)的控制。在直徑筒節(jié)的材料切割過程中，如果在切割的過程中存在著較大的溫差，那么在切割結(jié)束之后，材料就容易因?yàn)闊崦浝淇s的原理而變形。在筒節(jié)的切割過程中，通過對(duì)稱切割的方法可以適當(dāng)?shù)亟档妥冃蔚膸茁?。第二，封頭控制。在進(jìn)行火焰切割的時(shí)候，會(huì)形成封頭，這樣切口會(huì)受到環(huán)境因素的影響而產(chǎn)生變形。在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到火焰切割對(duì)切口的影響，進(jìn)而對(duì)收縮量進(jìn)行設(shè)計(jì)考慮，這樣才能夠讓設(shè)計(jì)更具有實(shí)用性和科學(xué)性。第三，對(duì)機(jī)加工坯料實(shí)現(xiàn)有效的控制。在具體的制作過程中，機(jī)加工主要是針對(duì)鋼板，在切割的過程中，鋼板會(huì)出現(xiàn)一些收縮問題影響到鋼板表面的不平整性。所以，在切割的過程中要配合一些細(xì)化手段，利用一些人工材料使坯料變得更加平滑和完整。

3　壓力容器的內(nèi)應(yīng)力變形及對(duì)策

壓力容器在具體的制作過程中，會(huì)承受諸多熱加工處理，在組裝的過程中，也會(huì)因?yàn)榈跹b力和容器自身要承受的中立，導(dǎo)致壓力容器存在較大的內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力在容器中進(jìn)行變化會(huì)使容器產(chǎn)生裂紋或者變形的現(xiàn)象。所以，采取恰當(dāng)?shù)拇胧毫θ萜髦械膬?nèi)應(yīng)力消除，十分必要。

對(duì)于壓力容器的本體進(jìn)行熱處理，可以有效地消除壓力容器中的內(nèi)應(yīng)力。在進(jìn)行熱處理消除內(nèi)應(yīng)力時(shí)，要注意使用的方法和操作的規(guī)范，在進(jìn)行熱處理時(shí)，爐內(nèi)溫度要與設(shè)計(jì)需求相符，確保爐內(nèi)的壓力容器受熱均勻。很多在進(jìn)行熱處理時(shí)都用噴嘴的方式進(jìn)行，為了達(dá)到更好的效果，可以在容器熱處理時(shí)設(shè)置擋火的裝置，做好防范措施，避免火焰噴出本體，帶來(lái)其他不必要的損失。在具體的加熱過程中，由于容器局部受熱過猛，會(huì)產(chǎn)生新的形變。除此之外，由于壓力容器的部件在高溫情況下，金屬的穩(wěn)定性降低，需要有效的加固手段，穩(wěn)住壓力容器。

4　壓力容器的誤差變形及對(duì)策

加工出現(xiàn)誤差導(dǎo)致變形，主要是因?yàn)橄铝系某叽绯霈F(xiàn)了問題，這就影響了成型之后的壓力容器，導(dǎo)致其超出了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。具體的控制辦法為：如果下料的尺寸不準(zhǔn)，主要還是在計(jì)算、放大樣方面出現(xiàn)了問題。所以，要提升工作人員的水平，對(duì)其進(jìn)行專人專項(xiàng)的培訓(xùn)，以此來(lái)更新和完善他們的操作流程。除此之外，還要安排相應(yīng)的人員實(shí)現(xiàn)對(duì)下料尺寸的檢驗(yàn)，在一定情況下，采用計(jì)算檢測(cè)技術(shù)完成測(cè)量可以有效地減少誤差。

在成形的過程中出現(xiàn)誤差。壓力容器的各個(gè)部位在加工成形之后會(huì)因?yàn)槟Σ粱蛘咂渌缓侠淼牟僮鲗?dǎo)致變形。主要還是因?yàn)闊岢尚湍ゾ叩拿撃?。針?duì)這種問題的控制辦法，首先要嚴(yán)格控制加工操作人員，按照工藝設(shè)計(jì)圖紙完成加工處理。其次，在具體的設(shè)計(jì)過程中，要考慮制作會(huì)出現(xiàn)的各種變形的誘因，并對(duì)此預(yù)留出相應(yīng)的空間，在壓力容器制造的過程中，會(huì)出現(xiàn)磨損和熱脹冷縮的問題，對(duì)此也需要充分的重視。

5　結(jié)束語(yǔ)

壓力容器變形問題在實(shí)際生產(chǎn)中較為常見，這些問題如果不能得到有效的處理，將會(huì)影響壓力容器的使用質(zhì)量，加強(qiáng)對(duì)壓力容器的制造變形原因的了解，總結(jié)相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)，制定有效的控制辦法，可以有效地防范壓力容器的變形情況。確保其制作的每個(gè)環(huán)節(jié)都可以得到有效的控制，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)、高效率的壓力容器生產(chǎn)。

［1］ 郭利朋.大型儲(chǔ)罐和壓力容器制造標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施過程中的問題與解決對(duì)策［J］.硅谷，2011，（16）：126-127.

Pressure Vessel Manufacturing Process Control Measures Deformation Inquiry

Qian Yi-zhuan，Ji Ru-chun，Chen Wei

As a pressure vessel pressure equipment is widely used in various industries.However，in the manufacture of pressure vessels in the process，there will be all kinds of deformation，if not effectively controlled，so that the quality of the product will decrease.Describes the problems and countermeasures pressure welding deformation of the pressure vessel，the pressure vessel of the flame cutting deformation and countermeasures，internal stress and deformation of the pressure vessel measures the error of the pressure vessel deformation and Countermeasures these four areas of container deformation control.

pressure vessel；pressure equipment；deformation；countermeasures；control

TH49

A

1003-6490（2016）05-0108-01

2016-05-06

錢奕專（1982—），男，江蘇南京人，助理工程師，主要從事特材壓力容器制造技術(shù)工作。