關(guān)于壓力容器設(shè)計(jì)制造安裝常見的問題及解決方法

谷 峰

（天津中海工程管理咨詢有限公司，天津 300453）

隨著我國經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展與發(fā)展，壓力容器的使用正變得越來越普遍，例如在有機(jī)生產(chǎn)，餐飲業(yè)和石油化工等行業(yè)中。壓力容器的使用增加和壓力容器的使用領(lǐng)域的擴(kuò)大導(dǎo)致了各種壓力容器，但是它們具有許多缺點(diǎn)。壓力容器的缺陷可以直接決定壓力容器的使用效果。因此，在壓力容器的制造和安裝過程中，有必要嚴(yán)格控制有關(guān)細(xì)節(jié)，針對(duì)存在的缺陷找到針對(duì)性的解決方案，以改善壓力容器制造及安裝質(zhì)量，提升使用效果。

1 壓力容器的簡(jiǎn)述

近年來，我國的經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)發(fā)展迅速，壓力容器與所有行業(yè)都密不可分。因此，為了滿足不同行業(yè)客戶的需求，需要制造不同類型的壓力容器。并擴(kuò)大壓力容器的生產(chǎn)規(guī)模，不同行業(yè)對(duì)壓力容器的使用要求不同，因此，壓力容器的性能及規(guī)格也不同。由于制造及使用環(huán)境不同，為了使其達(dá)到預(yù)期效果，必須嚴(yán)格按照法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制造和安裝，以保證實(shí)現(xiàn)既定功能及使用安全。另外，在壓力容器的制造和安裝中，必須避免或降低與各種不穩(wěn)定因素的影響，尤其在壓力容器的制造中，應(yīng)特別注意工藝及制造環(huán)境的影響。

2 壓力容器的組成和特點(diǎn)

1）安全性能要求高。壓力容器的制造工藝必須符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，制造環(huán)境必須滿足制造工藝能夠?qū)崿F(xiàn)。由于壓力容器的大多數(shù)工作環(huán)境都處于高溫和高壓、真空腐蝕等環(huán)境下，并且操作環(huán)境通常是易燃，易爆，劇毒和有毒的，因此，隨著科學(xué)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，新工藝、新方法和新技術(shù)的應(yīng)用也加速了標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的更新。從而必須嚴(yán)格檢查制造過程中的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以確保壓力容器制造及使用 安全。

2）設(shè)計(jì)專業(yè)性強(qiáng)。現(xiàn)階段壓力容器的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的容器不同，它專業(yè)性很高。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，軟件開發(fā)的使用不僅要求操作員精通計(jì)算機(jī)軟件的高級(jí)操作能力，而且要求他們具有先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想。另外，壓力容器的使用涉及許多行業(yè)，涉及許多學(xué)科，包括冶金技術(shù)，機(jī)械加工技術(shù)，腐蝕防護(hù)技術(shù)，安全控制等。因此，為了確保安全的壓力容器制造，必須要多個(gè)行業(yè)共同努力以完成制造。

3）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和參數(shù)多樣性。壓力容器的應(yīng)用范圍特別廣泛，其廣泛用于醫(yī)藥、石油、化工、工貿(mào)等行業(yè)。即使在同一區(qū)域，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能也存在許多差異，因此壓力容器的產(chǎn)品參數(shù)會(huì)有所不同。盡管存在多樣性，但許多制造過程仍有共同點(diǎn)，例如工藝過程，機(jī)械零件的幾何形狀等。利用這些相似將大大提高企業(yè)的生產(chǎn)多樣性。

4）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜。壓力容器多采用按客戶要求訂單式制造，這會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸規(guī)格差異，但細(xì)化到行業(yè)及用途分解到的主要制造工藝流程不盡相同，而這有利于產(chǎn)品的模塊化生產(chǎn)。如：在壓力容器的制造過程中，容器部件的焊接質(zhì)量是重要質(zhì)量的控制點(diǎn)，在生產(chǎn)過程中其質(zhì)量問題也比較突出。

3 壓力容器設(shè)計(jì)制造安裝缺陷

1）材料使用不合理。在壓力容器的制造過程中，必須嚴(yán)格控制材料選擇及驗(yàn)收，不合格的材料就會(huì)在壓力容器制造過程及使用中造成缺陷，從而埋下隱患。因此，在選擇制造材料的過程中，必須嚴(yán)格檢查材料的符合性。但是，材料的質(zhì)量受各種因素的影響，例如溫度和濕度，這些因素也會(huì)在壓力容器的制造過程中造成不同程度的缺陷。

2）不合格的焊接工藝。每種容器類型產(chǎn)品的生產(chǎn)都要經(jīng)過焊接。與其他容器不同，壓力容器對(duì)焊接的要求更高，因?yàn)樗仨氃跇O端環(huán)境條件下工作，那么就很可能會(huì)發(fā)生各種危險(xiǎn)事故。例如，焊接工藝不熟練，導(dǎo)致焊縫成形缺陷或內(nèi)部缺陷。在壓力容器的生產(chǎn)過程中，縱向及環(huán)向焊接位置是焊接質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需選擇合適的焊接方法并嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝，重點(diǎn)監(jiān)控焊接電流、電壓、層間溫度、預(yù)熱及焊后熱處理等。因此，必須制定科學(xué)合理的焊接工藝規(guī)程，嚴(yán)格監(jiān)控焊接實(shí)施過程，以免因不合格而造成不同程度的缺陷。

3）不合理的制造過程。壓力容器的生產(chǎn)和加工需要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行下料及切割，這兩個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)于人及設(shè)備提出一定要求，例如現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的技術(shù)、測(cè)量?jī)x器的精度、現(xiàn)場(chǎng)操作環(huán)境等等。由于下料及切割精度偏差過大可能會(huì)出現(xiàn)后續(xù)加工制造過程出現(xiàn)質(zhì)量問題和不同程度的缺陷。在產(chǎn)品的制造過程中，一些壓力容器制造商并不十分注意加工精度及外觀質(zhì)量。因此，在多重因素的影響下，壓力容器的制造質(zhì)量問題也變得越來越多。

4 壓力容器制造安裝缺陷的處理措施

1）選擇合適的制造材料。在壓力容器制造過程中，有必要選擇合適的制造材料，以保證壓力容器的性能。在選材過程中，應(yīng)嚴(yán)格遵守壓力容器材料選擇相關(guān)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)，以便根據(jù)各行業(yè)的不同需求選擇合適的材料。如遇到材料難以獲得或采購困難等原因，則應(yīng)根據(jù)相關(guān)要求選擇合適的替代材料，性能不能低于原材料性能。在更換之前應(yīng)征得設(shè)計(jì)人員同意，并對(duì)材料進(jìn)行相應(yīng)化學(xué)分析及力學(xué)試驗(yàn)。經(jīng)檢驗(yàn)試驗(yàn)合格并經(jīng)技術(shù)人員批準(zhǔn)的材料方可用于壓力容器制造和安裝。在壓力容器制造過程中，無論是原始材料還是代用材料，都必須按規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)使用以減少缺陷的發(fā)生。

2）合理安排焊接過程。在焊接過程中，為保證容器成型后外觀，必須控制組對(duì)尺寸和焊縫間隙，在焊接過程中必須充分考慮縱焊縫與環(huán)焊縫的關(guān)系，并且必須嚴(yán)格控制焊接順序。盡管焊縫錯(cuò)邊及棱角度不可避免，但合理的規(guī)劃組對(duì)尺寸、焊縫間隙及焊接順序可極大縮小焊后尺寸偏差。在焊接材料符合要求的前提下，應(yīng)首先考慮焊接接頭的特性，并且焊接過程應(yīng)確保適當(dāng)?shù)暮缚p外觀尺寸。在壓力容器的設(shè)計(jì)中，壓力容器圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中要明確符合規(guī)范的焊接材料及焊接 要求。

3）加工過程中的影響因素分析。影響質(zhì)量的因素很復(fù)雜，因此，在制造壓力容器的過程中，制造人員必須對(duì)引起壓力容器缺陷的所有因素進(jìn)行詳細(xì)的分析，并盡可能避免這些因素可能導(dǎo)致的缺陷。首先，必須嚴(yán)格控制生產(chǎn)工藝。必須按照相應(yīng)的生產(chǎn)工藝和技術(shù)要求實(shí)施制造。其次，壓力容器殼體沖壓過程中必須考慮沖壓回彈量，以使容器成型后得到既定尺寸。此外，我們必須充分考慮壓力容器本身的物理特性，例如熱膨脹和收縮。經(jīng)過熱處理和冷處理后，壓力容器非常容易變形，在此階段，可以設(shè)置一定加工余量或者反變形來保證形變可控。

5 結(jié)束語

總而言之，由于壓力容器制造加工復(fù)雜尺寸精度要求高，因此必須注意壓力容器制造過程中的每個(gè)細(xì)節(jié)。以減少發(fā)生質(zhì)量問題的可能性，并使用現(xiàn)代科技手段來規(guī)避和消除制造及安裝過程中的問題。尤其要注意壓力容器的生產(chǎn)過程，及時(shí)消除出現(xiàn)的缺陷，并防止質(zhì)量隱患疊加，提高其設(shè)計(jì)及制造水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能，以促進(jìn)壓力容器設(shè)計(jì)制造行業(yè)健康有序的發(fā)展。