刍议如何控制压力容器制造过程中的变形问题

丁超

摘 要：压力容器是一种特殊储存设备，使用范围非常广阔，特别是在工业领域，比如：石油业、化工业用的较多。一般压力容器是在特殊的环境中使用，比如高温、高压、易腐蚀的条件下，如果在使用时出现容器变形的问题，将造成严重的后果。所以必须提高压力容器的质量，防止使用中结构变形，文章就从压力容器制造的焊接问题和对策、压力问题及对策、误差变形问题和对策展开探讨。

关键词：压力容器；压力容器制造；变形；对策

在压力容器的生产过程中，常遇到的难题就是容器变形，如果不能对容器变形问题做出及时有效的处理，将严重影响压力容器的使用质量，严重的会造成不能投入使用，因此，压力容器制造企业必须在生产过程中高度重视容器的变形问题，规范生产程序和生产工艺，以降低或者杜绝容器变形问题，提高压力容易的生产质量，达到生产标准。文章就对压力容器生产过程中容易出现的问题和解决措施进行分析。

1原材料误差影响变形的问题和控制措施

压力容器的生产原材料主要是钢材，但是钢材在运输或者装卸时，通常会受到外力的影响发生变形，弯曲等问题，这样严重影响划线切割的准确性，影响零件的成型精确度。因此，在运输和装卸过程中，应尽量避免钢材受到挤压，减少钢材因外力影响变形，同时，在卸载时对已经发生了变形的钢材必须做好纠正措施，比如采取矫形措施，提高设备零件精确度，保证压力容器的生产顺利进行。

2 材料切割时发生的问题和控制措施

造成压力容器的变形原因之一是下料时零件尺寸出现误差，制造中使用的零件不符合標准：造成下料尺寸不准的原因是多方面的，主要有：计算失误、放大样失误等，当然也有人为因素，在切割过程中切割人员技术不到位或者操作不规范等最终造成材料尺寸出现问题。可以采用以下几种方法使切割更加准备，一是简节控制，在切割大直径的材料时出现问题的较多，切口位置非常容易发生变形问题，通常情况下，钢材切割的时候切口温度较高，但是在切割结束后，受物理原理"热胀冷缩"原理的影响，材料容易发生变形、扭曲等问题，最终导致误差，影响焊接。这一问题可以通过机械加工或者对称切割解决，能有效的降低变形。封头的控制，在已经成型的封头经过火焰切割后，切口周围容易发生收缩变形，缩小封头口径，对于整体成型的封头端口加工工艺来说，在制造设计时应当把火焰切割带来的收缩量在其中，从而降低切割变形影响容器变形。

3 制造中成型误差变形问题和控制措施

在压力容器的各个部件成型后，容易受磨具或者操作的影响造成变形，主要是因为热成型封头发生脱模现象，一种是在温度很高时造成脱模，容易造成封头收缩变形，严重的会造成几何尺寸严重超标，另一种是模具设计不周密，当容器的零件成型后，也容易发生不相符的现象。面对压力容器成型后变形的问题可以采取以下方法控制：一是要求部件操作人员严格按操作工序加工，时常检查样板，及时有效的控制加工件的形状；二是在设计模具时，应当把压力容器部件在加工或者切割中造成变形的因素充分考虑到其中，热模具考虑成型部件的冷缩问题，冷模具考虑成型部件的热胀问题。

4 内应力的变形问题和控制措施

在压力容器的加工过程中，很多工序的要求采用热加工，压力容器在组装时也会产生很大的强制力。在强制力达到一定后会形成内应力，在运行时就容易发生变形和裂缝风险，这种问题需要采取热处理措施消除内应力。首先，在进行热处理时必须做规范，处理在温度均衡时进行，在炉壁火焰的喷嘴位置设计挡火墙，将火焰与热处理相隔开。其次，如果外壳的直接增大，厚度不足时，要对内部进行加强。最后，压力容器部件容易在高温状态下死去稳定性，要根据时间的加工情况采取相应的处理措施。

5 焊接的变形问题和控制措施

在焊接开始前，必须参照焊接技术的相关要求，选择符合压力容器的焊接工艺，比如：焊接程序、焊接时的工艺参数、方法，要求的环境以及相关焊接过程中的处理措施。在焊接操作过程中，焊接人员必须严格按照工序进行，通过分析压力容器焊接中的问题，可以采取以下措施进行控制：

（1）如果焊接程序多，持续时间长，比如：半圆形压力容器、需要先进行分散焊接，最后综合完成操作的，可以采用对称焊接法，严格按照焊接顺利进行。

（2）在焊接时如果遇到特殊的压力容器，比如葫芦式组合封头，需要在正常工艺的前提下，根据物体的具体形状制定一个固定的卡具装置。

（3）如果压力容器是采取多接组焊接形式，需要考虑部件的收缩性，做好焊接预留，避免造成焊接后发生壳体缩短问题。

（4）焊接结构复杂的压力容器时，可以把整个装置拆分成几个合理的组成部分，先对每一个部分焊接完成以后，最后组合在一起，这样能有效的方式因为焊接而变形，保证制造过程的质量。

（5）焊接人员可以总结长期的焊接经验和总结以往发生的问题，制定一些反变形的措施，采取多种措施防止压力容器变形。具体的焊接操作可以按照以下方式进行：在压力容器简节的纵缝对接位置，在可能发生焊接变形的方向，方向预留变形量，在对容器进行封头时，充分考虑抵消变形所需要的反变形量。

6 结束语

综上所述，在压力容器制造实践过程中，必须保证压力容器的质量标准，考虑好压力容器制造过程中的材料变形、切割变形、焊接变形、成型误差等多种影响容器变形的因素，总结过去的制造经验，制定一套有效的控制措施，采取有效方法进行控制，确保生产的每一个环节按照工艺要求进行，同时，对可能出现的问题做好提前预判，对容易变形的关键点做到严防加固，最终生产出符合质量标准的压力容器，确保压力容器在投入使用的安全性能。

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