论压力容器制造中常见问题及分析

刘晓薇 王延国

摘要：随着科学技术的迅速发展和社会经济的不断进步，压力容器设计、制造、维护等方面都迈入了新的发展阶段，作为一种特殊的精密仪器，在农业、工业等生产领域得到广泛的应用，但是由于其技术、工艺比较复杂，种类比较多，在制造过程中经常会出现各种各样的问题，严重影响了压力容器的制造质量和使用安全性。本文主要针对压力容器制造特点进行深入的分析，探讨压力容器制造过程中常见的一些问题。

关键词：压力容器；制造；常见问题；分析；变形

近数十年，我国已经不断完善了压力容器相关的法律政策、标准体系等，实现了压力容器设计、制造以及维护整个过程的标准化，为了响应国家的可持续发展战略，压力容器也开始尝试绿色设计，形成现代压力容器制造模式。

1. 压力容器的制造特点

压力容器属于一种特殊的设备，主要应用于国防、农业、工业等多个领域，种类繁多，主要分为分离、换热、反应、存储等四大类。由于压力容器通常都是在高压、高温等恶劣环境中使用，所以压力容器的设计、制造必须确保使用的安全性。压力容器使用的材料具有非常严格的要求，在制造过程中，难度非常大，不仅技术非常复杂，而且还需要不同专业的人才共同配合协调。压力容器设计、制造人员不仅要具备压力容器有关的专业知识，还要具备压力容器所用行业有关的专业知识，根据相关规范和标准严格设计、制造压力容器，确保压力容器的质量符合要求，不断提高压力容器的使用安全性[1]。

2.压力容器制造中常见问题及分析

压力容器制造工艺在不断的发展，逐渐暴露了制造过程中的一些问题，需要压力容器的设计、制造人员及时发现问题，解决问题，规避风险，不断提高压力容器的使用安全性。压力容器制造过程中常见问题主要包括氢脆问题、应力腐蚀问题、焊缝问题、变形问题、材料问题等。

2.1氢脆问题

氫脆又称为白点，是在钢铁中融化的氢，经过聚合称为氢分子，导致应力集中，强度甚至超过了钢铁的强度极限，在钢铁内部会形成细小的裂纹。压力容器制造过程中的氢脆问题只能通过预防来解决，因为压力容器一旦发生了氢脆问题，就已经解决不了了，所以必须加强氢脆问题的预防。压力容器制造过程中的温度越高、钢铁的含碳量越高，氢脆的程度就越严重。预防氢脆问题，可以在钢铁中加入钒、钛、铬等金属元素以及缓蚀剂，或者经过吹沙、电镀除锈后，都可以在不同程度上减少氢脆问题的发生。如图1所示。

图1 氢脆

2.2应力腐蚀问题

压力容器在制造过程中产生应力腐蚀等问题是因为压力容器受到腐蚀和应力环境共同的作用，在实际制造过程中，腐蚀和应力环境无法避免，所以必须从材料的角度来解决这个问题。压力容器在设计阶段，设计人员就要充分考虑到应力腐蚀问题的发生，所以要根据具体的情况选择最适合的材料。此外，还可以对压力容器的结构进行适当的处理，或者采取防腐处理、热处理等措施，尽量减少压力容器发生裂纹和应力腐蚀的发生[2]。

2.3焊缝问题

压力容器在制造过程中，很多的部件都是通过焊接方式连接的，所以焊接的质量以及焊缝的布置都会直接影响到压力容器的质量，在制造过程中要特别注意由于焊缝的缺陷而发生应力集中的现象。压力容器在焊接的过程中，要注意合理的布置焊缝，但是又不能避免焊缝的重叠和交叉，所以压力容器在制造前，就要先对压力容器进行应力方面的分析，同时使用计算机软件进行辅助计算。压力容器焊接操作人员的技术水平也会直接影响到压力容器的焊接质量，所以压力容器制造之前，要先对所有工作人员进行系统的培训，尤其是焊接操作人员，对其工作资质和从业资格进行审查，必须持证上岗，确保每个工作人员都具有制造压力容器的资格。

2.4变形问题

压力容器的变形将会严重影响压力容器使用的可靠度和严密性，从而导致压力容器在使用过程中的安全性不受保障，有关部门必须制定完善压力容器制造工艺和标准，并且将其严格落实，确保压力容器的质量可以符合要求。压力容器在制造过程中发生变形主要是因为组装、磨具形状、下料尺寸等出现误差而引起，要解决这个问题，首先要提高下料的水平，对需要的材料进行严格的计算，其次，制造人员要对模具的形状进行严格的控制，充分考虑到压力容器成型过程中和成型后可能存在的差异，再次，压力容器在组装过程中，制造人员要使用定位卡具进行定位，尽量避免压力容器发生变形[3]。如图2所示。

图2 变形

3.结束语

综上所述，必须加强对压力容器在制造过程中可能发生问题的预防工作，及时发现问题，尽快解决，同时压力容器在制造完成之后，还要在出厂之前进行质量检测，目前我国压力容器质量检验方法主要是焊缝UT检测和射线检测技术，通过各种手段确保压力容器的质量符合要求，提高压力容器使用的安全性。

参考文献：

[1]高建明. 试论不锈钢压力容器制造和安装过程中常见的问题及解决途径[J]. 化学工程与装备，2013，06：132-134.

[2]刘亚明. 压力容器制造过程中变形问题的控制对策探究[J]. 科技创业家，2013，13：217.

[3]王雅丽. 关于压力容器设计中常见问题及设计优化的探讨[J]. 科技与企业，2013，22：369.