袁龙江(江苏程顺建设工程有限公司, 江苏 徐州 221400)
压力容器是常见的设备装置,在工业、农业等领域得到了广泛的应用,尤其随着城市化进程的发展,在生活中的应用也很多,如取暖、热水、煤气等系统。生产生活方面的应用,都要针对压力容器的制造质量严格检验,以防止发生安全事故。
第一,压力容器使用的广泛性。随着社会科技的发展,客观上带动了工业化生产的大幅度进步,我国三大产业中对各种新型设备装置的需求量持续增加,其中压力容器是必不可少的组成部分。相对应地,压力容器使用的广泛性也形成了设备结构的多样化,压力容器在设计、构造和生产中表现出更复杂的特点;即便是同一行业领域使用的压力容器,大多也需要根据生产环境进行定制,来满足实际环境的要求。
第二,压力容器较高的安全性。压力容器所使用的环境一般都很恶劣,如化工企业的联合生产线,包括高温、高压、高毒、腐蚀性等环境,容器内的液体、气体物质往往会对人体造成一定的伤害,因此在压力容器的完整性、坚固性和密封性上有很高的要求,要避免易燃易爆有毒的物质泄露,甚至发生爆炸事故。
第三,压力容器制造的专业性。压力容器属于特殊设备,根据我国的特种设备生产法规要求,必须在各项参数上满足技术规范行业强制性标准,因此压力容器的制造具有很强的专业性;从设计阶段开始,不仅要掌握机械设计专业方面的知识,还要了解专业的容器制造要点,同时对应用领域的环节展开专业调查,总体对人才的综合素质要求很高。
(1)材料问题 第一,材料选择的盲目性问题。材料即材质,材料的质地是决定压力容器质量的关键要素,这是由于设备的工作环境、包含物质所决定的。常规压力容器主要采用的是金属材料,在处理工艺上包括化学技术、物理技术、力学技术等,在解决材料工艺问题中,很多专家提出了“以优代劣”和“以厚代薄”的观点;相对而言,这是很直观、很科学的理解,优质材料在强韧度方面要比传统材料更加有效,同等材料的厚度越大,压力容器的安全性也就越高。但相对应地,“以优代劣”和“以厚代薄”的观点也存在一定的问题,容易忽视对实际应用的“适用性”满足,主要从经济方面考虑。盲目的把安全性作为唯一标准,就会造成材料选择的局限性。
第二,材料应用的差异性问题。在材料代用理论的影响下,材料应用的差异性逐渐凸显,很多情况下处于经济因素考虑,在进行压力容器制造中会针对材料的强韧系数进行测量,但却容易忽略材料的化学物理属性。如在低温甲醇洗工艺中还原硫氢化合物中,材料的抗腐蚀性要比强韧度更加重要,碳钢显然比锰钢更有优势;相对应地,在暗夜环境下使用低合金钢材代替高强度钢材优势也更明显。
(2)加工变形问题 压力容器的的外观形状和内部构造大同小异,尤其是在主体的罐体部分,在加工中产生的变形问题十分普遍,主要原因包括组装中外力变形、模具不标准、尺寸不准确等原因。
首先,在压力容器制造过程中忽视了下料问题,成品就会超出标准尺寸或缺陷,影响整个压力容器的受压均衡,制造的过程中如果缺乏对模具的规范性把握,也会造成局部的变形。综合加工变形问题分析,90%以上的变形原因是由于人为操作造成的,因此必须采取有效地控制措施。
(3)施工顺序问题 压力容器制造中涉及的施工顺序问题,主要集中在管子、管板结合方面,通常采用的连接方式包括胀接、焊接、强度胀+密度焊、强度焊+贴胀等。结合的过程中很容易发生泄漏问题,因此要格外注意。无论是“先焊后胀”还是“先胀后焊”,都要遵循一定的规律。如“先焊后胀”工序,在开始之前需要将管板坡口清洗干净,排干净管子和管板缝隙处的空气,这样有利于接头处的缝隙严密质量提升;相对应地,采用“先胀后焊”的顺序,要注意胀接的管段存在的大量杂质,如污渍、油渍、铁锈等,如果清理不干净,在焊接的过程中会导致遗留物的剧烈化学反应,造成压力容器安全隐患。
鉴于压力容器的特种设备属性,其质量控制必须从制作过程展开,并遵守严格的出场检测和品质保证。对于压力容器制造过程中的常见问题,要积极寻求解决应对的方案,不能掉以轻心;从设计到审查再到材料应用,整个环节都需要严格执行国家标准,任何一个环节发生问题,最终都会积累到产品本身,造成安全隐患;基于此,建议压力容器制造方、采购方形成长期沟通机制,达成安全共识,从过程入手展开治理。
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