徐卫军
(江苏信博特种设备有限公司江苏 盐城 224000)
压力容器制造的特征、常见问题及对策
徐卫军
(江苏信博特种设备有限公司江苏 盐城 224000)
在国防、农业、工业以及其他领域,压力容易均被大量应用。随着我国经济的不断壮大,压力容器制造实践对压力容器各方面性能提出了较高的要求,尤其是安全性问题,更是受到了社会各领域的热切关注。为此,在压力容器制造中不仅要严格遵循相关规程,还应该采用有效的管控手段来提升其安全性。
压力容器制造;特征;常见问题;对策
压力容器制造涉及到方方面面的问题,人们应给予高度的重视,例如,设计、检验等问题。压力容器制造的前期需要做好设计工作,待生产完成后,进入验收环节,在这一流程中,每个步骤都不能够出现纰漏。只有这样,才能够避免压力容器在各个领域投入使用过程中发生安全事故。基于此,我们要有清晰的压力容器质量标准,创新质量管理手段,使技术指导得到强化,进一步提升设计水平,才能够确保压力容器能够投入安全的投入各个领域的使用中,从而带动我国相关领域的发展。
1.1 制造工艺繁琐、复杂
压力容器制造技术涉及到冶金、机械加工、检验检测、材料化学、材料力学等学科领域和技术领域。为此,在压力容器制造的过程中,要科学的管理、设计各生产环节以及整个生产流程,并对各学科领域以及技术进行有机的整合和协调,从而使产品的制造质量和生产效率均能够得到大幅度的提升。
1.2 较强的专业性
压力容器设计相对于传统机械设备设计而言,更呈现出极强的专业性能。为此,相关技术从业者要具备对产品设计相关软件进行熟练应用的能力,确保相关化工设备整体设计思维的可行性。不仅如此,技术人员还要有机的整合压力容器与机械设计思路,提升容器在投入各领域使用中,均能够运作安全。
1.3 多样化的结构和品种
压力容器在化工、食品、石油以及制药等行业的生产中均投入了大量的应用。正因为所投入的领域是多种多样的,因此,各领域对压力容器的性能要求也各不相同,而压力容器也需要呈现出多样化的结构和品种来满足各行业的生产需求。另外,压力容器均具有复杂的制造结构和参与,有时,虽产品相同,但为了满足不同客户的不同需求,在结构的设计上也会做出相应的调整,这就改变了生产工艺,即发生同种产品不同结构的现象。与此同时,压力容器各部件之间并没有非常紧密的关联性,这也是为了促进品牌的系列化和模式化发展。
2.1 焊接缺陷
焊接施工过程中,通常会发生焊缝咬边或角变形和错边了两种几何缺陷。前者是指沟槽、凹陷等现象会出现在母材上的焊趾边缘,追溯其缘由,主要是由于有过大的电流、过快的运条以及过长的电弧导致的。该缺陷会使母材的接面工作面减小,缺陷处的应用也过度的集中,对容器使用的安全造成了不利的影响;后者是指基于特定的厚度,两个焊接的工件产生错位或教变形现象,导致几个应力骤然集中,对产品性能造成了一系列的不利影响。
2.2 变形缺陷
在压力容器制造过程中,压力容器往往会发生变形,这主要源于制作工艺中存在一系列的变形缺陷问题。比较常见的有:①标准尺寸与下料尺寸之间存在差异导致形变现象发生。即构建下料若不能严格遵循规程,发生误差,那么,该部件也不能够满足设计标准的要求,这不利于产品的整体使用性能;②模具尺寸以及操作不能够达到相关标准以及规程,也会导致容器发生形变现象;③在对压力容器进行组装的过程中,若由过大或错口误差出现,也会致使形变发生。
2.3 材料选用缺陷
厚薄混淆、优劣掺杂是压力容器制造过程中材料选用缺陷的主要表现形式。厚薄混淆,是指选用材料时,将所需要的薄规格材料用同种类型的厚规格材料来替代,直接危险了整个压力容器制造质量。其根本原因是,厚材料的选用会改变容器连接结构,导致在壳体受力状态下,由平面应变状态取代了原有的平面应力状态,不利于容器的均匀受力;优劣掺杂,是指选用材料时,将级别较高、性能良好的材料中掺杂级别较低、性能较差的材料。需要注意的是,从宏观角度出发,一种材料的某种性能良好,并不意味着其所有性能均良好,投入生产中要综合考量其材料性能。
3.1 进一步防范焊接缺陷
进一步防范焊接缺陷还需要从实际情况角度着手,科学的分析并总结容器事故形成原理,制定有效的预防和处理方案。在焊接筒体的组装中,要规避十字焊缝、焊缝重叠现象。若条件不允许,一定要对其应力情况进行系统的分析,确保焊接操作不会对容器强度产生不利的影响。而操作中,则要考虑筒壁厚度以及焊缝中心距关系和钢板厚度以及中心线间距要的关系问题。
3.2 有效控制变形缺陷
一方面,要确保下料技术人员的操作技能水平,与此同时,相关部分要制定下料尺寸核对方案。待产品成型,操作要严格根据相关工艺技术标准执行,并合理的控制和检查样板形状。另一方面,在设计模具制作中,要对成型时、完全成型的尺寸变化进行充分考虑。例如,回弹性是冷成型模具制造需要重点考虑的因素;收缩性则是热成型模具制造需要重点考虑的因素。不仅如此,在对压力容器进行组装时,要严格运用定位卡具,以更好的实现定位目的。
3.3 科学规避材料选用缺陷
在压力容器制造中,科学规避材料先用缺陷的前提是,严格遵循相关规程。如果实际现场操作中,需要代用材料,一定要做好以下工作。其一,书面申请要科学、严谨,列明详情,继而经过图纸设计师以及技术工作者进行相应的调整和计算,才能够进行材料代用。例如,厚薄材料运用的替换,所递交的书面申请中,技术人员和设计工作者要详细、综合分析材料替换对容易产生的影响,并对容器结构做出适当的调整,以将不利影响控制在最低。
综上所述,受到压力容器工作属性的影响,需要压力容器具有较高的安全性。通常情况下,容器所盛放的物质为易燃、易爆或有毒、有害物质,再加之容器常在高温、真空、腐蚀以及高压的环境下作业,为此,对压力容器的安全性能提出了非常高的要求。其一,压力容器制造要以高标准、严要求进行规范设计到生产的整个流程,严格控制压力容器制造过程中的焊接、变形以及材料选用缺陷。
[1]陈月红.压力容器制造中常见问题及分析[J].装备制造技术,2010(7):163~165.
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1004-7344(2016)16-0257-01
2016-5-21