浅析压力容器制造工程中的常见问题

廖新伟

【摘要】在工业化生产中，压力容器是一种常见的设备，但是其在使用过程中非常容易出现工艺缺陷，对生产安全造成威胁，因此在实际的生产过程中，应该加强对压力容器常见工艺缺陷的分析，分析缺陷产生的原因，才能针对缺陷产生的原因来控制缺陷，提升设备的运行安全性和可靠性。本文就压力容器常见工艺缺陷和防止出现工艺缺陷的方法進行探讨。

【关键词】压力容器；制造工程；常见问题；解决对策

一、压力容器制造中常见问题分析

（一）变形问题

根据历史经验，压力容器在实际的制造过程中，普遍会出现变形问题。但是我们知道压力容器一旦发生变形情况，就会严重影响容器的严密性和可靠性，甚至出现安全隐患问题。容器制造过程中出现变形问题主要有以下几种原因：第一，没能严格按照设计方案的要求选择原材料，比如材料规格、尺寸等，如果这些参数与设计方案不符，就能影响到容器制造的精确性。第二，压力容器制造过程中的模具选择不符合要求。设计方案中对模具有严格计算和规定，一旦所选择的模具（尺寸、形状等）不符合要求，也会造成压力容器結构变形。第三，组装工艺不符合工艺要求。在对压力容器进行组装时，如果组装的元件与零部件配合尺寸不吻合，或者组装工艺出现失误，都有可能会造成压力容器变形。

（二）焊接问题

焊接工艺是压力容器的制造过程中一个非常重要的环节，如果焊接环节出现质量问题，将会严重影响压力容器的质量。常见的焊接缺陷有：由结构表面的焊接缺陷而引起的边角变形问题；焊接夹缝内部存在气孔、夹渣；焊接夹缝内熔合不良等问题。

（三）气孔问题

在压力容器的焊接过程中，如果在凝固的过程中，熔池中的气泡没有逸出，就会残留在焊缝中，最终在焊缝中形成一个空穴，这就是气孔，一般可以分为外部气孔和内部气孔。气孔产生的原因主要有两个方面。一方面，在焊接的过程中，如果焊接使用的焊条没有及时烘干和保温，就会失去保护作用，而形成气泡。另一方面，如果焊接过程中的收弧太快，没有发挥好保护作用，空气中的氮气就会进入其中而形成气泡。

二、应对措施

（一）变形应对措施

严格按照设计方案中的设计参数执行每一个环节，下料工作人员应该积极提高自身的技术水平，对原材料进行严格把关，选择符合设计方案的原材料。

在压力容器的成型过程中，严格按照设计方案和特定的工艺技术标准执行相关操作，不能有丝毫的马虎和偏差。在设计和选择模具与样板形状时，严格按照工艺流程走，进行仔细的筛查与选择；在模具的设计和制作环节，在考虑目标加工件的理论形状尺寸的同时，还应仔细分析和计算压力容器成型过程中以及成型之后可能会出现的变数，对此做防患于未然的准备。

组装压力容器壳体环节尤为重要，必须严格按照设计方案和工艺流程的规定走。同时适当的利用定位卡具对组装进行定位，以免组装过程产生误差。如果是直径较大且自身材料比较较薄的壳体模具，应当在筒节位置增加支撑，以防壳体在衔边错口处产生变形或错位。

（二）焊接应对措施

为能够较好的防范和处理压力容器制造过程中出现的焊接缺陷，必须从实际情况出发，在自习观察分析和总结容器出现焊接问题的原因之后，选择合适的应对措施对其进行处理。例如，在焊接筒体组装方向时，应充分考虑该环节可能出现什么样的焊接缺陷，如十字焊缝、焊缝重叠等问题都是常见的，因此要尽量避免这类问题的出现。如果实在无法避免，应预先对该环节可能产生的应力情况进行整体分析，通过细致的计算分析，变换焊接的方式方法，从而降低焊接缺陷产生率。同时，在实际焊接过程中，应特别注意的是，焊缝中心的距离必须是筒壁厚度的3倍以上，而封头不交错焊缝的中心线之间距离必须在钢板厚度3倍之内。

（三）夹渣和气孔应对措施

为了避免夹渣和气孔的形成，在焊接过程中要确保准确的焊接电流，并且合理控制焊接速度，不能一味追求焊接的速度，同时确保坡口边缘的整洁和干燥。为了避免裂纹的发生，在焊接的过程中，要控制好焊接的工艺参数，冷却的速度要合理控制，并且要适当的提高焊缝的外形系数。如果是采用小电流焊接，一定要确保多层和多道焊接的使用，才能避免中心发生裂纹。对于未焊透和未熔合的情况，则要明确允许的缺陷尺寸，一旦发现未熔合要及时补焊。焊接时要采用适宜的电流，保持焊接速度的稳定和固定。发现坡口表面具有油污和氧化皮，一定要及时处理，确保其干净整洁。

总而言之，作为特种设备从业人员，应认真谨慎对待每一个技术问题，认真理解并严格执行法规标准的每一个条文，为人民生命、财产安全认真负责，这是基本的职业操守。另外，法规标准的规定，只是最低要求，法规标准不可能囊括压力容器制造中所有涉及的问题，结合实际情况做出最恰当的处理，法规标准的条文绝不应该成为降低设计制造要求的字据。

参考文献

[1]羊森涛.对压力容器制造监检中常见问题的几点探讨[J].科技展望，2016，26（11）：70.

[2]张建平.压力容器缺陷的类型和检验探讨[J].黑龙江科技信息，2016（17）：5.

[3]李永欣.压力容器制造过程中常见的变形问题及控制对策[J].现代制造技术与装备，2016（05）：122～123.

[4]王成.在役压力容器危险裂纹缺陷的诊断与安全评定研究[D].武汉：武汉工程大学，2016.