压力容器设计制造中的常见问题探析

白宇

（辽宁华标压力容器有限公司,辽宁 辽阳 111000）

压力容器能否安全运行，在很大程度上取决于设计与制造质量，而设计与制造质量又与工程技术人员能否对标准、法规正确理解密切相关。近年来，压力容器被广泛地应用于工业生产及生活中，压力容器具有高负荷、高强度、结构复杂、安全要求高的特点，当存在一些质量问题时，容易引起安全事故的发生。这不仅影响到人们正常的工作生活，还给生命财产带来巨大的威胁。因此对其设计与制造的要求也越来越高。在设计与制作压力容器时，必须严格按标准规范要求进行，同时要注意制造过程中出现的问题。

一、压力容器的设计与制造要求

压力容器的设计与制造首先要保证容器的安全使用性能，在设计中一定要考虑到将来的使用环境因素对压力容器的影响，环境因素里包括温度、湿度、腐蚀性、风载荷、地震载荷、雪载荷等因素。要根据容器使用的地理环境和工作环境的特点来合理的设计与制造压力容器，从压力容器的设计选材、制造方案的设计、焊接制作和耐压试验等诸多方面进行综合考量，才能够确保压力容器的可靠性、安全性和产品质量，从而带来更好的经济效益和社会效益。

二、压力容器设计与制造中存在的问题

（一）材料选择不当

压力容器材料选择得当直接关系着压力容器各个参数指标是否能够达到设计要求。为了保证设计质量，要求技术人员必须依据压力容器的特点，对其材料以及零部件的选取等问题进行充分的斟酌及试验。压力容器对工作环境要有很大程度的适应性，因此材料选择尤为重要。为保证压力容器的质量，尽量减少安全事故的发生，应正确的进行选材、用材。误用材料、不适当的选材以及材料缺陷等材料原因是造成压力容器设备事故的重要原因，因而相关人员必须高度重视。但是，在选择材料的时候通常会受到一些外界因素的干扰，这时候设计人员必须要理清思路，严格把好质量关，材料对于任何工业设备来说都起着至关重要的作用，而压力容器材料选择的重要性更是超过普通的容器，主要是因为压力容器往往处在高温高压的工作环境中，其材料一旦改变，那么它的受力情况将会发生变化，因此在设计和制造压力容器时，一定要选择合理的材料进行制造。

（二）压力容器制造过程容器变形问题

压力容器变形的问题出现的概率非常大，它也受许多方面问题的影响，首先是压力容器罐体的制造焊接工艺会造成压力容器的变形，焊接过程中所产生的瞬间高温会造成罐体材料的变形。其次是压力容器制造过程中产生的内应力造成变形。再者压力容器制造过程中因加工误差过大或制造工艺操作不当引发压力容器变形。例如加热成型的封头发生脱模现象,在温度较高的情况下发生脱模,则引发严重的封头收缩变形。

三、压力容器设计制造中的常见问题的应对措施

（一）选择合理的制造材料

在制造压力容器过程中，要选择合理的材料，在材料选取过程中，严格遵守国家对压力容器制造过程中材料的选取要求，从而根据不同行业的不同需求，选择适合的材料进行制造。在制造过程中，如果遇到无法采购或者很难采购的材料，一定要根据相关制造要求，选择其他适合的材料进行代用，在代用过程中，首先要向相关技术人员提出申请报告，技术人员对代用材料进行分析与筛选，保证材料的良好性能，得到技术人员认可以后，方可继续进行压力容器的制造。无论是原始材料，还是代用材料，都要根据相关的标准进行使用。在压力容器制造过程中，还要根据材料的特征与特性，联系实际应用情况，检测材料的各方面性能，减少缺陷问题的发生情况。

（二）容器变形问题的解决对策

对于压力容器焊接环节所造成的容器变形，要针对不同的容器外形来设计焊接工艺方案，对于球形容器的焊接设计，要求对整体预先组装后进行焊接，为确保焊接后受力均匀，要按照一定的顺序进行焊接。当压力容器需要组合焊接时，在设计要求上要考虑预留焊接收缩量的合适数值，以防止因为焊接收缩量不符造成容器壳体开裂。为防止容器变形在可能出现焊接变形的部位采取反向焊接的工艺手法，做到人为降低或消除焊接变形。对于消除因内应力造成的容器变形的解决方法是采用热处理的焊接工艺。内应力的产生来自于容器整体温度的升高或压力的升高变化，所以将焊接的容器整体加热至一定的温度下进行焊接操作，同时防止受热不均匀的出现，可采取加固或增加支架的措施予以防御。对于因为设计误差出现的容器变形要对样板和模具继续仔细的检查，模具和样板必须按照标准尺寸设计，可以避免容器形位误差造成的变形。

结束语：

压力容器在近代工业生产中得到了越来越广泛的应用，并且压力容器结构尺寸越来越大,结构型式和工作条件越来越复杂,操作压力和操作温度越来越高,从而对压容器的设计要求越来越高。一旦出现质量问题，就可能引发重大安全事故，造成极大影响和损失，所以整个设计、制造过程应全程跟踪，发现有任何隐患，立即整改，防止造成重大损失。