压力容器制造中常见问题及分析

＊吕增明 王春初

（山东龙兴化工机械集团有限公司 山东 261432）

1.前言

压力容器普遍应用于许多行业，尤其是石油化工和其他能源行业。这就是为什么压力容器的生产要求很高，因此材料和方法的选择对此类容器的最终制造结果有很大的影响。所以，必须严格控制每种化合物的制造工艺，避免和减少问题，及时发现问题，达到预期的目的。压力容器在生产的过程中存在的问题，对压力容器的生产质量也有一定的影响。因此，在压力容器的生产过程中，有必要根据压力容器的特点进行适当的制作，提升压力容器的生产质量，提高压力容器的安全性。现阶段，我国压力容器的发展取得了很大的成就，但是在生产过程中，在材料选择和应力控制方面还存在许多问题。因此，我们必须充分考虑和分析这些问题，并将它们结合起来。在这样的前提下，研究压力容器制造理论具有重要意义。

2.压力容器的特点及要求

(1)特点

压力容器制造过程由六个相互关联的部分组成：结构、铆接、材料焊接、无损检测、理化测量和检验。设备广泛应用于许多行业，在不同行业发挥着不同的作用。因此，压力容器的性能是多种多样的。长期要求不同的功能和制造结构，不同的制造工艺和较高的安全性要求致使压力容器的生产必须符合生产标准和制度，因为大多数压力容器都是在恶劣的环境中工作的，例如带有高压容器的压力容器。温度、高压、真空、腐蚀等特性，而大多数压力容器都充满了破坏性的物质，首先要考虑爆炸、剧毒、有害物质对压力容器的质量的影响，做好施工工作。随着社会科学的不断发展，技术、工艺、材料、理念不断更新，规范了压力容器生产的发展，技术人员必须具备专业的压力容器设计知识，必须考虑压力容器设计的总体思路，由于压力容器涉及多个行业，所以要了解压力容器的种类，遵循多专业、多品种的原则，制造过程中加强对焊接过程的注意，对制造功能和受控机械结构的重视。

(2)生产要求

由于压力容器在生产和使用寿命中的重要性，在制造过程中必须有严格的要求，以保证其安全性。如果这个问题得不到足够的重视，就会导致严重的安全事故。因此，在制造过程中，必须保证压力容器有足够的厚度，并保持其安全的工作状态。还应确保压力容器的密封，防止有毒气体或物质从压力容器内溢出，并确保压力容器的形状不受外力变化的影响。为保证压力容器的耐久性，在压力容器的制造、安装和维护的各个过程中都应考虑到压力容器制造、安装和维护的方便性，并切实加强质量控制。

3.常见的问题

(1)设计不合理

压力容器是石油能源行业的专用设备，其设计阶段的效率对整体生产有着重要的影响。从我国压力容器生产的现状来看，质量标准体系设计的某些方面还不够完善。有些设计人员不了解压力容器的使用环境和要求，根据自己的经验和评价来设计压力容器。许多压力容器的计算参数不能满足使用和安全的要求，压力容器生产属于特种设备生产范畴，其质量取决于生产效率和产品质量。因此，熟悉压力容器及各种材料的使用标准，无疑是衡量产品技术条件和质量的重要标准之一。许多设计人员没有做相应的工作，设计过程中选用的材料或参数不符合标准，设计的设备最终试验结果不准确，采购的压力容器不准确，不符合国家设计标准和规范等都会导致事故的发生。

(2)标准控制不严格

压力容器在不同的生产区域有不同的生产标准，导致不同的设计标准。从目前的发展来看，不同地区工艺的成熟度是不同的，所以在设计中采用的设计标准也是不同的。一般压力容器的设计应符合国家标准，但随着工业的发展和生产技术的提高，对生产标准的要求也越来越高。然而，更高标准的出现并不意味着安全性越高，许多企业采用新的设计标准制造压力容器，并立即投入使用，带来了更大的安全风险。此外，他们生产的产品使许多公司的利益最大化，他们虽然对压力容器的制造提出了更高的要求，但在实际生产中没有按照选定的标准进行，而是擅自修改标准，严重影响了产品的质量安全。此外，我国目前只有压力容器行业标准，缺乏明确的设计标准也是选择设计标准比较难的原因之一。今后要解决这一问题，必须根据不同行业的具体生产需要，尽快制定明确的压力容器设计标准，加强制造过程监管。

(3)材料质量问题

压力容器的生产主要需要金属材料，材料的质量直接影响产品的质量和耐久性。过去压力容器行业在材料选择，特别是生产中有着质量差的问题。为了节省成本，采用相对成本不高的合金钢代替碳钢，劣质材料生产的容器存在很多的安全问题。此外，在易成形材料的选择差别很大。一些生产头和简单接头“以薄为厚”，即厚板薄，但没有相应的厚板结构，连接结构容易改变，也存在一定的安全风险。在选择拉伸接头时材料也存在用单纯的厚度代替有厚度的结构的现象，导致压力容器刚度显著提高，但安全得不到保障。为了解决这些问题，选择合理的材料是容器能够承受压力的关键所在。特别是鉴于压力容器的耐久能力，针对实际的生产环境提出建议；材料的选择应符合实际设计的要求，并具备抵抗腐蚀的能力；材料厚度必须充分考虑使用的场景。压力容器材料自身必须具备很强的适应能力，以达到实际运用的需要。一些制造企业为了节约成本或对压力容器环境了解甚少，在制作时选择廉价、质量差的材料，设备安装调试后对压力容器安全构成很大风险，容易导致安全事故。

(4)识别问题

压力容器在进入使用之前一定要通过质量检查。无损检测是我国压力容器常见的质量检测方法。特别是X射线检测要求：在压力容器产品无损检测之前，根据实际情况开发记录流程，但很多公司还不成熟。实际测试主要是基于经验，测试结果不够准确，质量问题很多，这给安全使用带来了极大的隐患。要解决这一问题，必须加强无损检测标准的制定，提高无损检测技术水平。

(5)焊后热处理

焊后热处理是设备生产最后阶段的关键。一般来说，在压力容器的生产制作过程中，不同的焊接板材有不同的力学性能，焊接和焊后热处理非常重要，它应在其它工序后进行。但许多企业对此并不了解，存在许多不合理的现象，焊后热处理存在诸多问题，造成了很大的隐患。

(6)变形问题

焊接是生产中的主要变形因素。焊接变形是压力容器生产中的重要因素，焊接过程的不确定性导致变形。在焊接实践中，为了保证焊接精度，需要焊接不同的金属，但目前的焊接顺序是非常一致的，而且金属之间的差异是一定的，焊接区域不在焊接过程中，容器的变形往往增大或减小。工人对焊接过程中的材料和温度控制不当。焊接和材料热处理应在不同温度下进行，但目前的焊接方法、材料和温度没有很好的复制。这种变形对压力容器的生产质量有很大影响，但很多制造企业忽视了压力容器的变形，没有科学计算压力容器在制造过程中的载荷并采取有效的控制措施。变形后的器皿不能投入使用，即使可以使用，也会留存隐患。

4.对策

(1)重视设计质量

设计的质量是决定容器质量好坏的重要环节。因此，设计阶段的质量控制是压力容器质量管理的重点。在设计前，必须保证设计人员具有较高的专业水平，充分了解制造工艺，保证压力容器的质量；同时，了解压力容器的使用情况，掌握材料和零件的选择，以确保压力容器的设计符合要求。有效提高设计质量，确保压力容器设计满足制造要求。

(2)材料选择与管理

压力容器应从传统制造商处采购，并对材料进行取样，以确保符合设计要求。同时，设计人员在设计压力容器材料时应首先明确压力容器的用途，在介绍材料时，应根据使用情况选择合适的材料，试验设计要求，在整个试验过程中应根据化学成分进行科学的试验材料的组成和机械性能。组件应由制造商进行标识，其使用和储存应明确规定，以便于取用，确保质量。

(3)变形控制

在压力容器制造过程中，应适当预留必要的加工量，以保证压力容器的适当变形能控制在有限的范围内，并严格遵守工艺要求。应采取系统的设计要求和措施，提高制造过程的稳定性，降低压力容器的变形张力。另外，在拆装零件时，要掌握强度和装配顺序防止变形。

5.结束语

本文总结了压力容器生产过程中普遍存在的问题及解决方法。每个过程的控制对整个产品的生产质量有着无可替代的影响。要优化设计、强化工艺、有效控制压力容器生产过程，严格按照生产质量目标提高生产水平和质量，促进行业秩序的可持续发展。压力容器的生产工艺是保证其质量的基础，对此必须给予应有的重视。针对问题，不停改进工艺，增强质量控制和监督管理，才能减少问题的发生。