压力容器制造中常见质量问题与管理策略

山东省淄博市特种设备检验研究院 王保兴 张宇睦 闫凤琴 姚新宽

压力容器在工业生产中具有极为广泛的应用场景，为了让压力容器具有更为优异的安全性，应对压力容器制造中常见的质量问题进行分析，了解不利于压力容器功能发挥的因素，并找出对应的解决措施。通过对压力容器特征与制造要求的阐述，全面剖析压力容器制造中常见的质量问题，得出最佳的改善方案。

压力容器作为常见的设备，其在我国经济发展中具有极为重要的作用。压力容器的构成相对别致，因此压力容器的制备工艺难度较高。通常而言，压力容器在制造中需依照相关标准进行设计，具有明显的强制性与标准性。由于压力容器多处在恶劣工作环境下，因此很多压力容器都需要在真空环境下工作，经常接触具有毒性与易燃易爆属性的介质，因此在制造过程中应注重设备的耐腐蚀性与抗压性。除此之外，压力容器适用场景较多，不同工况对设备性能的要求不同，所以在制造过程中需根据工况对设备的参数与结构进行优化。

一、压力容器制造中质量问题包括材料问题、制造过程中存在的问题、焊接问题、质检问题等

其一，压力容器制造过程中对质量的要求较高，所以制造企业在材料选型中应了解设备的性能需求。我国在压力容器制造中在材料选型方面尚存一定问题。一是压力容器制造材料中对化学成分的比例要求较高，部分材料生产过程中没有经过有关机构的检验，如利用成本低的碳钢代替合金钢。碳钢和合金钢在性能方面并没有明显差异，但碳钢的焊接性与耐腐蚀性明显差于合金钢。考虑到压力容器对承压能力要求较高的问题，因此制作过程中应选择化学成分达标的材料。压力容器工况较为特殊，极易出现外壳损坏的问题，此类问题对材料的性能均有极高要求。二是压力容器设计过程中为了满足性能需求而私自将压力容器的侧壁加厚，不仅加大了焊接工作量，还浪费了大量的材料。

其二，压力容器制造过程有一定概率出现形变的问题。当压力容器出现形变时，对设备质量具有直接影响，还会影响设备的安全性。在压力容器使用中出现形变问题应探索原因所在。压力容器结构较为复杂，并且存在大量的焊缝，当应力集中在某个点位时，在焊接过程中会导致压力容器发生形变。除此之外，当压力容器遭受强力影响时很容易会出现形变的问题。

其三，焊接是压力容器的核心工序，是对压力容器质量影响最显著的环节之一。焊接工艺直接决定着压力容器的综合性能。在压力容器制造中，部分人员未按照严格要求控制焊接工序，或者对电流的控制不合理，让压力容器焊接位置存在较大的安全隐患，导致设备的承压力减弱，如此会降低容器的耐腐蚀性能。当压力容器处于高压环境时，很容易引发安全事故。

其四，压力容器制造中需经过质量检测。目前，压力容器质量检测主要利用无损检测技术，目的是对设备焊缝内部质量进行评估。压力容器质量检验主要利用射线检测，这种检测方法具有一定缺陷。部分企业尚未具有与曝光曲线相符的制造工艺，部分企业没有与曝光曲线相同的射线底片，或者曝光数量和底片数量不一致，这样将导致焊缝内部出现内圆缺少间距或影响粘连的问题。除此之外，部分检测人员为了提升检测效率，在暗袋上搭接标记，促使设备局部质量检测的问题无法察觉，降低了质量检测的有效性。

二、压力容器制造中需严把质量关，对各个制造环节的质量进行有效管理，确保压力容器性能满足使用所需

其一，在压力容器制造中应做好材料质量检验工作。一是生产过程中不可对材料进行随意更换，并严格把控材料中的划分成分含量，让其与设备的性能需求相符。二是压力容器制造过程中不可随意增加边缘结构的厚度。在制造过程中需对原材料划分成分进行检测，在进场后也需进行复测，确保材料满足性能新要求。材料检测过程中如果出现不合格的材料应立即替换，确保材料满足质量需求。切割过程中应控制好切割的尺寸，如果温度过高将导致出现弧度边问题，因此切割过程中应合理选择切割方式，确保切割方法和切割需求的匹配。

其二，针对压力容器形变的问题需加强控制。一是依照制造流程进行生产，对作业情况进行实时监督。设计压力容器时应将生产过程中的各类问题全部考虑周到。比方说将热磨具的冷缩情况应作为质量评估的重要参量，以此避免压力容器出现形变问题。大多数情况下，压力容器生产质量中均会用到热加工，热加工过程中会出现较大的强制力，此时将打破压力容器的受力平衡状态，导致压力容器出现巨大应力，促使压力容器出现形变及裂缝。在压力容器制造中，需严格控制内部应力，依照控制手段把控设备表面温度。为了让火焰温度与设备尽可能隔绝，应将挡火墙布置到炉壁火焰的喷嘴位置，让部分热量得到释放。假定压力容器外壳厚度与要求存在差异，为了让内部环境处于稳定状态，应结合实际情况采用对应的控制措施让内部厚度的性能与图纸相符。

其三，压力容器制造中核心工序是焊接。焊接在压力容器制造中发挥着巨大作用，对设备质量有直接影响。焊接过程中需保证焊工具有上岗资格证，焊接工艺和焊接操作也应该满足设定要求。焊接之前应做好预热工作，让其淬硬倾向有所减缓，达到控制裂纹的目的。压力容器制造过程中，部分焊工为了提高工作效率，焊接过程中尚未充分预热就开始焊接作业，很容易出现焊接裂纹。为了控制焊接裂纹，应对焊缝进行刨除处理，对压力容器整体生产进度进行控制。除此之外，焊接技术与焊接质量有直接关联，应利用先进的技术设备与制造工艺改良焊接工艺。压力容器制造企业需对焊接工作者的综合素养进行把控，确保焊接人员的道德操守与职业能力满足生产要求。焊接中时常出现不良焊缝，应对其按规定进行修缮处理，以此降低后期维护成本。

其四，影响无损检测质量的主要因素是检测者对有关规范的理解不足，并且基础知识掌握不牢固，或是部分人员缺乏职业素养。为了确保检测质量及效率，应对检测人员进行技术培训，让其熟知相关规范，激励检测人员对自身检测水平进行提升。除此之外，压力容器生产单位应持续优化管理体系，利用批评教育的方式让检测人员约束自身行为，结合奖惩措施保证压力容器的制造稳定进行。

压力容器制造生产中存在一定的质量问题，此类质量问题均会影响压力容器的使用性能。为了确保压力容器性能满足使用要求，应对质量问题进行汇总，并找出解决措施，注重无损检测、材料选型等关键环节，达到提高压力容器质量的目的。