韩玉改 刘超 刘玉平

摘要：压力容器是一种承压储存设备，在石油、化工、医药行业应用相当广泛。由于压力容器使用工况的特殊性，其通常是处在高温、高压、易腐蚀的状态中，因此压力容器的可靠性必须要有实质性的质量保障。本文通过压力容器的主要特征及制造要求分析针对材料准备阶段的变形问题及控制策略以及压力容器内应力的变形问题及控制策略进行简要分析。

关键词：压力容器；制造；变形问题；处理策略

前言

压力容器在我国的发展中虽有很大的进步，但从总体上来看还有待进一步加强，尤其是在其制作的过程中，对于材料的选取和应力的控制等方面还存在着诸多的问题，所以针对这些问题就要能够进行充分的考虑分析，并结合实际进行解决。在这一发展背景下，对压力容器制造问题进行理论性研究就有着实质性意义。

一、压力容器的主要特征及制造要求分析

压力容器作为应用比较广泛的设备，对我国的经济发展起到了重要促进作用，其构成的特征方面有着鲜明的体现，对压力容器的安全性要求相对较高。对压力容器的制造要能够对强制性和标准化的规范得以充分重视，压力容器的工作环境比较复杂，主要是在高压真空以及腐蚀的恶劣环境中工作，并且在盛装的介质方面也通常是有着剧毒和易燃易爆的物质，这就需要对压力容器的安全性得以保证。还有就是产品结构以及参数的多样化特征，这主要是压力容器自身的适用范围所决定的，对压力容器的设计有着专业化的特征，并对其实施制造过程中的信息也有着诸多的相似，所涉及的行业及学科也较为综合。

二、材料准备阶段的变形问题及控制策略

造成壓力容器变形的根本原因之一是原材料准备阶段的不规范，具体表现在原材料运输的影响、原材料零件的尺寸误差、原材料的切割不合理和部件脱膜现象。虽然原材料的准备阶段并没有十分专业化的技术硬性要求，但是材料的小问题却会对以后的生产流程产生很大的质量影响。所谓“千里之堤，溃于蚁穴”，压力容器制造业必须重视制造中每个环节上可能发生的各种问题，才能真正意义上保障压力容器的安全可靠。

压力容器制造的第一步是原材料的选择和处理加工，要提高压力容器的安全可靠性就必须从根本上对制造工艺的流程进行严格的质量控制把关。压力容器的生产原材料主要是钢材，在进行原材料加工处理之前必须对原材料进行规格检验，避免原材料在运输和装卸过程中受到外力的影响而产生变形、弯曲、断裂等问题。通过检查对不合格的材料进行矫形措施或者直接摒弃从而提高原料的准备性及设备零件的精确性。

下料时零件的尺寸误差将影响整个生产工艺流程。误差是生产环节不可避免的问题，所以对于这些无法改变材料的进一步检验和矫形是保证误差品和生产环节相对独立的主要手段，不能因为原材料尺寸的误差造成制造零件的不标准化生产。误差出现的主要原因包括原材料运输影响、计算分析失误、放样失误等外界因素。

在切割过程中操作人员的操作不规范和技术不到位会使原材料加工处理过程中出现尺寸偏差，而且由于材料切割时的高温影响容易发生原材料变形，出现“弧度”边。对于切割对象和切割技术方面的考虑可以运用多种切割技术进行原材料分类处理。对于大直径的材料可以采用简节控制方式，即采取对称切割和机械加工的处理方式能有效的防止由“热胀冷缩”原理导致的一系列问题。钢板切割坯料的控制普遍应用在压力容器密封圈的生产加工中，钢板切割后由于高温火焰的物理作用会导致钢板表面的极不规整，及时进行钢板矫形处理是钢板切割变形问题的重要解决方案。

原材料处理的另一种方式是零件脱膜处理，如封头的脱模，脱膜处理的重点是封头的控制。成型的封头在火焰切割后其周边位置容易发生“冷收缩”现象，造成封头口径缩小变形。因此在设计成型模具方案上应该考虑到封头的收缩量，适当的放大封头组装设计的口径对避免封头脱模变形问题具有一定的参考性。在封头端口对瓣片式加工处理过程时应该直接采取机械加工的方法，尽量避免封头的变形量。

三、压力容器内应力的变形问题及控制策略

压力容器在制造过程中，必须经受多重热处理加工操作，同时在压力容器的组装过程中，起重机的吊装力加上压力容器自身的巨大重力，以及组装过程中的较大的强制力的影响，压力容器在制造完成后必然存在内应力。内应力在压力容器投入实际运行之中会随着时间的推移和运行环境的变化使压力容器产生变形或裂纹的可能性增大。因此，必须采取相应的措施或处理来消除压力容器的内应力导致的变形问题。内应力是压力容器在具体实践使用和工作环境中变形问题的主要诱发因素。压力容器在制作完成投入使用的时候内部具有相应的物理力学因素，称之为压力容器内应力。内应力会随着压力容器的运行时间和环境影响而发生变化，从而导致压力容器自身出现裂纹或者发生形变。因此，压力容器制作企业必须通过相应的科学技术手段适度的降低、消除压力容器的内应力问题。内应力的产生是由于容器制造过程中多重热处理的热能效应、组装焊接中的密闭性和起重机吊装力的作用等，复杂的制作工艺、严格的压力要求是压力容器自身内应力的存在主要原因。对压力容器进行热处理是消除制作过程中内应力的有效措施，压力容器的热处理相当于容器设备本身的一个实践调试，热处理多采用的是能够使压力容器受热均匀、避免局部受热形变的整体式加热处理方式。运用热处理进行消除内应力应该对容器本体进行挡火装置和加固措施，本体的挡火装置是为了更大可能的保持容器本体的热均匀性，同时容器的受热会引起金属容器的不稳定性，所以对压力容器进行加固措施是十分必要的。

结束语

综合上述，针对压力容器制造过程中的一些问题要能够针对性的分析和找出问题的根源，只有这样才能为问题的解决打下基础。由于压力容器的制造过程是其在日后使用中的质量保障基础，故此要能够在这一环节得到充分的重视，由于文章的篇幅限制不能进一步深化研究，希望借此能起到抛砖引玉的作用。

参考文献

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