徐桂全 薛海龙（上海市嘉定区特种设备监督检验所，上海201800）

0 引言

变形时压力容器在生产过程中十分常见的一项问题，在生产压力容器期间，如果没有及时采取合理措施对变形问题进行控制，这将会导致压力容器出现严重质量问题，情况严重时会使压力容器成为废品，这会造成较为严重的经济损失。因此，必须提高对压力容器变形问题研究的重视。

1 压力容器

压力容器是一种密闭容器，其能够承受一定的压力。压力容器的用途十分广泛，其在军工、民用许多部门，及科学研究中都发挥着重要作用。压力容器在石油化学与化学工业中应用的最为广泛[1]。压力容器在石油化与化工领域应用的主要作用就是传质、传热、反应等各项工艺过程，但是，从压力容器的生产情况来看，经常会出现变形问题，这会影响压力容器性能，因此，要采取合理措施对压力容器残余变形量进行检测，并且做好相应分析工作。

2 检测压力容器残余变形量的方法

2.1 外测法

该方法在具体应用期间就是在钢瓶外部对其耐压试验的容积变形情况进行测量，在具体试验期间，要将钢瓶放在密闭水套内，完成相应的测试，这种测试方法在实际应用期间的优点就是能够从量管中完成对钢变形值的读取，计算起来也十分容易[2]。该方法在具体应用期间也存在缺点，具体内容如下：

（1）采用外测法时，因为密封周边长，因此，费工费时。在具体试验期间，如果水套密封圈处存在渗漏现象，难以被发现，这会导致测量期间出现较大误差。

（2）将钢瓶放在水套内，在钢瓶表面上会存在大量的气泡，这些气泡难以被排尽，因此，在测量刚平时容易存在误差。

（3）外测法在具体应用期间会受到温度变化影响，如果温度升高过大，这会导致测量结果存在较大误差，无法确保最终测量结果的准确性。

2.2 内测法

内测法就是通过对液化石油气钢瓶在试验压力下进入的具体水量进行测定，以及卸压后瓶内排除的水量进行计算，进而计算钢瓶的容器变形，以及残容积变形情况。内测法在具体应用期间优点就是各项装置安置都简单、效率高、操作简单，容易发现钢瓶在应用期间出现的漏水现象，但是，受钢瓶内和管路中存在的各种的窝藏气影响，如果不及时采取合理方式进行修正，从而会导致测量结果存在较大误差[3]。

通过对外侧法和内测法的实际应用情况来看，外侧法在具体应用过程中会受许多外界因素影响，并且这些因素都难以推测，这会影响检测结果。因此，为了更好的对钢瓶容积残余变形率进行检测，在测定残余变形率时最好采用内测法。

3 压力容器出现的变形问题及相应的解决措施

3.1 控制备料误差引起的变形问题

制造压力容器会应用到大量的钢材，钢材在运输、吊装期间会内力影响，会导致钢材在应用期间出现扭曲、弯曲变形等各项问题，这会对划线切割造成不良影响，同时，也会导致各项零件的成型精度受到影响[4]。可见，在生产压力容器时，进行钢材下料时，要采取合理措施对钢材变形进行纠正，若存在波浪、凹凸情况，这可能会导致大卷筒后筒直径存在误差，同时，也会影响环缝接口位置。针对这一现象，要通过对合理措施进行矫形，进而使各项设备零件精度能够得到进一步增强，从而为后续各项生产作业的顺利开展提供支持，提升压力容器质量。

3.2 控制火焰切割引起的变形问题

在生产压力容器时，如果下料尺寸大小存在问题，部件成形后难以符合相应的标准。导致下料尺寸不合理的原因有放大样失误、计算失误等，这一问题不仅受操作人员的综合能力影响，此外，没有及时对施工中的下料尺寸进行校对，也会引起火焰切割变形[5]。具体控制措施可以从以下几个方面入手：

（1）控制筒节

进行大直径壳体短筒节下料时，通过火焰切割对端口位置进行加工，容易发生变形；在采取火焰切割方式进行施工时，高温冷却后，加工边会发生“热胀

冷缩”情况，这都将会形成“弧度”边；筒节辊圆后，端口无法处于同一平面，这将会引起误差，在实际施工期间，无法顺利完成相应的焊接或对组作业。针对这一现象，可以采取对称切割或机械加工方法进行施工，能够有效避免各种变形情况的发生。

（2）控制钢板坯料

在压力容器生产期间，大型法兰或密封圈生产期间采用钢板坯料，通过火焰方法切割后，受胀缩作用影响，这会导致钢板表面出现凹凸不平现象，情况严重时，会减少坯料面加工量。针对这一情况，进行坯料板切割后，要采取合理措施进行矫正，若通过相应的处理方式，坯料板仍不平整，在施工期间，要适当加大加工作业的余量。

（3）控制封头

采用火焰对成型的封头进行切割，在进行切割时，周边位置可能会发生收缩变形，这会导致封头口径缩小；针对整体已经成型的封头端口来说，在机型成型摸具设计时，要对采用火焰切割法进行切割后的收缩量情况进行全面考虑，在加工瓣片式封头端口时，要适当加大封头组装时的具体口径，也可直接对利用机械，完成相应的加工作业，这种加工方式能够有效减少变形现象的发生。

3.3 控制成型误差引起的变形问题

完成压力容器部件加工，当部件成型后，在实际施工期间，由于施工人员操作不合理或者摸具不标准，这都会导致部件发生严重变形，导致该项发生的主要原因就是由于热成型的封头出现脱模问题；若在温度较高下脱模，这将会导致封头发生严重收缩变形，情况严重时会出现严重超标现象[6]。对于压力容器成型后出现的变形，在具体处理上可以采取下列措施：

（1）具体施工作操作必须严格依据相应的标准进行操作，在施工期间，对样本板进行详细检查，对加工件的具体形状进行合理控制，保证加工件的质量能够满足应用要求。

（2）进行各项摸具设计时，要在遵循工件加工理论基础上，对压力容器部件加工成型过程，以及加工成型后的具体变化情况进行全面考虑，针对冷成型摸具要对成型件的回弹量问题进行全面分析，针对热成型摸具要对成型件在应用期间出现的收缩问题进行充分考虑，从而保证成型件的质量能够满足应用需求。

3.4 控制内应力引起的变形问题

制造压力容器要进行反复性热加工，在实际施工期间，会存在或变形风险，针对这一现象，要通过热处理措施，从而实现对内应力的消除。具体出处理期间，要做好以下几项内容：

（1）热处理时，内部温度要均匀。

（2）针对壳体厚度较薄、直径偏大问题，要采用内部加强措施。

（3）高温可能会导致部分压力容器部件失稳，因此，要采取合理加固措施进行处理。

4 结语

生存压力容器时会面临许多问题，而压力容器变形是其中最重要的一项内容。压力容器残余变形量会对压力容器质量造成直接影响，情况严重时会导致压力容器失去应用价值，因此，必须采取合理措施，对压力容器在生产中的变形问题进行控制，从而提高压力容器质量，使其能够满足应用需求。