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压力容器制造中常见质量问题与处理策略

2021-11-23项好明

商品与质量 2021年14期
关键词:图纸容器变形

项好明

东营市特种设备检验所 山东东营 257091

压力容器是一种特殊设备,不仅要承受很大的压力,还要具有一定的密封性。随着我国经济的飞速发展,压力容器在石油、航天、电力、化工等领域的使用越来越广泛,各国也将压力容器作为特种设备予以强制性管理,正是这种特殊性,压力容器制造质量的要求更加严格,因此压力容器制造过程的控制也变得尤为重要。该文从压力容器制造特征、压力容器的分类进行了阐述,重点总结了压力容器制造过程中需要注意的要点。

1 压力容器的制造要求

压力容器在我国的生产和生活过程中起着至关重要的作用,因此,对于压力容器的制造过程,我国也有着较为严格的制造要求,以此来保证压力容器制造和使用的安全性,降低安全事故的发生率。具体要求如下:第一,压力容器在实际的制造过程中,制造人员需要保证压力容器的内部承受性,保证其承受强度,从而在实际的生产过程中,可以保持安全稳定的使用状态;第二,制造人员需要保证压力容器的密闭性能,防止容器内的毒气或物质外溢;第三,制造人员还需要合理控制压力容器的外力作用,避免其受到外力作用的影响,出现外形的改变,影响其使用寿命。总而言之,在进行压力容器制造时,制造人员需要综合考虑各个环节,加强对压力容器的制造、安装和维护,最终实现对压力容器制造质量的有效控制[1]。

2 压力容器的制作特点

①结构复杂、类型分散。由于压力容器的应用范围十分广泛,类型也较为分散,因而造成了压力容器制作结构复杂的特点。但是,由于压力容器各部件之间有着较强的独立性,因而压力容器也更加容易形成系列化的产品。②设计专业性较强。压力容器作为特种承压设备,在设计过程中就要综合考虑整个工艺流程,并使机械部件与压力容器实现紧密结合,这样才能保证压力容器的使用性能。这就对压力容器设计人员提出了更高的要求,不仅要求其具备专业的理论知识,而且必须要具备扎实的操作水平,这样压力容器的质量才能得到根本的保证。③整体安全性要求较高。由于压力容器所处的工作环境十分复杂,一般都是在高温、高压、真空或者易腐蚀的环境下工作,这就使得压力容器的失效概率大幅增加。同时,在压力容器内部由于承装的液体或者气体多为有毒有害的物质,如果一旦发生爆炸或者破裂的现象,必将给使用者带来无法估量的经济损失。因此,压力容器制作过程中必须严格遵照国家的相关标准执行[2]。

3 压力容器制造中存在的质量问题

3.1 材料选择方面存在问题

和普通容器相比,压力容器应尽量采用高质量、高安全性材料,这样才能确保压力容器质量和安全性。但是,有些制造企业进行压力容器制造时,为了获得更高的经济效益,就会使用质量比较差的材料,或是使用比较薄的材料,还有的制造企业还会对材料品种进行改变,使用这些材料制造的容器自然不会有很高的安全性。

3.2 制造过程出现变形现象

很多压力容器制造过程中都会发生变形问题,变形现象的出现会大大降低压力容器质量,而且还可能导致制造过程出现安全隐患。通过对制造中发生变形现象的原因进行探索和总结发现,很多因素都可能导致发生变形问题,如,如果压力容器有着复杂的结构,而且部件有着很多焊缝,当应力比较集中时,容器经过焊接后就会出现变形,另外,强力对接受压元件时,也会经常出现变形问题[3]。

4 压力容器制造过程质量优化策略

4.1 设计图纸的审查

任何行业,在产品制造前必须先经过设计,优秀的设计才能制造出一流的产品。因此设计的正确性直接关系着产品的制造质量。一般情况下,设计在接收到设计任务书时,开始设计,并以设计说明书、设计计算书和设计图样等形式输出,期间还包括设计评审、设计验证、设计更改、设计确认等内容。设计图纸是制造的基础,更是制造的依据,它的合理性、完整性与压力容器使用的安全性、寿命息息相关,因此,设计完成后应对设计图纸进行审核,减少设计不足和设计变更,具体操作如下:①审查图纸资料是否齐全。②审查图纸信息是否符合工程要求,是否满足法规、安全技术规范及相关标准。③审查设计图纸是否符合设计输入条件的要求。

4.2 加强对压力容器的材料选取质量的控制

制造企业在实际的压力容器制造过程中,还需要加强对压力容器的材料选取质量的控制。为此,第一,工作人员需要加强对压力容器的材料质量的分析,保证材料可以承受较大的压力,进而保证压力容器的制造标准;第二,工作人员还需要保证材料的厚度,结合压力容器的结构强度的要求,将材料的厚度控制在可行的范围内;第三,工作人员在进行压力容器的选材时,还需要加强对材料的抗耐腐蚀性的分析,保证其符合压力容器的制造质量要求;第四,工作人员还需要加强对材料特性的检查和检测,重点需要检测材料的承压能力和结构强度的保持能力。另外,工作人员还需要对材料的其他参数进行严格的测试,例如,材料的表面特征、规格型号以及标准号等;第五,工作人员需要加强对材料的保管工作的重视,避免由于材料的保管不当而出现材料质量问题,影响压力容器的制造质量。

4.3 对技术流程进行规范,对变形程度进行减小

对于压力容器经常出现的变形问题应从以下几个方面进行控制:首先,工作人员应严格按照程序进行操作,并实时监督作业中的各种情况,而且设计压力容器时,需要将生产中可能会发生的各种误差情况都考虑进去,如,热磨具需要对冷缩情况进行考虑,冷磨具则需要对热胀情况进行考虑,这样才能避免由于变形所导致的计算误差。很多时候加工压力容器都会遇到热加工程序,而热加工程序会造成巨大强制力的出现,当强制力和限度持平时就会出现内应力,从而导致压力容器出现变形和裂缝的概率增加。进行实际制造时一定要对产生的内应力采取有效方法进行消除,同时还要严格控制处理阶段的温度情况,为了对火焰温度进行隔绝,也为了更好的进行热处理,可以将挡火墙设置到炉壁火焰的喷嘴位置。如果压力容器没有足够的外壳厚度,为了稳定内部环境,就需要在符合实际加工情况的基础上采取相应措施加强内部厚度。

4.4 控制无损检验

导致无损检测问题的发生原因有的是因为检测人员没有深入理解现行法规和标准,而且相关知识掌握不扎实,还有是因为检测人员没有强烈的责任心,不知道出具检测报告的人员还需要承担责任,为了提高检测效率就会进行违规操作。针对这些情况,制造企业一方面需要通过培训的方式帮助检测人员了解相关法规标准,同时还可以利用激励措施来促使检测人员对自身检测和管理水平进行积极提升;另一方面,制造企业还要对管理工作进行强化,通过批评教育的方式对检测人员的不良行为进行约束,并借助惩戒措施来为检测质量提供保障。

4.5 焊接质量控制

压力容器的成型尺寸标准的控制也是十分重要的。压力容器制作与普通容器制作有着明显的区别,如果尺寸不符合相关要求,将会给容器内部的可用空间的压强大小带来影响,也有可能导致其在实际使用过程中的内部压强与设计要求压强出现偏差。一旦偏差超标,势必会导致容器强度失效。由于不能合理把握压力容器的尺寸而造成的质量问题有很多,因此,尺寸问题应当引起企业及相关人员的高度重视。

4.6 压力试验质量控制

压力试验是压力容器制造过程中的一个重大里程碑,是验证产品质量是否合格的重要手段,GB150.4-2011和TSG21-2016都对压力容器压力试验的介质、压力、保压时间、过程控制、压力试验合格要求进行了规定。目前,压力容器检验运用最为广泛的是以水为介质的压力试验,称为水压试验。水压试验要严格控制各个环节,做好试压前的准备工作,注意升压和保压的各个步骤、压力试验顺序等事项,它的准确性直接影响了压力容器的安全性和可靠性,关系到压力容器后期使用的安全隐患。

5 结语

安全生产,质量第一是企业发展的重中之重,尤其是在压力容器制造行业,我们不仅要注重产品结果,更应关注产品制造过程中的各个环节,将产后把关改为以预防为主,确保压力容器各个环节高效、高质量的生产,从而保证产品质量和企业的生命力,提高企业的核心竞争力,为企业的可持续发展奠定基础。

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