浅析压力容器制造过程中的质量控制

发表时间:2020/6/30   来源:《当代电力文化》2020年第3期   作者:王松涛
[导读] 压力容器的质量控制是一项复杂的系统工程,需要从设计、制造、检验、安装等一系列环节进行严格控制,以避免出错。
        摘要:压力容器的质量控制是一项复杂的系统工程,需要从设计、制造、检验、安装等一系列环节进行严格控制,以避免出错。所以需要建立一套完整的压力容器制造质量保证体系,在压力容器制造过程中进行检查和监督,有效的控制材料、设计、质量、测试和检验等各个环节,在这个过程中,对压力容器制造质量全面控制,确保压力容器在使用过程中能够安全稳定运行。
        关键词:压力容器;容器制造;材料质量;解决措施;
        我国经济和科学技术的高速发展,压力容器得到了非常广泛的应用,在各行各业都发挥非常重要的作用。压力容器是一类特殊的承压设备,使用环境复杂,提升压力容器的制作质量是人们关注的问题。
        一、压力容器制造过程中存在的问题
        1.选材问题。压力容器的相关机械设备的运行环境十分特殊,因此在材料选择上一定要按照要求进行,如果没有根据实际情况选材,就会导致出现严重的质量问题。如某压力容器制造厂生产的储罐,没有和使用单位对存储介质的化学成分进行确认,忽略了氢氟酸的存在,在压力容器首次定期检验中,发现了大量的腐蚀坑和裂纹,给使用单位带来了严重的影响。 2.检验执行问题。压力容器的制造过程中需要的原料在投入生产时,必须要经过严格的检验工序,检验合格方可投入使用,如果检验不合格的原料投入生产,就会导致机械设备在投入使用时产生质量问题。例如在某乙烯装置中的顶部裂解炉需要使用一种法兰来制造,法兰的制作需要316L制作材料,但是在检验过程中发现,在一些法兰当中Mo不足,由于Mo含量不达标导致整个法兰的质量都存在问题,而在这项工程当中,顶部裂解炉中的法兰是通过采买得到的,这也就说明这家公司的采买监管环节出现纰漏,导致法兰的质量不合格,影响整个工程的进度。
        3.技术要求落实不到位。在压力容器的制作过程中,买家会根据施工的实际要求对制作的压力容器提出一些相关的技术要求,但是很多买家往往不重视这样的要求,导致压力容器的制造出现质量问题。
        二、压力容器制造特点
        1.极高的安全性要求。在通常情况下,压力容器在复杂的环境下使用,其长期在高温、高压和腐蚀环境中使用,导致容器内部发生磨损,压力容器内部装有的介质多是有毒或者易燃易爆气体,当爆炸等安全事故产生后,给企业造成的损失非常大。所以,在压力容器制造中,从产品的设计到完工,提出了明确的安全要求,要按照国家规定进行生产。随着技术的高速发展,很多新的材料、新工艺和新技术在压力容器的制造中得到广泛应用,国家也在不断的更新生产标准和相关规范,从而使压力容器更加符合生产规定,提升了压力容器制造的经济性和安全性,使压力容器更好的投入使用中。
        2.压力容器结构复杂、类型多。压力容器在不同的领域都得到广泛应用,在化工、石油、食品等行业中使用的压力容器的类型也不同。不同行业对压力容器的需求呈现出多元化特征,其品种也逐渐的丰富,产品结构趋于复杂。即便是相同的压力容器,其使用环境也差别很大,结合客户的具体要求,压力容器的结构和参数差别也非常大。在实际的生产环节中,针对各类产品的制造非常松散,压力容器的制造难以实现系列化。
        3.压力容器设计具有高度的专业化特征。压力容器是一类特种设备,其设计要求与一般的机械设备存在明显的差异,设计人员不仅要熟悉多种操作软件,还应该对使用环境进行具体的分析,确保机械部件和容器有机的结合起来,在使用环节中确保容器使用的安全性。
        4.压力容器生产过程复杂。在压力容器生产的环节中,涉及到的技术领域非常多,不仅仅涉及到机械加工、材料力学等,也涉及到检验和冶金等专业。在实际的制造环节中,企业要融入大量的技术基础,完善设计流程,制定合理的生产步骤,将不同领域的技术有机结合起来,才能切实提升生产效率。


        三、压力容器制造过程中质量控制要点
        1.材料的控制。压力容器作为承压设备,对于制造材料具有较高的要求。在压力容器设计到加工生产整个过程中都对材料具有严格的要求。需要针对压力容器具体的工作情况来科学选择材料,在确保工作可靠性的前提下,按照设计图纸的技术要求进行选材,有效的降低制造成本并降低制造的难度。材料选购时需要严格依照国家法规的相关规范和标准,并由专门的技术人员对材料进行复验,合格后才能使用。材料进厂加工时还要做好验收工作。对于制造过程中出现加工材料需要由其他材料替代的情况时,需要由设计单位重要进行校验和认可,并经相关部门批准后才能实施代换。
        2.制造工艺的控制。不同的容器对应着不同工作环境,工作要求。所以每一套容器都应有与其配套的工艺流程。决不能用同样的工艺生产不同规格的压力容器。在正常的生产过程中,每一种容器都有其自身非常完善的制作工艺文件。用来指导它的生产过程,保证它的生产质量,提高生产效益,节约生产成本。严格的按照制作工艺文件来制造生产是实现制造工艺控制的关键,这要求每位生产者都熟悉工艺流程并能够熟练操作。为明确责任,保证质量,在每道工序完成后都要求责任人在工艺文件上签字。
        3.容器的几何尺寸和外观质量的控制。压力容器的几何尺寸也是需要严格注意的。压力容器不同于普通容器,几何尺寸的改变不仅会影响可用空间的大小,更重要的是由尺寸改变所带来的在实际使用过程中容器内部产生的压力与原先设计的许用压力的偏差。当偏差过大时容易引起容器失效。事实上,在实际生产过程中由于忽视容器尺寸而带来的问题并不少。当缺陷尺寸不大时可以修复,但当尺寸超标时则需要及时修补。在外观质量方面的问题较为常见的是咬边。这会带来应力集中的严重问题,需要特别注意。
        4.焊接质量的控制。焊接在压力容器制造过程中作为非常关键的一个环节,焊接质量直接关系到压力容器产品的好坏。相较于其他设备,压力容器在制造过程中对焊接技术具有非常高的要求。一旦压力容器焊接质量不合格,则会在压力容器投入使用后焊接部位出现变形、断裂等情况。而且焊接过程中,即使严格按照相关的规范和标准进行焊接,出会由于焊接自身的原因而出现材质局部受热不均问题发生,从而出现应力集中的现象,对压力容器的稳定性带来较大的影响,容易导致焊接部位失效,从而引发安全事故。因此在压力容器焊接过程中,需要对焊接质量进行严格控制。应先进行焊接工艺评定,制定相适应的焊接工艺规程,针对不同的产品拟定焊接工艺卡。同时还要在焊接现场做好记录工作,真实反映焊接现场的情况,确保数据的可追溯性。同时还要严格要求焊接工人,需要持证上岗,在焊接过程中需要遵循焊接工艺流程,保证工艺参数的合理性,对于焊接不合格的地方,需要针对实际情况重新制定焊接工艺,确保焊接后不会对工件的性能带来不利影响。
        5.无损检测控制。在无损检测中,常用的无损检验手段有探伤,射线、超声、磁粉、渗透等,能够对母材、焊缝、表面等缺陷进行检测,在具体检测过程中需要针对每种方法的特点选择适宜的方法,确保压力容器的质量能够得到保证。在具体检测过程中,对检测工人的实践经验具有较高的要求,因此尽可能的由具有丰富经验的工人进行检测,提高检测结果的准确性。同时还要,对检测用设备定期检定、校验、校准,确保检测结果的正确性。
        总之,压力容器制造质量控制对于压力容器整体质量的提高具有非常重要的意义,同时也是影响压力容器质量的关键所在,因此在压力容器制造过程中,需要对压力容器制造质量保证体系进行完善,对压力容器整个生产过程中进行质量监控,有效的提高压力容器制造的质量,确保压力容器产品的安全性能和使用性能。
        参考文献:
        [1]张凤,浅谈压力容器制造过程中的材料质量控制,2019.
        [2]王思宇.关于对压力容器无损检验技术的研究.2018.
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