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摘要:压力容器属于高压力状态下工作的仪器设备,其功能繁多,应用场景较多,在工业生产领域中具备较高的应用价值。压力容器因为在工作状态下具备高压力状态,所以设备本身的安全性、质量水平非常重要。压力容器制造期间可能存在许多方面的质量影响因素,其中变形表现最为普遍,同时也是对仪器实际应用影响最为突出的环节。对此,为了进一步提高压力容器的制造综合水平,本文简要分析压力容器制造过程中变形问题的控制对策,希望可以为相关工作者提供帮助。
关键词:压力容器;制造过程中处理;变形;控制措施
0.引言
压力容器属于一种密闭性的仪器设备,该设备主要的特征在于能够耐高压、耐高温,所装载的材料主要是带有毒性、容易腐蚀、易燃易爆为主,一般盛装的物质为液体或气体,可以划分为反应、分离、运输以及换热等多种容器。因为压力容易在应用中具备特殊的功能与性能,所以在安全性危害性方面也比较突出,一旦发生问题很容易导致火灾、爆炸以及泄漏等灾难性事故的出现,事故不仅会形成严重的环境污染,同时对于工作人员也会呈现出较大的安全性威胁。对此,探讨压力容器制造过程中变形及控制措施具备显著安全性价值。
1.压力容器制造过程中变形
压力容器属于一种质量要求相对较高并且生产工艺流程相对比较复杂的一种设备,加工工艺流程图见图1。从以往工作经验以及相关研究结论角度来看,压力容器制造过程中质量的缺陷的主要类型在于两个方面,分别为内部与外部的变形。对于内部缺陷而言,压力容器本身的内部缺陷主要是体现在气孔、夹渣、没有焊透以及裂纹等方面。气孔缺陷属于制造过程中金属表面没有处理干净或存在少量油污所导致[1]。制造过程中所处的环境潮湿和制造过程中工作的不规范等现象也是导致气孔问题的主要因素。夹渣问题则是在于不平滑位置,例如坡口的边缘容易出现夹渣。其主要是因为电流大小、标准的不一致、制造过程中速度的不均匀以及制造过程中轨道的不稳从而导致夹渣。对于没有焊透与未融合的缺陷而言,其主要是以为制造过程中机投没有完全的融合和制造过程中工件之间没有做好融合处理导致缝隙的存在,从而导致压力容器的密封特性以及稳定性遭受影响。压力容器在裂缝之后会发呈现出比较严重的危害风险,因为裂缝后很容易引发泄漏与爆炸,所以预防裂缝也非常重要,这也是变形类型中相对常见的一种。在愿意发囊面,原子层面的结合力遭受影响的情况下,容器内部的裂纹会发生改变,从而导致变形裂缝。在外部缺陷方面,从以往的工作经验来看,压力容器在制造期间外部缺陷主要是在于制造期间的尺寸设计不合理、错边以及咬边等方面[2]。导致这一问题的原因在于压力容器设计过程中对于制造过程中技术的要求过高,制造过程中技术没有满足具体的技术要求。制造过程中尺寸的不合理主要是因为制造过程中设备的电流强度相对较低,导致焊缝的宽度不足。另外,焊弧长度过大也会导致制造过程中的规范性下降,从而导致尺寸的不合理。对于咬边问题而言,其主要是因为制造过程中作业操作过程中设备的电流过大或者是制造过程中的技术规范性较差所导致。
压力容器制造工艺流程图
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图1
2.压力容器制造过程中变形的控制措施
2.1材料选择
在压力容器制造过程中必须明确制造过程中材料是否具备质量合格证书,是否可以满足对于材料制定的相关标准规范[3]。材料选择期间需要结合压力容器本身的力学特性以及使用的环境特征做好材料性能的选择,采用和国家标准性规范相符合的材料。及时落实相应检查工作,保障材料本身的选择合理性。在材料选择后需要先做好相应的规范化处理措施,尽可能保障压力容器制造期间变形问题可以得到有效控制,尽可能规避零部件的尺寸不够准确、运输防护措施不合理或者是部分脱膜现象发生问题。在材料与成型方面,对于困难导致变形问题的因素可以采取3个方面的措施进行控制:1、选择合理的钢材。采用矫形措施,在下料之前需要确保零部件成型时的精确程度,并为后续的生产工作提供可靠支持;2、针对不同的零部件确保设计的准确性,并落实严格的校验管理工作,确保尺寸、性能等方面满足压力容器的制造综合水平,安排专业人员做好相应的检查管理工作;3、做好细致且全面性的样板检查,不仅需要确保模具的大小合理性,还需要确保规格以及相关尺寸参数的合理性,假设需要采取热处理措或加热工艺进行加工,此次是需要注重热胀冷缩问题的控制,规避压力容器的体积发生改变而导致各种变形问题。
2.2工艺控制
压力容器本身的制造过程中工艺会涉及到用量的大小、强度的控制以及制造过程中接头的处理方式等内容。对此,在对压力容器实行预先设计的过程中,需要先对工艺本身进行计算规划,保障容器本身的最小位置和厚度可以满足基础性的使用要求。这样的设计方式可以按照计算结构和相关的规范性标准来决定,明确制造过程中方式和钢筋材料的使用合理性。除此之外,对于压力容器的设计要求以及制造过程中工艺而言,必须明确合理的制造过程中顺序、坡度以及焊缝的形状等因素,尽可能的做好工件制造过程中的应力以及形变程度控制。在焊接顺序方面,焊接残余变形属于残余应力分布不均匀的直接体现,为了预防残留变形超标的问题,应当在焊接期间应用有效措施预防或降低焊接应力。在工艺制造期间,假设可以合理的选用焊接参数,控制焊接热输入量,便可以有效降低焊接应力并控制焊接变形问题,从而促使焊接变形降低到理想装调。对于焊接结构而言,焊接电压、电流以及速度等参数都应当处于一个稳定范围,这样的焊接顺序编排可以更好的保障应力分布的范围以及最终结果。另外,在切割加工方面,例如在切割高温冷却之后,加工边会出现“热胀冷缩”,此时会出现弧度边。对此,便需要在切割之后应用矫形措施,假设仍然不平整可以适当提升余量,降低变形问题。
2.3质量检测
在压力容器制造过程中以及完成后应当及时做好制造过程中质量的实时性检测,及时发现制造过程中质量问题并及时处理。不断的完善和优化耐压实验、无损探伤、外观检验等工作模式。可以借助水压实验的方式确保压力容器制造过程中质量,确保错边压力容器的可靠性,决定容器是否需要重新进行加工处理。无损探伤的监测目标主要是在于明确材料内部是否存在裂缝或构建残余应力等问题。外观检测则是借助视觉观察的方式判断压力容器是否存在外观方面的缺陷,例如压力容器发生制造过程中没有焊透或没有融合的问题时可以及时发现并处理,借助检查尺寸是否满足规范明确是否需要返修处理。另外,在压力容器制造过程中需要注重焊接质量的控制,对于所有的部件性能都会直接影响压力容器的制造质量,例如耐腐蚀、抗碱性等问题都会直接影响焊接质量,所以焊接期间需要做好相应的焊接质量检查。在焊接开始前后都需要做好材料的检查,同时在焊接后需要对焊缝进行质量检查,判断焊接质量水平,在焊接后进行焊接密封性检查,尽可能提高焊接综合水平。
2.4细节制造
在压力容器制造过程中,需要注重细节化的质量控制,这也是预防变形问题的重要途径。在制造期间需要基于变形风险因素采取针对性的质量控制措施,例如下面几点:1、制造过程中接头的质量控制。在焊接焊缝期间需要确保制造工艺的精细化,在处理期间需要做好接头的针对性处理,在返修等流程中需要制定具体的编制工作模式,继续返修的原因、制造中的材料、工艺以及流程,如果反复出现多次变形,则需要做好特殊的标注,并在后续制造期间高度重视这一问题;2、接头表面的质量控制。对于不同的材料制造过程中时必须保障制作要求的标准性,做好重复性的检测;3、组焊处理。技术人员在压力容器制造过程中临时吊耳或垫板的过程中,应当尽可能选择和压力容器的主体材料特性相近的工艺与焊材,在切割多余焊件之后应当及时做好打磨处理。在制造过程中不同的受压元件的过程中,必须做好技术性的要求,同时需要标注相应的技术说明;4、切割方面。在下料切割期间,假设尺寸不准确或者是制造期间没有合理的零件,则可能会导致压力容器发生变形。一般而言天料尺寸发生问题可能是放大样而导致的误差,也有可能是因为操作不合理而导致的问题,此时需要在材料切割期间提高重视,尽可能保障切割综合质量水平。
3.结语
综上所述,压力容器在制造过程中的变形问题控制重要性较高,因为压力容器本身对于工业生产的经济价值影响突出,所以在压力容器拼接制造过程中施工期间必须做好施工质量的控制,根据制造过程中施工工艺的特征采取针对性的焊缝变形控制策略,最大程度的保障焊接施工效益。对此,在今后压力容器制造过程中必须做好全面性的质量控制措施,尤其是做好材料方面的检查,并对加工工艺进行针对性的质量控制,制造工作流程必须严格遵守相关的安全生产标准规范,在制造过程中材料、制造过程中工艺以及制造过程中质量检测等多个方面环节中进行质量改进,确保制造过程中质量,提高压力容器使用效益。
参考文献:
[1]张驰宇.压力容器制造监检过程中的常见问题与处理措施[J].化工机械,2018,045(004):461-463.
[2]戴永成.镍-钢复合板压力容器焊接裂纹的分析及优化工艺[J].化工设备与管道,2018,55(3):233-234.
[3]赵学朋,张新红.快开盲板与压力容器筒体焊接变形的控制[J].电焊机,2018,048(005):127-130.