浅谈压力容器制造自动化进程

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:王美华
[导读] 摘要:石油行业中压力容器被广泛应用,其能够发挥出相应的维稳的作用,随着技术的不断发展,我国在制造压力容器的过程中引入了多种先进的技术与工艺,不仅提升了作业的效率,而且保障了精细化水平的提升,目前已经向着自动化的方向迈进。
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        摘要:石油行业中压力容器被广泛应用,其能够发挥出相应的维稳的作用,随着技术的不断发展,我国在制造压力容器的过程中引入了多种先进的技术与工艺,不仅提升了作业的效率,而且保障了精细化水平的提升,目前已经向着自动化的方向迈进。本文将从压力容器制造中焊接和检测两个方向说明自动化技术在作业中的具体应用,以期为石油行业的发展提供支持。
        关键词:压力容器制造;自动化;焊割;检测
        引言:作为石油产业中的常见设备,压力容器的性能和质量是影响行业发展的限定性要素,这就说明要从多个角度对现有的技术予以改良,从而保障质量的基础上,有效提升精度,契合目前行业发展的切实需求。传统制造压力容器的过程对于焊割和检测所提出的办法不具备自动化的特点,现阶段自动化的技术已经试点完成,广泛作用于制造中。
        1 压力容器制造自动化割焊技术
        1.1 传统焊割技术
        传统焊接和切割技术的基本特征是半自动化,随着技术的发展虽加入了数控机床等,但仍旧处于半自动化的水平。对于切割技术而言,其所使用的设备是火焰切割机,此种设备能够将已经焊接完成的筒体钢板予以气割,所采用的方式为手工作业,完成了对筒体的切割和开孔作业。除此以外,数控火焰切割机可提供保温的功能,为鞍座下料奠定基础。就焊接技术而言,主要针对DN1000以上的材料采取外环筒体缝补焊缝的方法,对于内环缝的处理运用的办法是埋弧自动焊,以上技术具备精密度高的优势,但制造过程不仅要考虑到精度,还需要保证在单位时间内生产数量更多的精密零件和设备,因此应当朝着联合应用和自动化水平提升的方向进行研究[1]。
        1.2 改进效果
        随着技术的不断拓展,我国在压力容器制造中应用了多种先进的技术,其能够有效推动行业的进步。就目前对传统焊割技术的改良结果来看,已经将马蹄形焊接、直管接长焊机、膜式壁焊接等多种技术引入,具体的应用效果为:对于马蹄形焊接而言,其契合了压力容器在制作中需要依据形状变换焊接形式的要求,通过与性能和形态相匹配从而达到精密作业的需要。在实际制造环节,需要兼顾化工需求和特殊要求,科研人员通过将数控技术作为模型、利用焊枪降低偏差的方式,解决了在制造中对多种形状需求的问题,使得所形成的结构与预期的设想更为相似。对于直管接长焊机而言,其能够满足压力容器承受压力的要求,在对焊接中的结构予以作业的过程中,其能够将坡口的完整程度提升,实现更为优质化的切割[2]。除此以外还对埋弧自动焊进行了改良,使得空气被隔离,并保证在点燃的过程中,电弧外存在着一层颗粒状的焊剂,其具备可熔化的特点,以此保证电弧光不容易外露,降低对操控人员的伤害。现阶段在对管件焊接和接管焊接的环节中应用了TIG焊法,此种技术要借助厚壁管细丝脉冲自动焊管机的作用,能够解决弧坑下垂的问题,适合在对板材封底处理的作业中。
        2压力容器制造自动化检测技术
        2.1技术简述
        自动化检测技术依赖于超声成像,其属于无损检测的一种,能够在不破坏压力容器零件和结构的前提下,借助电磁光等介质或者形态的变化说明所检测的部件的完整程度和性能。其应用于压力容器制造中能够参与到不同的作业阶段,就原材料、半成品和成品依据检测的标准给出对应的几何关系、结构和工艺参数,直接显示出结构的状态特征。能够实现自动化检测的原理是:利用超声成像的原理,将超声波发送到物体表面,在遇到缺陷后则会出现一部分光波反射的情况,从而接收器会对反射的光波进行分析,最终得出所制造的容器何处存在着缺陷[3]。因此,此项技术具备着自动化、无害和应用潜能较大的特点,其能够直接明示压力容器哪些位置的结构和形状出现了故障,将内部缺陷直观展示,不仅能定位,而且能按比例说明缺陷范围,还可应用到材料厚度的测定环节中。

使用这一技术无需其他操作,即可在高灵敏度、高穿透能力的作用支撑下,更为快速的定位缺陷的位置和大小,并且不会对检测的零件造成损伤,值得在压力容器制造中深度挖掘其应用的潜力。
        2.2实际应用
        需要注意的是,压力容器作用到石油系统中其要能够承受高压,但如果在所制造的零件上存在着裂缝、缺陷等将会使承压能力减弱,严重时会出现爆炸的问题,因此要在制造中强化对成品的检测力度,通过向专门的机构寻求帮助的方式,给出检测的报告,从而确定所制造的容器能否可交付使用。目前,自动化检测技术主要应用于内外部检测和全面检测中。外部检测是对压力容器外表面的性状予以测定,主要包括检查是否有局部过热、变形泄露和裂纹油污的情况,对安全附件实施相应的检测办法,说明其是否满足灵敏可靠和安全的特征需求,同时对紧固螺栓进行检查,说明其是否已经旋紧且处于正常工作的状态,最后检查防腐层的特征和基础是否存在着倾斜下沉的问题,形成关于外部检测的报告。内部检测是对压力容器的焊缝内表面质量和容器内表面的磨损腐蚀程度加以测定的环节,也可用来测定壁厚。全面检测是在对内外部加以检测后,继续开展对无损探伤和耐压试验的活动,说明检测的结果。通过对以上应用的阐释可以看出借助超声设备所开展的无损检测活动能够将压力容器的内外、薄厚情况细致说明,从而确定缺陷所处在的位置,以此能保障焊缝等多个部位的质量。实际测定中,如若发现容器最小壁厚与测定的壁厚之间的关系与标准不契合时,应当运用强度校核的办法,依据校核结果给出修理或者降压应用的意见,从而保证压力容器在使用中的安全性能。将自动化超声无损检测技术应用到压力容器制造活动中能够在现场直接操作,提升了定量评价的效率,解析更为便捷,目前已经得到广泛的应用[4]。
        2.3发展趋势
        全球智能化发展的势头愈渐猛烈,在信息技术和计算机技术的支持下,自动化检测技术也会朝智能化和数字化的方向发展。将更为智能的数字化超声探测仪引入,将其能够在收集到相关信息后,经由数字化软件或者仪器处理,接收器所获取的数据以分析成果的方式作用。近几年已经将插板式超声探测仪接入到检测系统中,其能够完成精准计算的任务,更为智能。在压力容器检测中要不断就可靠性、分辨率和精度的提升深入研究,因此将自动挂和仪器;连接到计算机上就能践行对计算机控制整个作业过程的需求,从而缩短了计算机控制自动化检验系统的生成时间。在以上技术的支撑下,制造自动化还要发挥出专用软件系统的切实价值,通过对超声成像技术的运用给出更为直观易懂的图像,依据这一图像则可看出容器哪里存在缺陷。此种技术主要以超声C扫描、三维和B、扫描为辅,可借助计算机层析出相应的图像,并运用振幅距离聚焦成像的功能,实现对压力容器的高效检验[5]。
        结束语
        综上所述,石油行业作为我国经济发展的支柱型产业,不仅油品本身可作为经济材料,而且由原油生产的产品同样在生活中的各个领域出现并发挥出相应的效用,因此要维持石油行业的稳步发展,这就需要就其中所包含的各类设备的制造过程予以完善。我国社会已经向着自动化和智能化的方向迈进,在制造压力容器的过程中同样要遵从这一社会趋势,通过引入自动化的割焊技术和检测技术,提升制造效率的基础上,保障质量,避免因故障缺陷等浪费资源。
        参考文献
        [1]秦国梁,陈蓉,矫恒杰,郭怀力.锅炉压力容器焊接工艺及设备的发展现状[J].金属加工(热加工),2019,04:17-24.
        [2]刚发云,王立凯,贺宏伟.浅谈自动化割焊装备在压力容器制造中的应用[J].时代农机,2019,4609:68-69.
        [3]徐庆春.压力容器焊接新技术及其应用[J].智能城市,2020,602:194-195.
        [4]郝博,段蕾.压力容器制造单位焊接管理浅议[J].内江科技,2020,4107:6+60.
        [5]刘铭杰.某大型压力容器制造企业质量管理信息系统设计与开发[D].天津工业大学,2017.
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