压力容器制造的特征、常见问题及对策

时间：2024-04-25

陈浩吴顺祥

江苏中圣压力容器装备制造有限公司江宁分公司江苏南京 210048

1 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。类似的情况出现在乙烯工程当中过，这项工程采用动力中心单元作为配套设施，但是在机械运行几个月之后，2#高压分气缸的套管出现了很严重的质量问题。由于套管在选材方面没能根据实际情况决定，因此套管表面受到了腐蚀，腐蚀的深度约为1.5mm，给整个工程带来了很严重的影响。

（2）检验制度问题。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，但是在检查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）焊接缺陷难处理。表面几何缺陷焊接施工最常出现的问题，几何缺陷包括角变形和错边、焊缝咬边两种类型。角变形和错边是指在厚度方向,两个焊接的工件发生一定的角变形或错位,这种几何缺陷会容器的几何应力过于集中,严重时会对产品的使用安全造成威胁。焊缝咬边是指母材上的焊趾边缘出现凹陷、沟槽,这一缺陷主要是由于电弧过长、运条太快、电流过大所造成的。这一缺陷会减小母材的接头工作面,使缺陷处的应力过于集中,进而给容器的使用理下安全隐患。焊缝内缺陷在焊接施工中,容易在焊缝内部产生夹渣、气孔、焊接裂纹等缺陷。

2 压力容器制造的特征

压力容器的种类较为丰富，不同的生产要求对其规格、型号、功能等都有着特殊的规范。所以为了让这些产品生产质量满足相关要求，压力容器的设计与生产水平也需在技术革新下得到推动[1]。因为压力容器本身的制造参数、结构、造型方面的技术要求比较高，所以即使是同种型号，客户的实际需要得不到满足时就需要进行技术调整，同时还要将压力容器的制造、产品特殊要求等方面考虑在内。其次，压力容器基本都是在高压、高温的环境中使用的，因此使用环境对压力容器的安全稳定性带来了较大的阻碍，同时压力容器本身内部结构中盛放的介质多为易燃、易爆品，当内外环境都恶劣的情形下，压力容器的设计与制造质量必须达到技术规范，否则就会给其安全运行带来威胁。最后，压力容器具有一定的专业性。我们从机械设备的设计角度出发可以看到，压力容器设计的专业性要比其他普通机械设备设计的专业性更强一些。要求技术人员不单单要灵活使用软件进行产品设计，而且还要具备灵敏的头脑以及前卫的设计理念，这样才能采取有效措施将机械有机的和压力容器结合在一起，进而为容器的安全性提供应有的保障。

3 加强压力容器制造质量控制的方式和手段

（1）充分重视到压力容器的设计环节。设计环节的科学性和合理性，将会直接决定后续压力容器的实际制造情况。积极开展压力容器制造工作，需要针对实际的设计环节进行全面有效的控制，设计人员需要全面细致的分析和研究工业生产的具体要求，看压力容器是运用到何种情况之中，从而制定出一系列的设计方案，并结合实际制造工艺和技术手段，选择到合适的设计方案。设计人员需要进一步了解和掌握具体的制造工艺，提升设计方案的科学性和合理性，并以此为根据，选择出合理的制造材料和零部件，为后续开展压力容器的具体制造提供充分的保障。

（2）全面控制压力容器制造材料的质量。原材料是决定压力容器实际制造质量和水平的重要前提，针对实际需要的各项原材料进行全面有效的控制，减少由于制造材料的不足影响到最终质量的情况出现。首先，需要良好控制好材料的选购工作，根据实际设计方案和制造工作需求，列出需要采购材料的清单[2]。积极开展材料生产厂家的资质审查工作，选择制造水平较高的供应商，材料供应商需要提供出相应材料质量检验报告，为有效开展相应的压力容器制造工作提供重要的前提条件。重点检查好各项材料的数量、质量、规格以及实际的参数等方面内容，保证原材料的总体规格符合相关设计制造要求。其次，原材料入场之后，需要及时做好相应的检验工作。重点开展原材料样品的性能检测，针对其化学成分、材料属性等方面内容进行有效控制。再者，需要按照相应的设计方案要求，计算好材料的硬度、强度以及抗腐蚀性等基本指标，保证其和实际的设计要求保持良好一致性。经过一系列检测环节之后，如果制造原材料为合格状态，即可开展大规模的采购工作。

（3）焊接缺陷的应对解决措施。压力容器的生产与制作中经常会使用到焊接工艺，为了降低焊接缺陷的发生概率，应从实际出发，对容器焊接问题出现的原因进行前因后果上的深入分析，并在问题得到解决后总结实践经验[3]。就焊接筒体部分而言，容易出现十字焊缝及焊缝重叠的问题，为了降低这种问题发生的概率，除了对其影响的范围进行控制以外，还应先对应力情况进行数据分析，尽量保障焊接操作不会对容器的后期使用功能产生影响。焊接工艺的实际组织中，要进行保证的是焊缝中心距离应离筒壁厚度3倍远，封头不交错焊缝的中心线距离应保持在钢板厚度3倍之内为宜。