基于压力容器制造中常见问题及对策分析(通用版)

( 安全技术 )

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基于压力容器制造中常见问题及对策分析(通用版)

Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people

make mistakes

基于压力容器制造中常见问题及对策分析

(通用版)

在日常生活中，人们经常见到压力容器，它应用于多项领域，但是其制造过程非常严格，即便现在随着制造工艺的不断改进，仍然有一些纰漏，本文针对压力容器制造过程中出现的问题进行分析，并提出了相应的对策建议。

压力容器是内部或外部承受气体或液体压力、并对安全性有较高要求的密封容器，在外界压力（包括温度、易燃易爆物质、有毒物质等）下，对容器内物质进行加工的设备。贮运容器、反应容器、换热容器和分离容器均属压力容器，已广泛应用与各行各业。随着需求量的增加，厂家开始大批量的进行规模化生产，制造工艺越来越先进，但是其中面临的问题仍然存在，一旦出现事故，将危及安全，故必须把握好压力容器制造过程中的每一个细节。

压力容器的特点

1.1应用的广泛性压力容器不仅被广泛用于化学、石油化工、医药、冶金、机械、采矿、电力、航天航空、交通运输等工业生产部门，在农业、民用和军工部门也颇常见，这就使得其制造工艺也多种多样。

1.2操作的复杂性

压力容器的操作条件十分复杂，甚至近于苛刻。压力从1～2×10－5Pa的真空到高压、超高压，温度从-196ºC低温到超过一千摄氏度的高温；而处理介质则包罗爆、燃、毒、辐照、腐蚀、磨损等。操作条件的复杂性使压力容器从设计、制造、安装到使用、维护都不同于一般机械设备，而成为一类特殊设备。

1.3安全的高要求

压力容器因其承受各种静、动载荷或交变载荷，还有附加的机械或温度载荷；其次，大多数容器容纳压缩气体或饱和液体，若容器破裂，导致介质突然卸压膨胀，瞬间释放出来的破坏能量极大，加上压力容器极大多数系焊接制造，容易产生各种焊接缺陷，一旦

检验、操作失误容易发生爆炸破裂，器内易爆、易燃、有毒的介质将向外泄漏，势必造成极具灾难性的后果。因此，对压力容器要求很高的安全可靠性。

压力容器制造的问题

2.1压力容器的材料选取问题

材料的选取在压力容器的制造中有着至关重要的作用，不同用途的压力容器采用不同的材料，如压力容器受压元件用钢应由平炉、电炉或氧气转炉冶炼，而且应考虑容器的使用条件（如设计温度、设计压力、介质特性和操作特点等）、材料的焊接性能、容器的制造工艺以及经济合理性。

2.2工作人员的专业度问题

压力容器制造的工作人员缺乏相应的专业知识，专业技能，学历普遍不高，难以适应现代管理的需要，再加上操作不规范，随意性较大，其生产理念落后，制造出的产品性能不高，这严重制约着企业的发展，故压力容器制造业需要专业的工作人员。

2.3压力容器的变形问题

压力容器制造变形是指，压力容器某一部件或几个部件的尺寸大小与图样要求不一致，根据变形产生的原因，压力容器变形可分为两类：一类是由于应力引发的变形，包括火焰切割变形，、加工失稳变形、焊接变形和热处理变形等；另一类是由于加工误差引发的变形，包括下料误差变形、成型误差变形和组装误差变形等。上述变形，有的可通过难度较大的矫形来纠正，有的则无法改变，只能成为分歧格品而造成浪费。所以，对压力容器制造变形要引起高度重视，必须认真制订并切实遵守制造工艺，力求避免变形的产生，确保压力容器制造质量符合图样和标准规范的要求。

2.4压力容器的裂纹的问题

压力容器制造产生的裂纹通常包括应力腐蚀裂纹、冷裂纹、热裂纹、再热裂纹、层状撕裂。应力腐蚀裂纹是有腐蚀发生，同时存在拉伸应力，产生的裂纹。冷裂纹在焊接高强钢和钛合金时经常出现，是焊接后冷却到较低温度产生的裂纹。热裂纹是在结晶过程中产生的，焊缝中最后冷却的区域产生很多低熔点共晶物，在应力下产生裂纹。主要原因是含S,P,Si,C偏高，另外铬镍含量高也会出现

热裂纹。再热裂纹是焊完后看不见裂纹的，加热到550-650°C温度区间出现的。层状撕裂，容易在T接头，十字接头和角接头中出现，产生的原因是轧钢的内部产生了分层夹杂物，特别是硫化物，氧化物。

如何规避压力容器制造过程中的问题

3.1压力容器的材料选取

压力容器的材料要符合以下几个标准，首先看介质是否需要耐腐蚀，接着看用户给出的容器服役参数，必须考虑设备的操作条件（如设计压力、设计温度、介质的特性），然后根据以上条件选取相应的材料，一般情况下不选用标准以外的材料。其次还要考虑材料的强度和刚度是否满足需求，再次还要考虑车间的加工能力，比如卷制能力，焊接能力，冷热加工性能，热处理等。最后才是经济合理指标，比如当所需钢板厚度小于8mm时，在碳钢与低合金高强度钢之间，应尽量采用碳钢板。

3.2工作人员素质的提升

针对压力容器制造的工作人员缺乏相应专业知识和技能的问

题，应从两方面着手：第一，加强理论知识教育。企业通过定期组织工作人员进行压力容器制造的培训，向他们传授先进的生产管理，根据课程重点内容设置问题，通过理论考试的工作人员才能参加实际生产；第二，专业技能现场考核。对顺利通过理论知识的工作人员要进一步实行专业技能考核，聘请优秀的生产人员现场教学，使其理论知识与实践相结合，考核优秀者才能颁发培训合格证书，持证上岗。

3.3防治压力容器变形

压力容器变形主要指火焰切割变形（包括筒节变形和封头变形）和焊接变形，采取对称切割或机械加工等方法避免产生筒节变形。对整体成型的封头端口加工，如采取火焰切割，则其成型模具设计时要考虑切割后的收缩量，对瓣片式组合封头的端口加工，如采取火焰切割，则封头组装时口径要适当放大，以弥补切割后的收缩量，也可采取机械加工的方法避免产生封头变形。采用预先在焊接件上向焊接变形相反的方向赐与变形，焊接后这个预变形量恰好得到抵消，具体做法是将压力容器筒节的纵缝对接处两端头压弧时，在发