巴音郭楞蒙古自治州特种设备检验检测所 新疆库尔勒 841000
摘要:在制造压力容器的过程中,常常会出现许多操作失误,导致容器变形。比如设计图纸存在缺陷,导致生产出来的压力容器不能满足实际工作需求;或者技术人员没有严格按照图纸设计和工艺流程规范执行操作,使压力容器的主体部件制造出现失误。这些变形问题虽然在生产实际中比较常见,但是一旦出现严重超出误差范围的变形,就会大大地影响容器的正常使用,有时甚至会出现人的生命财产的损失。因此,必须对这些变形问题做好控制措施,保障产品品质和使用的安全性。以下将讨论在工艺操作规范中,该如何防控这些变形问题。
关键词:压力容器;制造质量;控制
引言
压力容器常用于石油、化工、冶炼等高危行业,它的质量高低直接影响到工业生产的安全性。因此,应做好压力容器制作过程的质量检验与控制,以提高压力容器后续使用安全性。
1 压力容器质量概述
压力容器是具备一定承压能力,用于有关液体或气体盛装的特殊设备,是工业生产制造中不可缺少的一种机器装备,对工业现代化发展有着积极地影响,多被用于航空航天和石油化工等领域。而压力容器制造质量控制的主要组成部分是设计质量、制造质量和安装质量。无论是哪一部分,在实际的应用操作中都需要高超的技术做指导。压力容器作为一种特殊的制造应用装备,在开始的设计中就需要相关人员提前做好实地考察,根据实际需要制造出契合度高的压力容器,制造质量的好坏同样起着关键作用,而安装质量则对最后的制作过程提出非常高的要求。只有在同时保证这三部分都准确无误的情况下才能进行相关的生产加工工作,做好每一个细节,只有这样才能生产出高水准的产品,从而加快我国工业化发展进程的脚步。
2 影响压力容器制造质量的因素
2.1 焊接问题造成的变形
焊接问题是压力容器制作过程中产生变形的主要因素。从实践分析来看,焊接造成的容器变形主要体现在三个方面:第一是焊接流程的不确定造成了容器变形。在焊接实践中,不同的金属焊接需要按照不同的顺序,这样才能够保证其焊接的准确,但是目前的焊接,顺序一致性较强,对金属的区分不明显。第二是焊接的范围确定不够细致,所以在焊接中时常会发生范围扩大或者缩小的现象,这种情况的出现都造成了容器的变形。第三是在焊接过程中,对于材料和温度的掌控不到位。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不同的焊接方式、焊接材料需要在不同的温度下进行,但是目前的焊接,对于方式、材料和温度的系统掌握不足。
2.2 原材料和零部件
采购原材料和零部件是压力容器制造的第一步,在此环节就需要制造厂家和采购员都要扮演好“把关人”的角色。制造厂家要在采购、验收、标识、保管、发放和使用等方面做出相应的规定,而且要严格遵守规定办事,不能以个人的意见为标准。采购员在采购的过程中要严格根据相关的要求和文件进行采购活动,在此过程中要明确验货方式,签订相关合同,做到多重保障。检验合格的才可以投入使用,不合格的一定要及时舍弃,避免造成不良后果。
3 压力容器制造质量的控制措施
3.1 完善工艺,规范压力容器的焊接
要解决压力容器在制造过程中的变形问题,完善工艺是一项非常重要的措施。从目前压力容器的制造来看,焊接工作必不可少,而焊接造成的容器变形不在少数,所以要进行容器变形问题的解决,需要对焊接进行进一步的规范。从实践效果进行考虑,焊接的规范需要从三个方面进行:第一是要明确焊接的步骤。在实际操作中,焊接工作需要有序的进行,所以步骤必须要明确,如果发生步骤错误,整个焊接的基础环境会发生改变。第二是要对焊接的范围进行确定。焊接工作要达到全面,就必须将需要焊接的部位进行全部确定,这样,整个容器焊接的整体性才能够实现。第三是要做好焊接工作中的温度和材料控制。不同的材料和温度会产生不同的焊接效果,所以要在深入探讨容器结构和性能的基础上选择具有匹配性的材料和最适宜的温度,从而保证焊接的效果。通过焊接工艺的完善,在焊接中出现的变形问题可以得到很好的控制。
3.2 高制作材料的质量
压力容器属于承压设备,因此,其需要质量和性能较好的制造材料。压力容器的设计和加工生产的各个环节均对材料提出了严格的要求。压力容器的制造,首先需要根据压力容器的制造要求对材料进行合理的选择,在保证工作可靠性的基础上,以设计图纸的技术要求为依据进行材料选择,对制造成本实施有效控制,并且促使制造能够顺利实施。选购材料时,要严格执行国家有关标准和规定,并由专门的技术人员对材料实施严格的检查,检查通过后才能用于压力容器的制造。材料进厂加工前,要落实好材料的验收工作,如果在制造过程中不得不使用某种材料代替原材料,必须经过设计单位的审核与批准,并得到有关部门的准许。例如,材料的代用不能简单地“以厚代薄”。钢板的许用应力和钢板厚度的关系成反比,如Q345R在20~150℃温度下,钢板厚度从16mm增加到18mm时,许用应力由189 MPa下降到183 MPa;钢板“以厚代薄”可能导致强度不足,所以临界状态下的“以厚代薄”,需要再次验算其强度。
3.3 筒身卷焊工艺质量控制
筒身在专用设备成形为筒节,通过组焊而成?封头工艺类似,较厚的钢板应采用热卷工艺?卷制钢板时需要对毛坯进行校正,由于下料切割引起钢板组织的变化应在加工焊接坡口前清除?热卷钢板时,温度应在1 000℃左右,为了防止平直部分无法弯卷,需要对钢板进行预弯?为确保焊透,预防夹渣?气孔等缺陷,应当采用引焊板和收弧板?对焊缝进行无损探伤检查,及时修补缺陷处,再次对修补部分进行检测?卷焊工艺中的纵?环缝是控制质量的主要环节?纵向焊缝的间隙应为2mm左右,当钢板厚度超过18mm时,间隙可增加到3mm?为了降低焊缝收缩变形的影响,下端的间隙应略小于上端间隙?要尽量确保钢板厚度对齐,错边的程度不能超过钢板的10%?环缝焊接时,错边的程度不能超过厚度的15%,不能超过6mm?小批量或单间组焊时,采用简易的夹具确保边缘对齐,配合点焊固定?大批量生产时,可以采用专业的设备来确保边缘对齐?纵缝和环缝是锅炉制造工艺中最重要的工序,一般常用的方法是电渣焊和埋弧自动焊?埋弧焊由于其质量稳定,效率高,在环缝焊接中广泛应用?
3.4 对容器的成型尺寸及外观质量实施控制
压力容器的成型尺寸同样十分重要。压力容器和普通容器存在明显的区别,如果其几何尺寸发生变化,将影响其可用空间和容器内部压强的大小,可能导致其实际使用过程中内部压强和原先设计的许用压强出现偏差。如果偏差超标,将导致容器强度失效。实际上,压力容器的制造过程中因忽略尺寸而造成的问题有许多,因此,尺寸问题应及时处理。而压力容器制造的外观质量,需要尤其注意局部咬边(局部凸起、凹陷、错边会产生应力集中,咬边只是焊缝的外观质量,当然也会产生于应力集中)这一问题,避免其导致应力集中问题的产生。
结束语
总之,压力容器的制造质量,对压力容器的性能和使用产生的影响较大,并且这也是压力容器质量控制的重要因素,所以在压力容器的制造环节,必须健全压力容器制造质量控制体系,并保证该体系能够得到严格、有效的执行。需要采用尖端的制造工艺和技术,严格把控材料的质量,加强压力容器制造过程中的质量控制,实施科学合理的检测手段,促使压力容器制造的质量得到有效提高,并且使压力容器的使用性能得到切实的保障。。
参考文献:
[1] 丁兴忠. 压力容器制造质量控制与监督检验措施研究论述[J]. 化工管理,2015(36):139.
[2] 李玲利,施曙东. 压力容器制造过程中的材料质量管理[J]. 科技创新与应用,2013(22):111.
[3] 卿勇. 压力容器制造中的核算控制与质量控制[J]. 产业与科技论坛,2014,09(14):73-74.
论文作者:王海翔
论文发表刊物:《防护工程》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/20
标签:压力容器论文; 质量论文; 材料论文; 钢板论文; 容器论文; 过程中论文; 质量控制论文; 《防护工程》2017年第11期论文;