摘要:在日常生活中压力容器作为使用较为广泛的设备,其主要特点为能够在特定的压力、温度、易燃易爆等环境下对物质进行加工及处理。倘若出现质量问题,不但会导致大规模安全事故的发生,还会对企业及个人造成巨大的财产损失,因此压力容器的制造质量控制是否符合规定显得尤为重要。本文阐述了压力容器制造的特点,分析了当前压力容器制造存在的质量问题,对压力容器制造的质量控制进行探讨。
关键词:压力容器,制造,质量控制
压力容器是现代工业中的重要承压设备,其制造过程控制比较严格。为了保证压力容器制造过程处于受控状态,确保产品质量满足法规、标准的要求。压力容器的材料、制造工艺、制造过程等均须严格进行质量控制。
1 压力容器制造的特点
1.1结构复杂、品种繁多
由于压力容器涉及范围比较广,这也使设计出来的压力容器类型具有多样化的特点,因此在压力容器制造过程中对技术具有较高的要求。但由于压力容器各个组成部分的功能相对独立,这也使压力容器在制造过程中能够形成系列化产品。
1.2设计专业性强
在压力容器设计工作中,需要对制作工艺流程进行综合性考虑,有效的将零部件与容器进行焊接,提高压力容器的安全性和使用性。因此对设计人员提出了较高的要求,设计人员不仅要具有非常扎实的专业知识,而且还要具备丰富的设计经验,这样才能确保设计出来的压力容器具有良好的性能。
1.3制造过程技术复杂
压力容器设计完成后,即进入到制造阶段,在压力容器制造过程中会涉及到众多的学科及领域,特别是在制造过程中机械加工和材料冶金技术应用较多,而且在整个加工过程中还需要控制好加工的精度和准确性,因此加强质量管理工作,才能确保加工的质量得到有效的控制。
1.4整体安全性要求高
压力容器多处于高温、高压、真空及强腐蚀等恶劣环中工作境,而且所承装的介质多为易燃易爆有毒物质,一旦压力容器发生质量问题,则会造成严重的安全事故和无法挽回的损失。因此在压力容器制造过程中,对安全性具有及高的要求,需要依据国家相关的法规、规范和标准要求来制定严格的、科学的生产方案。
2当前压力容器制造存在的质量问题
2.1 焊缝错边产生
通常,在压力容器的筒节与筒节、筒体与封头之间的连接处容易产生焊缝错边的情况。产生焊缝错边的原因有很多,主要分为三个方面:一是对接处两者的直径存在偏差,导致整个对接处存在尺寸偏差;二是筒节在成形过程中预弯不够,导致筒节截面不圆形成局部焊缝错边;三是组装时由于组装人员专业技术水平较差、组装工具比较简陋导致焊缝错边的出现。
焊缝错边过大会增大连接处的应力状况,所以如果焊缝错边超过标准值后,筒节的应力将会超过屈服应力,当容器开始卸压时,拉应力下降,此时还存在残余应力,导致连接处产生压缩屈服变形。在这样不断加压和卸载的过程中,不断的拉伸和压缩,会导致容器受到破坏。
2.2 容器制造变形
压力容器涉及很多主要受压元件及零部件,任何部件出现变形问题,都会影响压力容器的质量,容器制造变形也是很多制造厂商特别容易出现的问题。导致变形的原因有很多,大致可以分为应力导致变形和加工误差变形这两种。
焊接、热处理或加工时操作不当都可能会导致压力容器应力变形,出现这些变形后,通过一定的方式进行处理,部分变形可以处理,但是还是有很多变形是无法处理的,压力容器制造的变形是衡量工人制造工艺水准的重要依据。关于应力变形是如何产生的,可以列举制造过程中的两个常见情况:一是对于直径大、高度小的筒节来说,下料时采用自动割刀会导致筒节边缘产生收缩,经过卷板机处理后其端口凹凸不平;二是容器上一般都会开孔,这种开孔也会导致加工失稳引起变形。
加工误差变形问题主要出现在加工过程中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在压力容器的制造过程中,绝大多数工作都是下料、成型和组装,需要进行加工的地方不多,关键在于掌控下料的尺寸以及后续的组装。但是现实情况下,很多工人在进行操作时不符合规范要求,使用的工具也不够精准,对于卷板机等机械也存在操作不当的情况。
2.3 焊后热处理质量差
焊后热处理的作用是可以解决以下五个问题:一是在焊接过程中使用的材料或多或少都存在不均匀性,由于构件在化学成分上不均匀,所以焊接接头处的偏析和机械性能会有所不同,这些性能可以影响焊接接头的抗裂性;二是工艺存在局限性和不完善性,在试验室焊接还属于质量合格的构件,但在现场环境下会出现问题;三是避免焊接后出现接头淬硬,淬硬会导致接头质量不稳定,影响整体质量;四是焊接过程中不可避免会出现应力集中、过热组织等缺陷;五是焊接管理上出现问题,由于管理上的失误导致质量问题。这五个方面的问题对焊接质量影响都很大,焊后热处理能够较好地解决这些问题,但是实际情况下很多工厂在焊后热处理方面的工作质量较差。
3 压力容器制造的质量控制
3.1 原材料的质量控制
压力容器的应用范围十分广泛,并且应用的环境较为复杂和恶劣,经常用在高温、高压、低温、剧毒和易燃易爆的环境,因此制造压力容器所采用的材料种类繁多。为防止发生事故,对于材料的质量要求很高。应严把原材料的质量关,从原材料的采购、入厂、检验环节入手,选择材料质量好、供货稳定的厂家采购原材料,并能够提供相应的材料质量证明书,确保原材料的可靠性、可追踪性。根据材料的供应标准,在材料进厂后对于其各项性能指标进行严格的检验,不合格的材料严禁使用。对于合格的原材料要加以科学合理的保管,根据库房的制度对材料进行编号,完成入库档案的制订等工作,并给原材料打上钢印。注意原材料的摆放应合理,分区摆放,便于领取,还应涂上防锈涂料,防止原材料出现锈蚀。
3.2 制作过程的控制
压力容器的制作过程同简单的产品相比,具有其自身的特点,即品种多、单台套,因此非常有必要加强压力容器制造工艺的控制。不同于简单产品生产,压力容器的制造需要厂家根据不同的要求编制不同的工艺文件,并严格按照编制好的工艺流程来执行。同时在各个工序完成后,操作者和检验员还需要在工艺流程上签字认可。
3.3 焊接质量的控制
压力容器的使用安全和使用寿命,在很大程度上直接受到焊接质量的影响,因此必须采取措施控制好焊接的质量。从焊接材料和焊接工人两方面加以控制,在焊接材料上,应建立完善材料的保管、发放和回收的制度,确保采购的材料都有质量证明书和产品合格证,入库登记前必须经过严格的验收和检查环节,防止不合格材料入厂。在焊接工人的资质上,必须要求工人持证上岗,并注意所承担的工作应与证件上规定的焊接类别相符合,确保证件在有效期内。
3.4 无损检测质量控制
无损检测也被称作探伤,压力容器在制造的过程当中常会用到探伤的方法,主要包括渗透、磁粉、超声以及射线几种形式。在进行无损检测时,首先必须明确设计要求的合格标准以及探伤的方法,分析该方法是否可以执行,也可以根据图纸的具体要求来实行探伤方法。另外,在进行无损检测时,实践经验会显得非常重要,不同的人利用同一个机器进行操作,所得到的结果可能就会不同,那些经验较为丰富的工作人员所得出的结果正确率往往会很高。探伤仪器的质量如何对于探伤的结果也能够产生很大的影响,使用质量不合格的仪器就很容易会造成误判。
3.5 焊后的热处理控制
热处理是压力容器生产制造中经常会采用的工艺,对于降温、保温、升温这三个阶段的温度和速度具有严格的要求。为了实现热处理工艺的预期效果,应科学合理地编制热处理工艺,明确、严格地限制关键的工艺参数。对于热处理工艺的相关规范和要求,必须严格执行,做好记录和凭证。此外,热处理的仪表是十分重要的仪器,应定期对其进行检查。
综上所述,压力容器制造企业高度重视产品质量,必须完善规章制度。加强工艺控制,认真贯彻执行工艺纪律,并以此为着力点,才能使产品质量在具体制造工艺过程中得以有效控制,避免违法违规行为现象的发生,形成良好的生产次序,确保压力容器产品制造质量,提高生产效率,降低生产成本,创造良好的经济效益。
参考文献
[1]刘长奇. 焊缝错边在压力容器制造中的工艺质量控制[J].化工设计通讯,2012.
[2]张兰青,刘国印. 压力容器制造质量控制方法研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2013.
[3]王玥,夏春.压力容器质量制造过程的质量控制措施研究[J].黑龙江科技信息,2013 (26):41-42.
论文作者:尤建
论文发表刊物:《基层建设》2016年16期
论文发表时间:2016/11/11
标签:压力容器论文; 质量论文; 材料论文; 质量控制论文; 应力论文; 过程中论文; 原材料论文; 《基层建设》2016年16期论文;