摘要:压力容器是一种特殊储存设备,使用范围非常广阔,特别是在工业领域,比如:石油业、化工业用的较多。一般压力容器是在特殊的环境中使用,比如高温、高压、易腐蚀的条件下,如果在使用时出现容器变形的问题,将造成严重的后果。所以必须提高压力容器的质量,防止使用中结构变形,文章就从压力容器制造的焊接问题和对策、压力问题及对策、误差变形问题和对策展开探讨。
关键词:压力容器;压力容器制造;变形
引言
在生产压力容器过程当中,由于受到人为或者生产技术等各种因素的影响,导致设计出来的容器与事先设计好的图纸存在差异。这就是生产过程中普遍存在的变形现象在实际生产过程中,这种问题虽然经常都会遇到。但是如果误差率超出正常的范围,则会严重的影响到容器的质量与安全,甚至会给使用容器者的生命以及财产带来威胁和损失。因此,努力采取有效的对策来控制压力容器制造过程中的变形问题,提高产品的质量保障显得尤为重要。
一、压力容器内应力的变形问题及控制对策
压力容器在制造过程中,必须经受多重热处理加工操作,同时在压力容器的组装过程中,起重机的吊装力加上压力容器自身的巨大重力,以及组装过程中的较大的强制力的影响,压力容器在制造完成后必然存在内应力。内应力在压力容器投入实际运行之中会随着时间的推移和运行环境的变化使压力容器产生变形或裂纹的可能性增大。因此,必须采取相应的措施或处理来消除压力容器的内应力导致的变形问题。
对压力容器本体进行热处理是消除制造过程中产生内应力的有效手段。在利用热处理消除内应力时应当采取规范的操作手段和操作规程,热处理炉内的温度应当符合设计要求,并且使压力容器均匀受热。许多热处理炉采用喷嘴式加热方式,在对容器进行热处理消除内应力时应当设置挡火装置,避免喷嘴的火焰直接加热容器本体,使容器局部受热过高,产生新的形变。此外,压力容器在热处理消除内应力的过程中,由于压力容器的壳体或部件在高温状态下,金属的稳定性发生变化,因此应当采取一定的加固措施或支架等措施,保证压力容器的稳定性。
二、材料切割时发生的问题和控制措施
造成压力容器的变形原因之一是下料时零件尺寸出现误差,制造中使用的零件不符合标准:造成下料尺寸不准的原因是多方面的,主要有:计算失误、放大样失误等,当然也有人为因素,在切割过程中切割人员技术不到位或者操作不规范等最终造成材料尺寸出现问题。可以采用以下几种方法使切割更加准备,一是简节控制,在切割大直径的材料时出现问题的较多,切口位置非常容易发生变形问题,通常情况下,钢材切割的时候切口温度较高,但是在切割结束后,受物理原理"热胀冷缩"原理的影响,材料容易发生变形、扭曲等问题,最终导致误差,影响焊接。
这一问题可以通过机械加工或者对称切割解决,能有效的降低变形。封头的控制,在已经成型的封头经过火焰切割后,切口周围容易发生收缩变形,缩小封头口径,对于整体成型的封头端口加工工艺来说,在制造设计时应当把火焰切割带来的收缩量在其中,从而降低切割变形影响容器变形。
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三、材料准备过程中出现偏差变形和有解决措施
一般来说,生产压力容器使用的主要材料就是钢材,而钢材在运输的途中又非常容易受到应力作用的影响,而出现扭曲等变形问题,给下一步的切割工作造成阻碍,零部件的成型精度也会大大的受到影。如果出现凹凸不平和大波量的情况,还会导致卷筒后筒节的误差增大。
针对以上遇到的问题,应该要立刻采取对钢材进行矫形的措施来处理,即在下料之前,就应该要解决好钢材变形的问题,在最大的程度上来保障零部件的成型精度,促使后续的生产工作顺利进行。
四、焊接的变形问题和控制措施
在焊接开始前,必须参照焊接技术的相关要求,选择符合压力容器的焊接工艺,比如:焊接程序、焊接时的工艺参数、方法,要求环境以及相关焊接过程中的处理措施。在焊接操作过程中,焊接人员必须严格按照工序进行,通过分析压力容器焊接中的问题,可以采取以下措施进行控制:
(一)如果焊接程序多,持续时间长,比如:半圆形压力容器、需要先进行分散焊接,最后综合完成操作的,可以采用对称焊接法,严格按照焊接顺利进行。
(二)在焊接时如果遇到特殊的压力容器,比如葫芦式组合封头,需要在正常工艺的前提下,根据物体的具体形状制定一个固定的卡具装置。
(三)如果压力容器是采取多接组焊接形式,需要考虑部件的收缩性,做好焊接预留,避免造成焊接后发生壳体缩短问题。
(四)焊接结构复杂的压力容器时,可以把整个装置拆分成几个合理的组成部分,先对每一个部分焊接完成以后,最后组合在一起,这样能有效的方式因为焊接而变形,保证制造过程的质量。
(五)焊接人员可以总结长期的焊接经验和总结以往发生的问题,制定一些反变形的措施,采取多种措施防止压力容器变形。具体的焊接操作可以按照以下方式进行:在压力容器简节的纵缝对接位置,在可能发生焊接变形的方向,方向预留变形量,在对容器进行封头时,充分考虑抵消变形所需要的反变形量。
五、在成型过程中出现的误差问题和解决措施
在生产过程当中,如果压力容器的零部件不标准也会导致生产出来的压力容器达不到标准的要求某些部件由于使用的模板道具与实际所需的尺寸不相符,或者是在测量过程中工作人员没有严格按照准来进行测量而引致的。当存有误差的零部件在投入运作之后,由于达不到技术标准而导致整个容器发生变形甚至出现变质的现象。
为此,在生产过程中,一定要严格按照生产流程来进行测量,力求把误差降低到最小从加工的一开始,就应该要充分考虑到零部件会产生的作用以及带来的各种影响,确保零部件达到技术标准,力求操作不出现失误现象在对模板道具进行设计的时候,也应该要严格按照工艺程序,确保设计出来的尺寸符合要求。
结束语
总之,在压力容器的制造过程中,要提高压力容器的质量,必须充分考虑压力容器在制造过程中的变形因素,并采取合理的方法对其进行控制。确保产品生产过程处于受控状态,落实各个环节的生产工艺要求,针对可能引发变形问题的关键点,严加预防,提高压力容器的制造质量与使用安全。
参考文献
[1]张金龙.研究怎样控制压力容器制造过程中的变形问题[J].山东工业技术,2017(2):28-29.
[2]廖新伟.研究怎样控制压力容器制造过程中的变形问题[J].丝路视野,2017(20):77-77.
论文作者:孙志涛,戴洋,刘佳宁,孙中华,陈曦,张建宇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签:压力容器论文; 过程中论文; 容器论文; 措施论文; 误差论文; 发生论文; 零部件论文; 《基层建设》2019年第19期论文;