压力容器制造工艺及质量控制措施探讨论文_李凌杰

压力容器制造工艺及质量控制措施探讨论文_李凌杰

沈阳东方钛业股份有限公司 辽宁省沈阳市 110168

摘要:随着社会生产力水平的飞跃发展,压力容器逐渐成为生产生活中常见的容器设备,在推动机械生产效率方面的重要价值不言而喻。由于压力容器的制造工艺常会受到环境或者介质性质的影响,因此在生产环节要落实好质量控制工作,确保压力容器最终的制造质量,以便尽快采取有效措施降低潜在的安全隐患,显著改善压力容器的使用性能。

关键词:压力容器;制造工艺;质量控制

1 压力容器基本要求

压力容器在应用中,会受到内外压力作用,相关人员要保证该容器在压力作用下依旧安然无恙,既不会变质也不会变形。一些压力容器在高压环境中,内部也要一定压力,所以容器本身应保持良好的密封效果,即使容器处于搅拌工作中,也要保持密封性能[1]。压力容器在作业环境中,一般都是直接安装在某处,容器安装拆卸比较麻烦,相关人员还要保证容器有足够的使用期限,还要便于维修。

2 压力容器使用特点

压力容器的主要指标和参数为压力数值,容器有压力设计极限值,超过此界限,容器必定不会保持完全,容器本身会伴随爆炸事故而四分五裂。在压力容器中,相关人员还要注意温度参数,内外部温度变化都会对容器安全性产生影响,还会使压力数值发生变化。基于此,对压力容器特点进行分析,从介质本身入手时,应将介质与参数联系在一起,与材料以及化学性质等联系在一起,从而研究容器介质的各种特点。由此可见压力容器在运用中很容易受到外物影响,相关人员在设计制造容器时,应将这些方面考虑在内,并对容器进行安全设计,使容器使用时间更长久。

3压力容器制造工艺

3.1压力容器原材料选择

原材料选择是压力容器制造的首要环节,也是保证制造质量的重要因素。所以要对原材料的化学属性进行分析,确保各项成分含量符合生产要求。对于性能不达标的原材料一律不得投入使用,针对不同的材料选择适宜的使用方式。目前世界各国一般都会使用Mn-Mo-Ni型低合金高强度钢来作为压力容器制造的原材料,因其具有较好的冲击韧性,可保证压力容器的制造质量。

3.2工艺文件编制

压力容器工艺文件编制的依据是工艺评定,通常可分为通用工艺规程和产品专用工艺规程。a.通用工艺规程是将常用的材料、结构、方法、设备等工艺汇编成册。通用工艺规程应作为企业的技术标准,其发布执行与修改变更时,经责任师审核,技术总负责人批准。b.产品专用工艺规程,是工艺人员根据产品图样和受压元件主体的排版图编制的焊接工艺规程。产品专用工艺规程由责任师审核。

3.3焊接施工及焊接检验

焊接施工及检验环节可设10个控制点:即审阅接头焊接工艺卡、零部件组对焊接的检验、超次返修方案审批、无损检测报告审阅、产品焊接试板(或工艺纪律检查试板)试样制备检查、试板试验报告审阅、总装组对及焊接的检查、热处理报告审阅、耐压试验检查、资料整理审核。应将其中的超次返修方案的审批、无损检测报告审阅及耐压试验检查设为停止点。

3.3.1焊接施工

焊接施工质量控制的主要内容包括:焊工、焊前准备、施焊环境、组装、焊接工艺的执行情况,产品焊接试板(或工艺纪律检查试板)的制备、试验、评定、焊缝返修等。

a.焊工:从事压力容器受压元件焊接工作的焊工,必须取得焊工合格证,且只能在有效期内担任考试合格范围内的焊接工作。

b.焊前准备:焊前准备包括:坡口的制备、焊条焊剂的烘干、焊丝的清洗、焊件组对及焊接区域的清理等施焊前的一些准备工作。

c.施焊环境:压力容器制造过程中,当焊件温度低于-20℃时不能够焊接,当焊件温度在-20℃~0℃时,应在始焊处100㎜范围内予热到15℃左右。气体保护焊时风速大于2m/s、其它焊接方法风速大于10m/s、相对湿度大于90%、下雨、下雪时,如果没有有效的防护措施则禁止施焊。

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d.组对:不得强力组装;不得采用十字焊缝;相邻两筒节的纵缝、封头拼缝与相邻筒节纵缝应错开,且其中心距应大于筒体厚度的三倍,且不小于100㎜。

e.焊接工艺的执行情况:焊工应按焊接工艺规程或焊接工艺卡施焊。施焊所用的规范参数应符合焊接工艺规程的规定。焊工应填写“施焊记录表”并在指定部位打焊工钢印。

f.产品焊接试板(或工艺纪律检查试板)的制备、试验、评定:试板的数量应符合有关标准的要求,试板的焊接应与所代表的产品同时进行。试样的制备、试验及评定应按有关规程、标准及图样的要求进行。

g.焊缝返修:对焊缝外观和表面无损检测所发现的超标缺陷应进行修磨或补焊后修磨,一般不计入返修次数。对射线或超声波检测所发现的焊缝内部超标缺陷,必须进行返修,应编制返修工艺卡。

3.3.2焊接检验

检验是保证产品质量必不可少的重要手段,而焊接检验包括焊接的全过程,即焊前、焊接过程中和焊后检验。

a.焊前检验:主要包括:对焊工资格的审查、焊接材料的确认、焊接设备完好状况的检查、焊接装配质量、坡口的型式和尺寸、坡口表面清理及予热温度检测等。

b.焊接过程中的检验:检查员应依据焊接工艺规程,对焊工执行工艺情况进行检查;对施焊环境进行测量;检查试板的制备、焊缝的清根、清渣,层间温度控制,焊缝返修过程。

c.焊后检验:每条焊缝施焊结束,检查施焊者是否在规定的位置打上了焊工钢印;检查接头的表面质量是否符合有关标准的规定;检查焊缝外观几何尺寸。经外观检验合格后,按产品技术要求进行无损检测、焊后热处理和水压试验等。

3.4压力容器的组装

在压力容器各部件制造完成后,就需要将各部件进行组装。在组装过程中要注意以下几点:(1)编制合理的、全面的、技术先进可行的组装工艺方案。(2)壳体在组装前,应根据到货情况,对壳板几何尺寸检查记录、柱脚检查记录和基础验收记录进行排版,以消除组装过程中的累计误差。(3)壳体组装时应使用工夹具来调整和克服错边,严格禁止施工人员采用千斤顶、丝杠、手链等机械方法强行组对和强力组装。(4)壳体卧式组装应在托辊上进行,并用直线检查其不直度。

3.5热处理

在压力容器的生产制造环节,热处理属于经常会接触到的名词,容易受到升温、恒温以及降温这3种温度情况的影响。在正常的生产制造工序中,热处理属于焊接工艺的衔接流程,主要目的是为了改善焊接接头的使用性能,降低存在的剩余应力情况,所以在焊接之后落实热处理工艺的时候,技术人员应当注意检查需要进行热处理的焊后部件,像是已经超过圆筒内径三分之一的管箱侧开孔,就属于应当进行热处理的部分。不同压力容器对于热处理的具体要求各有侧重,在具体的生产实践环节当中,可以考虑制作焊接试板,用以衡量容器是否需要跟进热处理工序,等到热处理完成之后,再落实对于焊接接头的质量检测工序,保证生产制造全流程过后的压力容器性能能够达到标准要求。

结束语

压力容器能够在易燃、易爆的危险环境当中,实现对于特定物品的运输或储存,有利于显著降低生产环节的事故发生率,确保重型机械设备生产流程的顺利推进。因此,在生产制造压力容器的时候,要严格保证制造工艺与质量控制措施的有序应用,充分发挥质量控制工作的实效性,最终生产出安全质量过关的压力容器,消除生产环节潜在的安全风险隐患因素。

参考文献:

[1]章明祥,陈建中,章国平.压力容器制造过程中存在的问题及对策探究[J].时代农机,2017,44(12):48.

[2]高金玉.压力容器制造过程质量控制与检验探究[J].现代盐化工,2017,44(05):62-63.

[3]王忠民,吕君,张连明.压力容器制造质量控制的策略探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(16):27-28.

[4]杨立明.有关压力容器制造过程中主要问题与防范分析[J].化工管理,2017(21):123.

[5]吴成,南卫军,周浩.浅析压力容器制造工程中的常见问题[J].化工管理,2017(20):26.

论文作者:李凌杰

论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期

论文发表时间:2019/3/22

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