压力容器设计制造的问题及解决对策论文_张维东 赵艺

压力容器设计制造的问题及解决对策论文_张维东 赵艺

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摘要:现阶段压力容器已经成为工业制造生产领域中最重要的特种设备之一,被广泛应用于工业生产过程中,因此在设计制造中一定要保证其科学合理性,提高设计制造的质量和水平。当前我国压力容器的设计和制造水平仍处于起步阶段,我们应该对实际制造过程中出现的问题认真进行研究,提升压力容器的安全性能和生产效率,进而提高我国压力容器的整体竞争力,为我国工业行业做出一定的贡献。

关键词:压力容器;设计制造;问题;解决对策

1导言

随着我国经济与科技的发展和进步,压力容器的使用越来越普遍,在生物制造、餐饮和石油化工等行业中均有使用。压力容器使用量的增多与压力容器使用范围的扩大,使得压力容器种类越来越丰富,但是其中存在着大量的缺陷问题。压力容器的缺陷能够直接决定压力容器使用效果的好坏,因而在制造与安装压力容器的过程中,要严格把控细节问题,对存在的缺陷提出有针对性的方案,从而提高压力容器的使用效果与质量。

2压力容器的主要特点

2.1压力容器对安全性要求极高

我们知道压力容器的工作环境较为恶劣,经常在高温、高压以及高腐蚀环境中进行加工生产,而且其加工对象多数情况下为易燃、易爆、或者由高度污染性的物质,因此在进行压力容器制作时,必须将质量放在首位,严格按照规定的制造标准和规范进行,确保压力容器在使用和生产过程中的安全性。

2.2压力容器设计过程具有极强的专业性

相对于普通工业生产机械设备的制造,压力容器的设计和制造具有极强的专业性,在设计制造过程中涉及到了多种学科和多样技术,例如需要冶金工业的知识与技术、需要机械加工及其自动化方面的知识和技术、还需要化学防腐技术、质量安全监测技术甚至需要计算机软件操作开发技术,因此为了保证压力容器设计制造的顺利实施,各部门各行业的相关人员应该相互配合、互相协调,共同完成。

2.3压力容器的产品结构多样

现阶段许多行业领域的生产制造都会借助于压力容器,而且不同行业中应用的压力容器具有不同的结构和参数,甚至同一工业领域需要运用的压力容器也略有不同,因此压力容器的产品结构和设计参数具有多样性。从另一角度来说,虽然压力容器的结构和参数多样,但是在制造和生产过程中他们的工艺流程、机械部件和零件形状等却具有很大的相似性,设计制造企业应该对这些相似信息进行充分的利用和分析,提高企业在压力容器市场中企业的竞争力。

3压力容器制造过程中存在的问题及解决方案

3.1压力容器制造在设计标准的选择方面存在问题

对不同生产领域压力容器制造的设计标准进行探究,发现由于操作过程的差异,其标准也是不同的。不同的生产区域具有不同程度的技术成熟度,很容易在标准的理解程度上呈现出差异。就实际情况来看,压力容器的设计标准主要以《压力容器》GB150为主,每年还会陆续发布辅助标准,许多压力容器制造企业在拿到新标准后不仔细研读,而是立即投入使用,容易产生很大的安全隐患。磁粉检测一般用于压力容器的检测,但许多厂家为了最大限度地追求利润,往往会选择渗透检测,这导致了在压力容器的检测中出现了一系列的问题。此外,设计标准的选择和使用存在很大的问题。一些厂家为了使经济效益最大化,在实际的生产过程中,对设计标准进行了修改,毫无疑问,这对于压力容器的长久使用造成了十分恶劣的影响。除此之外,压力容器的设计标准在设计阶段只是参考性的,并非强制性的使用标准,这种情况是十分常见的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此压力容器制造中普遍存在的问题之一就是设计标准不统一,这需要国家有关部门对压力容器的制造进行监督,同时根据不同生产的需要,制定确定的设计标准。

3.2使用材料质量不达标

压力容器制造的主要材料是金属材料,其质量是压力容器使用寿命的决定性因素,因此我们必须给予其高度的重视。通常情况下,压力容器材料的选择都必须遵循“以优代劣”的原则,但是许多企业在实际的生产中,为了达到以较少成本获取更大利润的目的,偶尔会选择低牌号的材料进行压力容器的制造。材料的选取如果不符合相关法律法规和行业规范的要求,将对压力容器的实际应用带来安全隐患,不仅会给相关企业造成较大的经济损失,也会给国民经济带来沉重的打击。除此之外,镇静钢和沸腾钢等材料在实际选择时也存在较大的差异。更为重要的是,材料通常都是“以厚代薄”的,势必会引发连接结构的改变,厚度增加较大的情况下,焊接结构会发生相应的变化。在这种情况下,焊接坡口型式应该由X槽代替原来的Y型槽。之所以会产生这一问题,主要是由于厂家尽管对厚度做出了调整,却没有对其进行必要的匹配设计与处理。例如对于波纹管材料,波纹管的厚度必须严格的加以规定,绝不能出现“以厚代薄”的现象。材料的选择和使用会对压力容器的安全使用起着决定性的作用,所以“代材”不能按照企业的意愿随意进行,需要由原设计单位确认,因为波纹管的厚度与刚性程度是成正比的关系,前者的厚度增加会引起后者的变化。

3.3无损检测问题

作为检验压力容器质量是否合格的一种常用手段,其指的是利用声、光等特效,在不损害或不影响检验对象使用性能的前提下,对被检测对象进行综合检测的所有技术的总称。利用射线进行检测是最常用的,也是最有效果的方法。无损检测开始前的工艺卡片制作是必不可少的,然而在大部分企业的生产中,由于缺乏相应的生产技术,所以仅凭经验进行检测的情况屡见不鲜。在无损检测中,必须对计算长度进行严格的控制,一般来说不得小于250毫米。若不能按标准执行,将对压力容器的使用带来潜在的安全危险,必须采取具有针对性的解决措施,专业的技术人员必须以高度的责任感从事相关部件的探查工作,确保企业生产能够安全的进行。

3.4焊后热处理存在很大问题

压力容器制造过程中的焊接质量和焊后热处理是非常重要的。受压元件成形后依照成形的温度的不同分别会出现冷作硬化、力学性能和耐腐蚀性能改变等问题。焊后热处理的主要目的是消除残余应力,保证焊接件的组织和性能的完整性。但目前的压力容器系统中,在设备制造过程中发现焊后热处理存在很多问题。由于设备材料选择不同,对不同金属的焊接要求、焊接密度、强度和焊接标准也不同。在压力容器的热处理中,焊接试件的不同意味着必须匹配相对应的焊接试验板,焊接试件的主要要求是能够承受不同的力学性能。就热处理的工作而言,管箱和筒节的热处理是截然不同的,管箱的热处理是所有热处理工作中最关键的一个步骤。然而,一些厂家不能充分认识到不同位置的热处理对焊接试验板的应用程度不同,不仅造成了不必要的浪费,而且使设计缺乏一定的合理性,更为重要的是使其安全性能大打折扣。

4结语

综上所述,由于压力容器制造的每一个细节,都比较细腻,所以在制造压力容器的过程中,要注意每一个细节的问题,至于压力容器为制造过程中出现的缺陷问题,首先要从工作人员身上找出问题的本质,提高工作人员的操作水平来降低缺陷问题的发生概率,并且利用现代化信息技术,对制造与安装过程中存在的缺陷问题进行把控与处理。尤其要重视起来压力容器制造环节,做好每一个环节的工作,针对出现的缺陷问题进行及时处理,对于没有出现的缺陷问题要提前预防,从而提高其工艺设计的水平,进而提高压力容器的制造力度与使用影响力度,促进压力容器向着健康的方向发展。

参考文献

[1]孙强.浅谈压力容器设计制造安装常见问题及解决方法[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(13):100-101.

[2]聂金龙.压力容器制造与维修中常见问题与解决对策[J].化工设计通讯,2017,43(06):102.

论文作者:张维东 赵艺

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第18期

论文发表时间:2019/11/8

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