摘要:石油化工行业是压力容器应用的关键领域,压力容器作为特种设备,在实际应用时常处于易燃易爆的环境中,所以对压力容器的生产制造工艺有严格要求,需要保证能够安全稳定运载和存储相关物质,避免安全事故的发生。较强的密封性是保证压力容器安全性和稳定性的重要性能,同时又可延长使用寿命。所以应该对压力容器生产制造工艺进行规范化管理,严格控制制造工序,加强生产制造过程中的质量控制,从制造原材料的验收,工序的监控,质量检测等多方面入手,避免质量缺陷问题的出现,保证压力容器的制造工艺质量。
关键词:压力容器;制造工艺;质量控制;措施
导言:由于人们越来越重视压力容器的制造质量,目前压力容器在制造方面的标准和生产流程都已经相当成熟。但是,部分制造商由于受到自身工艺的限制和质量管理工作较差的影响,导致压力容器制造在焊缝错边、容器制造变形和焊后热处理等工艺上还存在不足,这些不足需要引起我们的高度重视,并制定相应的措施来解决。
1压力容器的制造工艺
1.1材料选择
能够有效的提高压力容器制造时的安全水平,则需要选拔高质量的压力容器材料。在材料选择时,要针对压力容器整体安全生及压力容器制造工艺两个方面进行综合考虑。在具体选择时,要对材料的化学特性、物理属性进行分析,所选择的材料各项性能检测要与标准要求相符,在制造过程中严禁使用不合格的材料。对于各项材料要选择好使用方式,避免对压力容器的制造质量带来不利影响。
1.2制造工艺
在压力容器制造过程中,其各个制造构件之间需要采用焊接方式进行连接,因此在制造工艺实施过程中,要对焊接操作进行规范,不仅要由专业技术人员进行操作,而且还要确保焊接操作的合规性,要严格遵循标准要求,明确焊接操作流程,并在焊接过程中要强化监管,避免焊接过程中存在失误,从而影响压力容器的质量。
1.3安全要求
随着压力容器经常处于高温及真空环境下运行,而且需要承载易燃及易爆物品,这也要求压力容器制造过程中要对其安全要求进行规范,需要严格遵循安全标准要求,而且制造过程在确保各项标准有效性。以此来提高压力容器使用时的安全性,避免发生安全事故。
1.4无损检测工艺
压力容器制造完成后,为了对压力容器的性能进行全面检测,通常会采用无损检测工艺,及时检查出压力容器是否存在损伤部位,并对压力容器是否达到标准要求进行判断。通常采用的无损检测方法以RT检测、UT检测等为主。
2当前压力容器制造工艺存在的问题
2.1容器制造变形
压力容器涉及很多部件,任何部件的变形都会影响压力容器的质量。容器的制造变形也是许多厂家面临的一个特殊问题。变形的原因有很多,但大致可分为引起变形的应力和加工误差变形。在焊接、热处理或加工过程中操作不当可能导致压力容器的应力变形。这些变形发生后,有些变形可以用某种方式处理。然而,仍有许多变形无法处理。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。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,使用的模具也不够精准,对于卷板机等机械也存在操作不当的情况。
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2.2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。
2.3焊缝错边产生
通常是管接头与管接头、气缸本体和压力容器密封头之间的接头很容易产生反面焊缝。焊缝产生错边的原因有很多,主要分为三部分一个是两个关节直径的偏差,导致了整个关节的规则“偏差;第二,在成形过程中,截面的截面部分的截面不够圆部分焊缝错边;第三,由于汇编人员的专业技能水平较差,汇编该工具相对简单,导致焊缝出现错边。
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,筒节的应变将会超过屈服应变,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。
3压力容器制造的质量控制措施
3.1热处理的质量控制
在压力容器生产制造过程中,由于工艺或者材料等原因的影响,会导致变形或者残余应力等现象,直接影响到压力容器的制造质量。为了避免质量问题的出现,经常会应用热处理技术。其中的调质热处理、消除焊接残余应力热处理、固溶化热处理、正火热处理是比较常见的热处理方式。在热处理的过程中,需要严格控制炉温,确保炉内温度均匀,严禁火焰直接与热处理件接触。在热处理前,编制合理的热处理工艺,确保各项工艺参数的准确性和合理性。做好热处理工艺的流程控制,保证材料的完整性,有效预防压力容器变形等质量问题。
3.2压力容器工艺及检测质量控制
为了保证压力容器的制造质量,在制造过程中,应该严格按照规定程序执行,加强对各个环节的质量监督,确保质量符合规定标准,做好各个环节工作的质量对接。为了保证压力容器的质量,还需要对其进行质量检查,其中包括内部检查、外部检查和内外部检查,对于容器表面的裂纹、变形、泄露、局部过热等比较明显的质量缺陷可通过观看和触摸来检查,对于肉眼和放大镜无法获取的质量缺陷,可以通过无损检测来实现。射线、渗透、超声和磁粉是无损检测的常用方法。通过无损检测,可以及时了解压力容器的质量状况,有效降低压力容器的返修率。
3.3压力容器材料质量控制
原材料控制是压力容器制造质量控制的第一步。确保原材料质量符合标准要求,为后续质量控制工作创造基本条件。对于材料的选用、代用、采购、验收、复验、入库、存放、保管、发放以及标记移植等都应该有严格的规范流程,从而确保材料的质量。因为压力容器的运行环境以及盛装物质比较特殊,所以对材料的化学属性以及物理属性都有严格的规范要求,从材料的生产到出厂应该保证具有可跟踪性和可靠性。
结束语
总而言之,压力容器的制造过程中许多制造工艺和质量控制措施需要工程人员遵守,明确制造质量目标,采取合理的质量控制策略,对设计进行优化,严格按照规范进行操作控制,确保压力容器的各方面性能达标。
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[3]王,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:彭小群
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/14
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