压力容器的制造工艺与质量控制措施论文_魏相辉

压力容器的制造工艺与质量控制措施论文_魏相辉

山东省特种设备检验研究院潍坊分院 山东潍坊 261100

摘要:在压力容器质量控制中,相关人员应从其制造工艺和检验手段入手,来使容器各方面指标都满足质量要求。在采取质量措施之前,相关人员还应做好准备工作和分析工作,使质量控制措施更有针对性。本文主要针对压力容器制造的质量控制进行探讨。

关键词:压力容器;制造工艺;质量控制;无损检测

引言

随着我国工业经济的快速发展,装备制造业的技术水平和实力都得到了大幅的提升。压力容器作为装备制造业的重要组成部分,其应用的重要领域已经成为国家优先发展的重要技术项目。尤其是在化工领域应用的压力容器,对其制造工艺以及质量控制的要求更加严格,所以需要采取一定的控制措施,提高压力容器的生产制造工艺质量,为我国工业经济的可持续发展创造有利的条件。

1 压力容器制造中经常出现的工艺问题

1.1工艺过程的控制问题

压力容器在制造过程中应严格遵循工艺流程,按照国家标准选材、加工、制造成型。如果在任何环节违反工艺流程和国家标准,极易造成压力容器质量问题,酿成重大生产安全事故。生产过程没有建立完整的生产流程,操作人员对流程不熟悉,没有质量观念和责任观念,在选材上以劣代优,在制造过程中出现各种失误,操作不规范,生产理念落后,操作随意,造成产品缺陷和质量问题。工作单位没有完整的监督和培训机制,人员责任不明确,易形成各种不规范的操作。

1.2压力容器变形问题

压力容器因为自身整体结构出现异常,某一个零件或几个零件的大小规格与图样要求不一致,或者其部件不能满足国家标准而引发变形问题。一种变形主要因为应力而产生,主要包括火焰切割造成的变形、加工失稳造成变形,以及焊接变形和热处理变形等等;一种是由于加工时产生了误差,包括下料误差、成型误差、组装误差等等。有些变形可以矫正,有些则无法矫正,造成浪费。以钢材为例,钢材本身具有硬度大、耐高温、不易变形的性质,是制造钢制压力容器的主要材料。但在运输过程中易发生扭转、弯曲变形的现象,在切割过程中就会影响零件的精密度,而且影响了压力容器的整体质量,造成了一定程度上的原料浪费。压力容器多数采用机加工,组装也会产生很大的强制力,强制力累积易形成内应力,极易形成变形甚至裂缝。

1.3容器出现裂纹问题

压力容器中的金属材料在温度、腐蚀环境或者拉伸应力的影响下会出现裂纹。裂纹对压力容器有较大的危害性,成因复杂,形态多样,极易扩展。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这些裂纹主要包括由于腐蚀和拉伸应力产生的应力腐蚀裂纹,焊接冷却到较低温度时产生的冷裂纹,焊缝最后冷却的区域产生的低熔点结晶形成的热裂纹,还有焊接结束后没有裂纹,但再次加热到550-600摄氏度时出现的再热裂纹,在十字接头和角接头中出现的层状撕裂,是因为轧钢内部产生了分层夹杂物。

1.4材料代用问题

一些劣质材料在后期使用非常容易出现变形问题,最终造成安全事故。一些优质材料在恶劣环境下也会变形,因此材料代用问题是压力容器制造中主要出现的问题。

2 压力容器制造工艺要点

在生产压力容器的时候,首先应当遵循安全标准的规范要点,毕竟压力容器时常被应用于高温真空生产环境,接触的物品一半具有易燃、易爆特性,因此在产品的生产制造环节,应当先确保制造流程的安全性。其次,还应当兼顾对于压力容器制造材料的科学选择,依次对制造材料的化学属性进行分析检验,确保材料的各项性能符合压力容器的生产所需,避免因选取不过关原材料,影响到压力容器的最终制造质量。

制造压力容器的关键技术在于焊接,能够将压力容器每个部分的制造构件进行连接,在此环节技术人员要严守操作的规范要求,最大限度避免工艺误差问题的发生,出品质量更为过硬的压力容器。在生产制造工序基本落实之后,应当及时进入到无损检测工艺流程,运用UT检测、RT检测等技术手段,精准检验完成的压力容器焊缝是否存在某种程度的不可接受情况,以便从整体上判断压力容器实际具备的使用性能,从而为压力容器的质量控制工作奠定基础。

3 压力容器制造的质量控制措施

3.1材料控制措施

相关工艺及产生的影响主要如下:其一,火焰切割影响。在将材料切割成容器形状或尺寸时,会应用到火焰切割工艺,虽然材料会被切割成理想状态,但切割处以及周围材料都会受到工艺影响。对于前者,主要出现碳层外漏现象,使材料性能降低,后者会使材料周围硬度与材料整体硬度不统一。针对这两种问题,相关人员应采取措施,将碳层渗透范围和硬度变化程度控制住。对于某些材料中出现的渗碳层,相关人员可以采取机械切削法去除。其二,冷变形的影响。材料需要经过冷变形工艺处理,是为了筛选出优质材料,使其应用在容器中,能使容器在寒冷环境中,性能不会发生太大变化。在实际中,不同材料冷变形影响还需要接受工艺检验。其三,热处理影响。材料在热处理中,性能必然不会一成不变。无论在焊接残余应力消除中还是在筒节形成中,都需要应用该工艺。为了避免材料变质,相关人员还要控制工艺进行的相关内容,比如控制温度参数,不同材料适宜温度不同,相关人员还要做好区分。还要对热处理设备进行控制,该种设备作为材料热处理场所,如果对温度调节能力差,热处理工艺在落实效果会受到影响。相关人员在热处理过程中,还要做好热处理设备的检查工作,使其处于正常运行状态。在热成形过程中,相关人员还要做好相变点温度控制工作,在此过程中,相关人员可借助相关仪器设备完成温控调温工作。其四,材料的焊接性。焊接可以将不同材料拼接在一起,制成容器,相关人员还要注意该工艺对材料的影响。相关人员可通过焊接试验,来验证材料质量和性能,根据焊接参数选择实验,根据实验结构选择合适的材料。

3.2焊接控制措施

在材料控制中,相关人员要注意焊接工艺对其造成的质损影响,在正式的焊接工艺中,相关人员还要控制焊接工艺水平,保证焊接质量。相关人员需要对焊接工艺编制相关焊接计划,并针对不同材料和不同的焊接位置,制定焊接规范和标准要求,这些内容将会成为工艺执行的参考依据。焊接工艺和焊接参数范围不同,相关人员要注意做好检查。主要对焊机显示参数进行检查,看其是否和控制参数标准一致。相关人员做好检查后,还要将其纳入到相关记录中。焊接参数可以反映实际情况,相关人员在实际焊接中,还要根据焊接现状确定焊接参数。在焊接过程中,相关人员还要对焊接速度进行控制,使容器焊接点光滑正常。另外还要对焊接长度进行控制,使其满足低温容器焊接质量要求。

3.3热处理控制

压力容器在热处理中,温度会在升温状态保持一段时间,而后为保温状态,最后处理完毕,温度下降。相关人员要控制这三种状态中温度的变化速度。相关阶段会对温度变化速度有要求,比如淬火阶段,温度需要下降,相关人员要保证冷却速度极快。

结束语

综上所述,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。

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论文作者:魏相辉

论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期

论文发表时间:2019/3/26

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