浅谈设备制造的特征

发布时间: 2022-09-06 09:00:05 浏览：次

摘要：压力容器在工业、农业以及国防等领域应用广泛，而且制造实践中对压力容器的安全性要求较高，满足各项标准和规范外，还应该相应的管理措施来控制整个制造过程以达到安全性的要求。针对其制造过程容易出现的问题，提出了具有一定指导意义的应对措施。

关键词：压力容器；制造特征；问题；对策

1压力容器的制造特征

1.1压力容器的结构多样、种类繁杂压力容器的使用范围遍布工业、农业和国防的各个领域，其使用领域或行业的不同决定了压力容器的功用、类别的多变性，即使在同一领域使用的压力容器也因工作环境和功能需求的差异，使得压力容器的设计制造必须与现场实际情况为依据来实施，这就必然导致了其结构、参数、品种的多样性。比如以换热压力容器为例，虽然都是用来完成热量交换的压力容器，但因其内部介质、功用的不同分为管壳式余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器等等。

1.2安全性要求高。

压力容器的使用环境一般都比较恶劣，大多数都处在高温度、高压力、强腐蚀的环境中，容器内盛装的介质基本都是易腐蚀、易燃、易爆等物质，所以在压力容器的设计和制造中首先要保证其使用安全，同时各项参数都必须严格遵照强制性的技术规范和标准。

1.3压力容器的设计具有很强的专业性

压力容器在什么行业使用就应该具有满足该行业特殊条件和需求的特征，因此压力容器的设计人员除具备一般机械设计的相关知识外，还应该在压力容器使用的行业知识方面具备一定的专业能力，比如为化工行业设计的压力容器就要具备化工设备的整体要求，并且要掌握该行业的相关安全规范和标准，以确保所设计压力容器的安全性。

2压力容器制造过程中的问题

2.1材料代用问题

压力容器的材料代用问题主要有两个方面，一是以优代劣，即指在压力容器的材料选择中简单的用级别较高、性能较好的材料来代替级别较低、性能较差的材料，但要明确的一点是一般状态下一种材料的性能优良并不代表所有情况下都能表现出优良的性能所以，在压力容器材料选用上简单的以优代劣对压力容器的安全性能是无益的；二是以厚代薄。以厚代薄是在压力容器的选材上简单的用同钢号而规格较厚的材料代替较薄的材料，这种现象实际操作中更为常见。且危害性更大，因为以厚代薄后在壳体受力的情况下其所受的平面应力状态会转变成平面应变状态，对容器的受力状况有百害而无一利。

2.2压力容器制造过程中的变形问题

压力容器制造过程中的变形形成原因大致有三个方面，一是下料尺寸误差引起的变形，即在制造过程中某一构件的下料不准导致该部件不合设计标准要求，使用后会影响压力容器的整体性能二是模具形状尺寸不合标准或操作不合规范，也会引起压力容器的变形；三是压力容器组装过程中，存在过大的不直度误差或者错口，而导致压力容器不同程度的变形。压力容器产生变形会使其严密性和可靠性降低，投入运行后会影响到其安全性。

2.3压力容器的焊接缺陷问题

焊接作业是压力容器的制造过程中必须经历而且至关重要的一个工艺环节，压力容器焊接质量的优劣直接影响其使用功能的实现及安全性的要求，但是进行压力容器焊接施工的技术人员都知道，任何压力容器的焊接作业不可能完美无缺，不存在缺陷是相对的，存在缺陷是绝对的，而焊接缺陷的表现形式又有多样化和差异性的特点，本文在此简要的叙述集中重要的影响焊接质量的缺陷。

2.3.1表面几何缺陷

压力容器焊接作业中最容易出现的宏观化的几何缺陷主要有两种，一是错边和角变形。即两个工件在厚度方向上产生一定的错位或角变形，错边和角变形会形成几何应力集中，甚至会危及到压力容器的使用安全；二是焊缝咬边。是指沿着焊趾在母材部形成沟槽或凹陷，主要成因是由于电流过大、运条太快、电弧拉的太长，咬边会使母材接头的工作面积减小，从而在缺陷处形成应力集中给容器造成安全隐患。

2.3.2焊缝内的缺陷

压力容器焊接作业时在焊缝内部容易产生的缺陷主要有四种，一是夹渣。即焊后的熔渣残留在焊缝中的情况；二是气孔，是指焊接过程中熔池里的气体未在金属凝固前及时逸出，而残留在焊缝中形成的空穴，气孔是造成冷裂纹的重要因素。三是未焊透及未熔合，未焊透是指焊接时接头根部未完全熔透而留下的部分，未熔合是一种常见的缺陷。四是焊接裂纹，焊接裂纹是一种非常严重的焊接缺陷，压力容器使用过程中的大多数破坏都是源于裂纹。

不管是那种焊接缺陷的产生，都会一定程度上影响压力容器的整体性能及质量，在实施作业时应尽量避免，但现实情况是不可能完全避免所有的缺陷发生，这也是制约压力容器制造质量目标实现的一个很重要的因素和问题。

3应对措施

3.1材料选择措施

在压力容器材料的选用上必须遵照国家及行业相关标准，如果现场操作时由于各种原因确需材料代用时，应该出具书面报告提出申请，由图纸设计师和现场技术人员重新计算和调整后，做出书面同意后才能实施对于以厚代薄问题也必须像材料代用一样事先获得设计人员的同意并出具设计变更证明材料，并且对变更部分做好变更记录。而设计人员接到以厚代薄的变更申请书时，应该对以厚代薄对压力容器可能造成的影响做综合考虑和对相应结构作必要的调整，从而最大限度的削弱因以厚代薄产生的不利影响。

3.2防范变形措施

对压力容器加工过程中的变形问题应该从三个方面入手进行防范，一是要提高下料人员的技术水平，同时还要建立严格的下料尺寸核对机制；二是在容器成型时，应该严格按照工艺技术标准操作，严格控制检查样板的形状，在模具的设计和制作上应该在考虑加工件的理论形状尺寸的同时充分考虑压力容器加工成型中和成型后的变化情况，对于冷成型模具要充分考虑成型件的回弹性，热成型模具要考虑成型件冷却后的收缩性。三是在压力容器壳体组装时，要对其用定位卡具进行定位，直径大、厚度薄的壳体，筒节应该增加支撑，以限制壳体对接边的错口；卧式壳体组装应在托辊上进行，且用经纬仪来测量其不直度。

4结束语

压力容器制造过程中有诸多问题需要我们注意，笔者在这里只是列举了比较重要的几点，比如还有设计、检测、安装、验收等环节，压力容器作为一种高安全性要求的装置，任何一个环节都不容大意。因此，在压力容器制造时不仅要明确其质量目标，还应该采取必要的质量管理措施，优化设计、规范操作、严控质量、注重检验验收，只有把这些工作做到位了，才能确保压力容器各个方面的性能达到要求；才能保证其运行过程中安全稳定；才能使压力容器的制造工艺和技术不断提升。

参考文献