压力容器制造过程中的质量问题与优化策略

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

王小真

山东一滕建设集团有限公司 山东省泰安市 271600

摘要

在现代化社会经济的发展过程中,需要对一些有毒有害、易燃易爆的气体或液体进行储存或运输。为了保证这类物体的储存与运输安全,就需要使用到特殊的压力容器。在科学技术的不断进步下,我国压力容器的制造工艺也有了明显的提高。但是一些制造工艺方面的问题,却也影响了压力容器制造质量的控制。在这种情况下,必须要对压力容器的制造特征进行详细的分析,对压力容器制造过程中存在的质量问题进行深入的研究,并提出相应的质量控制措施。只有这样,才能够进一步提高压力容器的制造质量,满足压力容器的使用安全需求。


关键词

压力容器制造;质量问题;优化策略

正文


1压力容器制造过程中的质量问题

1.1原料因素

压力容器制造时,要选用符合生产规范的原材料,一旦原料质量不过关,就会造成压力容器质量安全隐患。从源头着手提高压力容器的生产质量。同时,全面落实相关材料标准,避免出现盲目降低生产成本的情况。部分厂家生产压力容器时,出现用不符合标准的材料替代原有材料的情况,即便替换材料质量较高,但也可能出现生产质量问题。如生产时使用的铁丝或铁渣,储存不当会出现氧化情况,如果制造人员没有仔细检查就使用,直接影响压力容器生产质量。

1.2制造过程中的变形

很多压力容器的材料在生产过程中,都会出现变形情况,变形的出现将降低压力容器材料的品质,并可能在生产过程中产生安全隐患。经过对生产过程中变化因素的探索与总结,人们发现很多原因都可以引起变形问题。例如,一个压力容器结构比较复杂,部分有多个焊缝,在焊缝应力较为聚集时,容器材料在焊接后往往会发生变形;在热处理时,因为热电偶焊接不牢固,脱落,造成温度检测不准,最终导致压力容器过烧,也会发生变形甚至影响材料的机械性能。

1.3焊接的热处理问题

在压力容器制造过程中必须要保证焊接以及后续的热处理工作,焊接的主要部分是压力容器接头以及主体结构部分,在对这两部分进行焊接时拥有共同的目的,就是去除残余应力,以保证压力容器焊接部分的整体组织性能。但是在实际情况中不难发现,许多压力容器制造流程中会选取不同的原材料,不同材料的焊接标准与密度也有所差别,导致焊接后的热处理问题较为显著。

2压力容器制造过程质量优化策略

2.1原材料的质量控制

对于压力容器制造原材料的质量控制应从原材料生产阶段开始,直至材料出厂、运输,实现原材料质量的全过程跟踪。另外,在压力容器制造过程中需要针对制作工艺以及相关要求科学选择原材料。相关制造人员必须要在正式制作之前利用质检工作进行严格的材料控制,从材料的型号、材质、数量等方面出发,严格落实材料准入机制。进入制造现场的原材料需要进行编号登记并入库归档,为日后工作人员对材料信息掌控提供便利。与此同时,也需要注重材料储存的防腐蚀处理,确保材料使用寿命的加强。

2.2规范工艺流程,降低变形程度

关于生产压力容器中常见的变形现象,原因主要在如下几个方面:一是必须严密遵循生产流程运行,并实时监测运行过程的各项数据。另外,在使用生产压力容器时,也有必要充分考虑制造过程中可能产生的各项偏差。比如,热磨时必须考虑冷收缩,除冷磨外还必须考虑热膨胀,这样才能有效减少因变形而产生的计算误差。由于许多场合,在生产压力容器中都会出现热加工过程,在热加工过程中会出现大量的受力。当受力的极限保持恒定时,很容易产生内应力位移,从而造成生产压力容器中变形和开裂的概率增大。在实际生产过程中,就应该采取相应办法减少出现的内应力,并且严格控制处理过程时的温度控制。为隔离火焰高温和更好地完成热处理,可以把挡火墙安装在炉壁火焰的喷嘴部位。如果压力容器缺乏适当的外壳强度,为保持内部,有必要在符合实际生产要求的基础上采取相应方法提高内部强度。

2.3热处理工艺

2.3.1加热

加热方式主要分为电阻炉、箱式电阻炉和油浴炉三种。其中,箱式电阻炉具有加热速度快、精度高的特点,其缺点是电耗较大,在高温时会产生大量有害气体和污染物,如:一氧化碳、二氧化碳及二氧化硫等。因此在压力容器制造过程中必须合理选择加热设备。箱式电阻炉由于在同一水平面上布置多个电极,并且电极之间有空隙,因此具有加热速度快、效率高的优点;而油浴炉中所用的加热剂为惰性气体,具有升温速度较慢、精度高、操作简便等优点,因此在压力容器制造中优先选用油浴炉加热。在压力容器制造过程中,应根据不同的材料和设备选择不同的加热方式。对于低碳钢材料,可以采用电阻炉加热的方式,并合理控制加热温度;而对于奥氏体不锈钢材料则可采用箱式电阻炉或油浴炉加热。对于碳钢材料和低合金钢材料,可以采用箱式电阻炉或油浴炉进行加热。对于碳钢材料和低合金钢材料来说,由于其导热系数较低,在采用电阻炉进行加热时容易造成能量损失过大的情况。因此在对这些材料进行热处理时应优先采用箱式电阻炉或油浴炉进行加热。此外还应注意在碳钢材料和低合金钢材料的热处理过程中需确保其受热均匀,避免局部区域出现过热的情况。

2.3.2保温和冷却

1)缓慢降温是指在压力容器制造过程中,将加热后的工件在炉内进行空冷,或者将加热后的工件在炉外进行保温冷却的方法。缓慢降温工艺要求保温时间较长,且所采用的设备必须具有良好的散热性能,需要注意的是在进行保温前需要先将工件表面的水和油清除干净,并将工件表面和空气间形成小对流,以确保保温效果。(2)快速降温是指将工件缓慢升温到高于空气温度或低于油的温度,并在冷却过程中始终保持液态介质与加热端面接触。快速降温工艺要求保温时间较短,且所采用的设备必须具有良好散热性能,同时需要注意温度不宜过低或者过高。

2.4控制无损检测

产生无损检验困难的部分原因在于检验者对现有规范和技术标准缺乏进一步认识,或者未能扎实了解有关专业知识。面对这种状况,一方面,生产企业必须通过培训帮助质检员熟悉有关规范和准则,同时也可以利用奖惩措施促使质检员积极改善企业检测和管理;另外,生产企业也必须强化管理,通过批评和教训约束测试者们的不良行为,并采取纪律举措为检测产品质量进行保障。在焊接的过程中如果没有控制好电流或者是焊接技术选择错误,很容易出现压力容器变形的情况出现。压力容器的焊接过程是整个制造过程中的高温过程,会对容器材料和后期成品产生一定的影响,因此有必要在焊接前对设计过程进行规划,在焊接过程中,还需要注意焊接顺序和焊接方法等因素。对于体积较大的压力容器,很容易先组装主体,然后焊接其他零件,在焊接中,还需要注意均匀加热。当需要多种焊接时,需要在焊接部位适当保留相应的位置,以避免焊后收缩变形的问题。所有这些都要求焊接人员具备一定的焊接技能和预判断能力。在焊接中,需要根据自己的工作经验进行焊接,以确保焊缝的安全性和可靠性。

3结语

总而言之,压力容器在现代工业生产中有着广泛应用,不同产业对压力容器有着不同要求。因此,压力容器制造过程中,要制定全过程质量管控措施,强化细节控制,进一步提高压力容器制造质量。同时,严格把控生产与检测环节,确保流入市场的压力容器质量过关。

参考文献

[1]张海龙.压力容器制造的质量控制策略研究[J].中国设备工程,2021(18):203-204.

[2]李健,赵博.压力容器制造工艺及其质量控制[J].化工管理,2022(20):156-159.

 


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