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摘要：压力容器作为一种特种设备，其具有非常广泛的应用范围，尤其是在化工行业中发挥着非常重要的作用，促进了化工行业的快速发展。由于压力容器的工作环境往往非常恶劣，长期受到温度、压力以及腐蚀性等不利因素的影响，为了确保压力容器的安全运行，这就对其制造质量提出了非常高的要求。本文对压力容器制造过程中存在的变形问题以及控制对策进行了比较深入的分析研究，有助于将压力容器制造过程中的变形量限制在合理的范围内，进而确保其制造质量符合要求，对于从事相关工作的技术人员具有一定的借鉴意义。
关键词：压力容器；制造；变形；控制
1 前言
随着社会经济的不断发展，压力容器作为一种特种设备，其在多个领域都获得了广泛的应用。为了确保压力容器的安全运行，其制造质量就要符合国家相关标准规范的要求。根据大量的统计数据可以知道，在压力容器实际的制造过程中，变形缺陷占到总质量问题的60%左右，其对于压力容器的制造质量具有非常重要的影响。因此，为了确保压力容器的制造质量符合要求，就要将其在制造过程中发生的变形量限制在合理的范围内，这就需要结合压力容器制造过程中存在的变形问题，并采取有针对性的控制对策，进而为企业带来良好的经济效益。
2 内应力的变形问题及控制对策
压力容器的整个制作过程往往非常繁琐，需要进行多重的热处理加工，同时，由于其质量较大，在组装过程中还会受到吊装力、自身重力以及各种强制力的不利影响，这就难以避免会在压力容器内引入内应力。在压力容器的工作过程中，会长期受到内应力的影响，进而引起变形的发生，严重影响压力容器的安全运行。
对于压力容器中存在的内应力，可以采取热处理的方式将制作过程中形成的内应力予以消除。在实际的操作过程中，要严格按照所制定的操作规范和手段进行，尤其是对于热处理炉的温度要进行系统全面的有效控制，避免其发生较大的波动，同时，在进行热处理的过程中，还要确保压力容器受热均匀，当前常用的热处理方式主要是喷嘴式。此外，为了避免喷嘴处的火焰直接加热压力容器，还需要设置相应的挡火装置，进而避免压力容器局部过高而引起新的形变。
此外，采用热处理方式消除压力容器内应力的过程中，由于整个过程中压力容器整体的温度相对较高，这就可能导致其稳定性发生不同程度的降低，进而影响整个热处理过程的顺利进行。因此，需要对压力容器采取有针对性的加固措施，尤其是对于受力的部位更要予以充分的重视，进而避免压力容器在热处理过程中失稳，实现变形的有效控制。
3 焊接变形问题及控制对策
焊接作为压力容器制造的重要工序，由于在施焊过程中会释放出大量的热量，这就会导致压力容器焊接的局部温度迅速升高，进而导致压力容器出现不同程度的变形。通常来说，在压力容器的制造过程中，需要进行焊接操作的部分会受到高温的影响，这就会引起变形的产生，并最终影响压力容器的制造质量。
针对焊接所造成的变形，可以采取以下措施，对变形量进行有效的控制：
首先，在焊接之前需要对压力容器焊接过程的指标参数、技术要求、施焊顺讯以及焊接环境等进行系统全面的分析研究，针对其中容易受到高温影响的部位，采取相应的控制措施，将变形量限制在合理的范围内。例如，对于大型的压力容器，先组装其主体部分，再对其他部分进行焊接；对于需要进行对称焊接的部位，通过分析焊接过程中各部分的受力情况，采取相应的控制措施，确保焊接过程中受力、受热均匀；当需要采取多种焊接方式时，需要结合实际的焊接要求预留一定的收缩量，进而确保焊接完成后的整体收缩量在规定的范围内，避免出现较大的变形。
其次，还要对压力容器的焊接材料采取有效的预处理措施，检查其材料的性能是否满足焊接要求，确保材料的尺寸符合焊接变形的控制要求，进而能够最大限度的降低焊接所带来的变形量。
4 材料和成型方面的变形问题及控制对策
在准备压力容器焊接材料的过程中，如果没有严格按照要求进行，也可能引起压力容器变形的发生。例如，制造压力容器的零件尺寸存在较大的误差、零件运输过程中采取的保护措施不到位以及部件发生了严重的脱模问题等，这都会导致压力容器在制造过程中的变形量超过规定允许的范围。因此，需要充分重视压力容器材料的准备工作，为后续的制造工序建立良好的基础。对于压力容器材料和成型方面可能存在的问题，可以采取以下措施进行有效的控制。
首先，选用焊接钢材时需要采取相应的矫正措施，将其误差降到最低，通常是在下料前进行矫正，进而确保压力容器零部件的尺寸精度满足焊接要求，这样就能为后续的焊接工作的顺利进行提供可靠保障；其次，还要对零部件设计的要求进行系统全面的核验，确保其性能、尺寸以及规格等与压力容器的制造工艺相匹配；最后，还要对操作人员进行专业的培训，不断提高焊接队伍的整体水平，确保其能够严格要求进行各项工作，尽可能将人为操作所引起的误差降低到最小、此外，模具设计也是一项非常重要的工作，其尺寸不仅需要满足焊接的精度要求，还要考虑周围环境对焊接可能带来的影响。在使用模板之前，需要对其进行全方位的检查，对于存在缺陷的模板要及时予以更换，避免由于模板问题而影响压力容器的焊接工作。
5 火焰切割的变形问题及控制对策
在对压力容器钢材进行火焰切割的过程中，存在的变形问题和相应的控制对策如下所示。
（1）控制筒节，在大直径壳体中短筒节的下料过程中，采用火焰切割处理端头时，在火焰高温的影响下，会放大热胀冷缩效应，进而引起“弧度”变形，并且筒节辊圆后，端口无法处于同一水平面，从而形成误差，这就会严重影响压力容器的焊接工作。针对上述问题所引起的变形而言，可以通过采取对称切割的方式抵消火焰温度所引起的变形，在有条件的情况下，还可以采取机械加工方式，从根本上降低切割过程中所产生的热量。
（2）控制钢板坯料，压力容器的密封圈或大型法兰往往采用钢板坯料，在其应用过程中，难以避免会受到不同程度的膨胀影响，而采用火焰切割的方式进行切割后，会导致钢板的包面出现不平整的问题，并且还会带来坯料加工减少的问题。针对钢板坯料的变形问题，需要在切割完成后，采取有针对性的矫形措施，改善其变形量，并且还可以结合钢板坯料的整体性能，预先增加一定的拱余量，进而确保其平整度符合要求。
（3）控制封头，在采用火焰对成型封头进行切割的过程中，容易引起收缩变形，进而造成封头位置处的口径发生一定的收缩变形。这一变形问题在瓣片式封头的处理过程中尤为常见，为了将变形量限制在合理的范围内，可以采取机械加工的方式或者适当增大封头组装时的口径，进而能够将其变形量限制在较小的范围内。
6 结语
总而言之，压力容器具有非常广泛的应用，而作为一种特种设备，这就对其制造质量提出了非常高的要求。在压力容器的制造过程中往往会受到多种不利因素的影响，这就可能导致其变形量过大而超过规定允许的范围。为了确保压力容器制造过程中的变形量在规定的范围内，就要对其制造过程中的变形量进行系统全面的有效控制，避免其出现过大的变形，进而为其安全运行建立良好的基础。
参考文献：
[1] 周云锋. 压力容器制造过程中的变形控制措施[J]. 南方农机，2020（02）：91-92.
[2] 韩燕良. 压力容器制造过程中的变形控制措施研究[J]. 化工管理，2020（02）：115-121.
[3] 张永明. 压力容器制造过程中的变形控制探究[J]. 特种设备安全技术，2019（05）：159-160.
[4] 刘沐熙，李正. 关于压力容器制造过程中的变形问题和控制对策刍议[J]. 化工管理，2018（27）：246-246.
[5] 董林海. 压力容器制造过程中的变形控制分析施[J]. 化工设计通讯，2018（07）：34-35.
[6] 张英杰. 压力容器制造过程中的变形问题与控制[J]. 化工管理，2017（05）：67-68.