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谈压力容器制造过程中的变形问题及控制措施

发表时间：2020/10/19 来源：《基层建设》2020年第19期作者：薄立菲

[导读] 摘要：压力容器是指盛装气体或液体并承载一定压力的密闭设备，压力容器作为工业制造中重要的特种设备，需要承担高温、高压荷载，且内部介质特殊，使用环境比较复杂，因此在压力容器制造过程中需要能够保证不会因出现的变形而影响设备整体质量，下面将对于压力容器在生产制造过程中经常出现的变形问题进行论述并提出控制措施，从而提高设备质量。

        巴克立伟（天津）液压设备有限公司天津 300000
        摘要：压力容器是指盛装气体或液体并承载一定压力的密闭设备，压力容器作为工业制造中重要的特种设备，需要承担高温、高压荷载，且内部介质特殊，使用环境比较复杂，因此在压力容器制造过程中需要能够保证不会因出现的变形而影响设备整体质量，下面将对于压力容器在生产制造过程中经常出现的变形问题进行论述并提出控制措施，从而提高设备质量。
        关键词：压力容器；变形问题；控制措施
        引言
        压力容器是一种承压设备，它在实际应用的过程中，例如生产制造期间很容易出现变形的问题，如果没有采取及时的手段解决这些变形的问题，那么就会对压力容器的使用质量造成影响，出现一些产品不达标的现象，对生产企业的信誉也会造成负面影响。所以压力容器制造企业必须要重视容器变形的问题，在制造的时候要对容器变形的问题提出预防措施，在最大范围内减少压力容器变形问题的出现。
        1压力容器变形问题解决的主要意义
        压力容器是生产制造业中的核心机械设备，在运行的过程中会承载比较大的压力，如果设备的自身质量无法承受外部的作用力则会出现一定的安全事故。从实际应用的效果来看，容器在发生变形之后内部往往会因为受力分布不均的现象导致出现安全隐患。事故的发生不仅会影响到日常的工业生产，同时对于设备的操作人员也会造成比较大的生命威胁，因此应控制压力容器的变形问题，强化实际利用效果，能够帮助生产企业控制投入成本，提高企业经济效益，因此控制压力容器变形问题对于工业制造的正常运行都是具有比较重要的意义。
        2造成压力容器变形的原因
        2.1焊接变形
        压力容器因为体积较大，结构复杂，因此在制造的过程中必须要通过焊接手段来将各个零部件进行组对连接，但是从很多的生产过程中可以发现目前主要存在如下几个方面的问题。首先，一些企业对焊接过程缺乏科学性，由于不同的承压设备对于焊接技术的要求也不同，因此需要能够结合实际情况进行选择，但是很多焊接技术工人未选择具有针对性的焊接方法。其次，焊接温度对焊接效果影响很大，温度控制不均会导致焊接材料表面出现不均匀，从而出现施焊工件变形的情况。最后，因焊接工艺繁多，很多焊接人员为了能够方便起见，常常根据自己的意愿更换焊接顺序导致工件变形，以上所论述的三个问题都会导致焊接过程中变形问题的产生。
        2.2材料选择、设计不当
        在压力容器制造的过程中有非常基础的一部分，那就是要对压力容器的生产材料进行选择以及进行工业设计，这两个部分会对压力容器的质量造成直接的影响。但在现实中，一些制造压力容器的企业在选择压力容器材料的过程中出现了选材不当的现象，而压力容器因为没有得到恰当的生产材料，在生产的过程中就很容易出现一些安全事故，这些问题其实也表现出了一些企业在追求经济利益的过程中过于盲目，忽视了社会利益。
        2.3人工操作不当
        在制造工艺流程中，压力容器的大多数构件加工制作往往由于技术人员操作失误或者相关模具成型尺寸误差而造成构件的偏差。其中，构件的成型偏差极容易导致后续的容器制造产生较大的变形，如常见的封头制作成型过程中经受较高的温度而发生脱模现象，引起封头尺寸收缩变形，更有可能发生误差偏离技术标准，即便后续的压力容器整体成型，也存在运行隐患。
        2.4热切割变形
        在制作压力容器过程中经常会用到热切割，当使用热切割的方法来切割一些板材时（尤其是长条形板材），由于在切割过程中工件的切割的一侧因受热膨胀而变长，另外一侧未切割而产生拉力，使板材产生侧弯变形和翘曲变形，给后续的制造工序造成困难。

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        3压力容器变形的主要控制措施
        3.1焊接变形控制
        焊接过程不规范是导致压力容器出现变形的主要原因，为了能够避免这种情况的发生可以从以下几个方面制定相应的解决措施：第一，安排技术精湛的焊接人员按照规范的焊接工艺进行焊接工作，在焊接过程中能够结合所焊工件选择最科学的施焊方法，根据工件的材质选择相应的焊条或焊丝，根据工件的厚度选择合适的焊接坡口、焊接方法、焊道层数及电焊机参数等等，将施焊过程中存在变形机率降低到最小。第二，在工作过程中严格控制焊接温度的参数指标，焊接温度越高，工件间的焊接接合越好，但是焊后变形也越大，因此，在保证焊接焊合率的前提下，要尽可能降低焊接温度，才能控制焊接过程中的热膨胀/收缩量，从而抑制此类变形的产生。第三，焊接过程中应该选择合理的焊接顺序，压力容器的焊接量比较大，因此需要对于各个部分的焊接实施科学规划，防止在焊接过程中出现大的变形。
        3.2原材料误差或制造误差导致的变形问题和措施
        压力容器制造所需的主要原材料，在吊装、运输、存放等过程中，易受外压、内应力等作用，从而导致原材料发生形变，影响设备制造。因此，材料即使入厂检验合格，长期存放后正式下料之前，应再次确认原材料的关键尺寸，提前纠正，避免因原材料形变而降低零件的加工精度，保证制造顺利进行。如何减少压力容器制造过程中的错误，保证生产顺利进行，首先要应选用合适的测量方法。不同零件，根据不同用途、不同的加工方案，选取合适的检测方法。检验人员如把握不准，应与相关设计和工艺人员沟通确认，确保零件能够按设计和工艺要求进行加工制造。不同零件应根据设备实际所需进行加工，加工之前准确把握关键尺寸，加工过程中，严格执行尺寸公差的要求。
        3.3加强人员技能培训
        在对压力容器进行制造的过程中，对于专业人员的要求是非常高的，因为产品加工的质量会受到人工操作的影响，所以要加强员工的技能培训，进一步提高他们的专业水平。如果在实际操作的过程中出现了一些突发情况，他们也能够灵活及时的解决，减少压力容器变形的现象。对加工人员的执行能力进行切实有效地规范也是非常重要的，需要对他们的操作规范进行进一步的强化，对相应的一些操作步骤进行约束和指导。
        3.4热切割变形控制
        如何降低热切割钢板的变形已经越来越受到各个领域技术人员的重视。热切割后的工件产生的变形，会为工件后续矫正带来很大难度，变形严重时甚至影响使用，为解决热切割产生的变形，可以采取在切割条形板材时通过留取若干间断点，使被切割工件与母板连在一起，以牵制冷缩和上翘现象，待工件冷却后再将间断点断开；也可以使用专用夹板将被切割工件固定后切割，待工件冷却时再将夹板松开。以上方法均可达到控制工件在热切割过程中产生变形的作用。
        结束语
        作为一种承压设备，对工业生产的一些工艺技术的实施能够提供帮助，这也表现了压力容器的重要性，它不仅高质量而且性能优良。但在生产制造压力容器的过程中会受到环境的影响，会出现不同程度的变形，为了发挥出压力容器的真正价值，对压力容器制作过程中出现的变形问题进行简要分析并做出相应的控制措施，并希望能够通过本文的论述帮助企业从以上这些方面做好改进工作，为企业提高生产效率并提升设备质量，增强设备在使用过程中的安全性和可靠性。
        参考文献：
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        [3]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（32）：31.
        [4]尤洪川，许范广，刘猛.压力容器制造过程中变形问题的控制对策探究[J].化工设计通讯，2017，43（08）：114-115.