关于压力容器制造中的变形控制分析 王霞

发表时间:2021/4/20   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:王霞
[导读] 摘要:根据相关研究数据表明,制造过程中压力容器的变形缺陷占到了生产总量的60%以上,倘若生产过程中,压力容器的变形无法得到有效解决,那么产生的变形对压力容器制造产品就会产生质量安全方面的问题,降低产品的可靠性。
        中石化石油工程设计有限公司  山东东营  257000
        摘要:根据相关研究数据表明,制造过程中压力容器的变形缺陷占到了生产总量的60%以上,倘若生产过程中,压力容器的变形无法得到有效解决,那么产生的变形对压力容器制造产品就会产生质量安全方面的问题,降低产品的可靠性。压力容器广泛应用于化工行业,由于操作环境较为复杂,压力容器在使用当中往往面临着高温高压、高荷载、腐蚀性较强的不利状况,如何科学合理地决压力容器的变形问题一直是当前企业需要关注的焦点。为此,在压力容器生产过程中就需要重点关注影响其变形的关键因素,并提出切实有效的控制措施,才能保证压力容器长周期安全运行,确保企业的社会经济效益。
        关键词:压力容器;变形;控制措施
        1对压力容器变形进行分析和控制的意义
        在生产制造压力容器的过程中,压力容器出现不同程度的变形是很常见的,这些变形会对压力容器的质量产生不同程度的影响,如果没有及时采取有效措施,就会对生产效率和产品质量造成影响,甚至出现严重的安全事故。
        压力容器变形有一定的误差允许范围,如果超出了允许的范围,就需要对压力容器进行返工处理。在返工处理的过程中,生产企业就需要投入额外的人力物力,增加了生产成本,降低了市场竞争力。所以在压力容器制造过程中要对变形给予足够的重视。一方面需要从全局所以在压力容器制造过程中要对变形给予足够的重视,另一方面就是要找到切实有效的变形控制措施,对于压力容器变形现象进行预防和处理。
        对压力容器变形的原因进行综合分析之后,大致可以把变形分为两种,一种是应力造成压力容器变形,例如在加工的过程中出现了失稳,而导致压力容器出现变形,或者在焊接过程中出现变形,及压力容器热处理过程中出现变形。第二种是人为误差造成的变形,例如下料误差中出现变形和成型误差造成的变形。针对压力容器变形的不同类别,分析造成该类变形的主要原因,才能够提出有针对性的切实有效的控制方法。
        2压力容器变形的原因
        对于不同类型(小直径、大直径)的压力容器制造,小直径压力容器制造过程中的焊接工作往往难以得到有效开展,这主要归因于容器直径过小,技术人员难以进入容器内部进行焊接,因此,为焊接母材,就只能进行单面焊接,单面焊接对于技术人员的技术标准要求较高,其不仅要在反面形成良好的焊缝,同样对于母材要全部熔透,但是即便在焊接面背面进行垫板的加固,由于其中的缝隙存在也难以达到高质量的焊缝;与之相反的是,对于大直径压力容器而言,焊接工作的开展往往较为容易,但是同样存在一定的变形问题,这主要归因于大直径容器的直径远远超过了其厚度,导致压力容器刚性欠缺,继而引发如下两个方面的缺陷,即首先在制造过程中,对压力容器进行滚轮架自然放置,就会导致自重过大、刚性不足引发的椭圆形状偏差,造成焊接缺陷;其次是大直径压力容器在焊接过程中极容易产生刚性不足引发的抖动,造成电弧焊的不稳定,影响焊接效果。
        除此之外,某些压力容器需要经过热处理等处理加工过程,在此过程中,压力容器要承受自身的较大重力进行组装成型,其中,外界设备的吊装力、强制力等就会导致压力容器存在一定的内应力,而内应力对运行前期的压力容器并不会产生较大的变形影响,而随着压力容器长周期的运行,内应力会导致压力容器的变形不断扩大继而产生破坏,为此,技术人员在压力容器制造过程中就必须减少内应力的产生,以此保证压力容器的安全稳定。


        3对压力容器变形的控制措施
        3.1 合理选择生产材料
        在压力容器制造的过程中,首先要进材料选择,其次要根据相关的压力容器制造标准制定相应的操作规程。对于材料的选购,要做好详细的计划,并严格按照标准来进行采购和设计。在选择材料的过程,在材料选择的过程中需要专业人员对一些材料进行检验和验收,只有检验和验收指标满足相应的标准和规范后才可以进行压力容器制造。部分压力容器主要用于承装化工物料,而大部分化工物料具有一定的腐蚀性,这时候就需要考虑压力容器的防腐性能,或者设计高压力容器时就要考虑,压力容器开启的极限值要低于容器能够承载的最大值。这些问题在选择生产材料时都需要进行充分的考虑。对于国外进口的材料,需要对其进行分析,检验其化学成分是否满足标准要求。另外材料损坏问题也要加强重视,要加强检测,以免出现不合规的材料。
        3.2消除内应力
        对于压力容器制造过程中产生的内应力而言,如何对其进行有效预防是减小后续变形的关键。目前制造企业主要采取对压力容器结构进行热处理工艺,热处理能有效实现对容器内部热应力的消除,此时,技术人员需要注意控制热处理操作温度在一定范围内,以此维持容器的受热均匀性。热处理技术采取的主要设备是喷嘴式热处理炉,其中,喷嘴高温直接加热容易导致压力容器的局部位置发生温度过高,为此,技术人员需要在热处理前进行防护设施的设置,减少局部热集中。同样,为防止压力容器中的金属结构发生高温下理化性质的变化,就需要采取一定数量的支架加固手段,大直径、小厚度的压力容器制作时还需要采取内部加强措施,以免出现失稳变形。
        3.3规范焊接操作
        针对因为焊接操作导致的压力容器变形问题,主要通过两个方面进行控制。首先,压力容器的焊接是一道相对复杂细致的工序,角度的不同、先后顺序的不同、焊缝的坡口不同,都会产生不同的效果,因此在焊接之前,要做好焊接流程的科学分析,制定详细的焊接流程策划,焊接操作顺序、注意事项等清晰说明。其次是在实际的焊接操作过程中,要严格按照制定的焊接流程进行作业,对于在实操过程中出现的问题,要善于发现和总结,并对相关问题进行原理分析,从而进行有效的控制和预防,不断完善焊接操作流程。
        结语
        总而言之,压力容器具有广泛性、种类较多、对安全性及制造的专业性要求较高的特征,压力容器制造过程中的变形控制对于其产品生产性能质量等都有着十分明显的影响,制造过程中的压力容器变形影响因素较多,技术人员需要对不同类别的诱发因素进行针对性预防措施应用,从根本上减少变形问题的发生,最终实现压力容器长周期稳定安全生产进度性较高的产品,促进化工企业的发展。
        参考文献
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        [2]黄星泉.分析压力容器制造过程中变形问题的控制对策[J].现代制造技术与装备,2018(06):165-166.
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