压力容器制造常见问题浅析

冯桂江

（江苏金斗重工有限公司，江苏 盐城 224000）

压力容器制造常见问题浅析

冯桂江

（江苏金斗重工有限公司，江苏 盐城 224000）

随着现代科技的发展，压力容器与人们的学习、生活和工作密切相关，其安全问题值得我们考虑。所以我们应当从压力容器的设计、制造和安装检验等方面来严格加强对压力容器的质量安全控制，并定期组织员工进行压力容器安全教育培训，确保压力容器安全得到很大的提高。

使用特点；常见问题分析；安装检验

压力容器使用范围很广，如石油、化工、冶金、航空等各个工业部门，并且这些设备多数在复杂的介质与操作工况中使用，如高温、低温、易燃、易爆、有毒等，如果没有做好各项监督和质量控制，出现了事故，会产生巨大破坏，给国家和人民财产造成巨大损失。为了确保压力容器的质量，保障设备的正常运行，在制造过程中，必须加强质量控制，严格执行国家颁布的GB 150.1-150.4-2011《压力容器》及TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》和HG20584-1998《钢制化工容器制造技术规定》等法规文件，对压力容器制造过程中可能出现的问题进行控制，并做好监督检验工作。

1 压力容器使用特点

对于压力容器，最基本的要求就是在保证安全的前提下实现长期有效运行，在制造和安装过程中，应该满足：在设计内压力作用下，具有一定的强度，压力容器不会出现开裂、失效等问题；在设计外压力作用下，具有一定的刚度，防止变形；密封性能较好；保证不能出现各种质量问题带来的安全隐患；增长使用年限，压力容器使用年限按设计规定，如果没有规定，超过20年要继续使用的话要委托当地特种设备检验检测机构对其进行检验，批准后方能继续使用；在使用过程中，应该做好定期检验和维修等工作，保证其能正常运行。

压力容器在运行过程中，肯定会承受一定的压力，这个压力会在容器的壳体中产生一定的应力，当这个应力超过了材料的承载能力，就会出现裂纹，随着裂纹的扩张，最终导致压力容器出现破裂而发生事故；温度是压力容器制造和安装过程中应该控制的因素，在温度变化过程中，可能会出现受热膨胀不均匀，出现裂纹。因此，为了保证安全，应该从以下三个方面进行控制：第一，介质与压力和温度相关的物理特性；第二，压力容器承装的介质对容器的影响；第三，承装介质的化学性质，如易燃、易爆等。

在压力容器的制造和安装过程中，还应该对压力容器的材料、承装介质等因素进行充分的考虑，才能做好压力容器的设计和安装。

2 压力容器制造常见问题分析

2.1 设计时选用设计标准不明

压力容器的制造属于特种设备的制造，其质量关系到使用效果和人身安全。首先，设计单位应该对压力容器的制造标准和各种材料比较熟悉，如果设计人员没有做好这些工作，对制造标准不熟悉、对新标准接受不够快，可能在设计过程中选取的参数、材料不符合要求，最终导致设计不符合要求。如压力容器检测过程中经常发现，设计时使用了旧的标准，最终导致所使用的设备检测精度不高，检测的数据不准确，出现了设计错误。有些设计人员没有按照设计标准进行检验，而是按照自己的理解来做，最终导致制造厂家采购部门在采购过程中，没有按照标准进行设备采购和检测，导致用户采购的产品规格不符合设计和国家规范要求。

2.2 制造过程中材料选择不当

压力容器所使用的金属材料的主要性能，包括力学性能、化学性能、物理性能和工艺性能。材料性能对于某种材料而言，是确定不变的。一种材料在某一方面的性能“优”于另一种材料的同时，有可能在其它方面“劣”于另一种材料。在不同的情况下，人们对材料性能的需求是千变万化的，在材料代用问题上的“优”、“劣”判断，只能具体问题具体分析，这方面的事例在压力容器中是常见的。压力容器用低合金钢，虽然强度等机械性能方面的指标要优于碳素钢，但是其可焊性、冷加工性能却不如碳素钢好，因为一般强度级别越高，其可焊性和冷加工性能就越差。压力容器用低合金钢抗应力腐蚀性能却不如碳素钢好。材料代用时如果考虑不周，将会给压力容器的安全使用留下隐患。

2.3 无损检测的问题

为了保证制造的压力容器满足国家规范要求，就必须采用先进的检测方法。目前最为常用的就是无损检测方法。这种方法具有检测时间短、不损坏设备，是一种新型的检测技术。但是在目前检测情况来看，许多检测人员都没有经过严格的培训和考核，没有取得特种设备作业人员的检测资格，在无损检测过程中存在着一定的隐患。在检测过程中，有些检测人员没有严格按照无损检测工艺标准和技术图纸进行检验，没有做好参数选择和数据记录，最终由于检测不严格、不规范，而导致设备存在一定的安全隐患。

2.4 水压试验的问题

当设备制造完备后，应该对其进行水压试验，这是设备制造的最后一个环节，也是最为重要的，其检验是否合格将直接影响到设备是否投入使用。在设备进行水压试验的过程中，应该同时对设备进行强度检验，对设备焊接的质量进行检验，尤其是焊缝是否存在应力集中现象。如果出现了这种情况，一旦设备承受一定的压力，就会在应力集中部位出现微裂纹，从而导致裂缝的扩展，降低了设备的使用寿命。对焊缝进行检验，可以保证在设计压力下，设备能正常使用，延长其使用寿命，提高防爆压力。

3 压力容器的安装检验

3.1 安装前的准备工作

在压力容器安装前，应该做好各项准备工作。首先应该检查施工方案的合理性和可行性，保证施工工人经过了专业的培训，对设备安装的安全性进行检查，对于可能出现的安全隐患进行合理的控制。其次要清理设备、场地的杂物，保证设备上无油污、灰尘等，对于特别大的设备安装，应该在安装前进行试压工作，并做好检验记录。

3.2 安装过程中检查

在压力容器安装过程中，应该从以下几个方面做好工作：吊装设备就位、施工材料和人员就位、压力容器就位、场地清理、找平、压力容器地脚螺栓埋设和紧固，以及二次灌浆等工作。

在每一步安装过程中都应该做好检查，对于出现的问题应及时进行检查和解决，避免在安装过程中出现较大的安全事故。

（1）设备的吊装就位检查。在吊装设备就位前，应该根据安装场地的实际情况制定安装方案，对设备安装周围的环境检查勘察，没有发现问题后，就应该进行设备的就位安装，在安装过程中，应该严格按照设计要求、平面布置图进行安装，对管道接口位置、入孔位置进行检验，最终保证安装的地脚螺栓满足设计要求。

（2）设备内件安装。设备内件种类繁多，根据工艺要求不同，内部往往带有各类塔盘、筛板、填料、触媒筒、蒸汽盘管、喷淋装置和搅拌装置等内件，对安装的要求也不相同。安装之前要对零部件（指内件）进行检查，如塔板的尺寸、表面缺陷、加工精度等，发现问题要及时修理。

3.3 压力容器的焊接

在压力容器焊接过程中，应该保证焊接质量，这就需要通过焊接参数的设置来进行合理的控制，如果没有按照焊接参数进行控制，不能保证焊接质量。另外一个控制因素就是焊接速度，这是焊接过程中控制焊接能力输入的关键因素，尤其在制造低温容器过程中，应该根据焊接要求来确定焊接的长度。

3.4 无损检测控制

无损检测就是在不破坏容器设备的条件下对焊接质量进行检验的方法，常用的无损检测方法有射线、超声波、磁粉、渗透等，这几种方法可以检验容器表面、内部、焊缝处的缺陷，保证压力容器的质量。

Common problems in pressure vessel manufacturing

TH49

1009-797X （2015） 20-0055-02

A DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.20.006

冯桂江（1981-），毕业于江苏大学，现从事压力容器设计与制造工作。

2015-09-10