压力容器设计与制造探讨

2017-03-03吴芳芳山东宏易城实业有限公司山东济南250000

化工管理 2017年31期

吴芳芳(山东宏易城实业有限公司, 山东济南 250000)

压力容器设计与制造探讨

吴芳芳(山东宏易城实业有限公司, 山东济南 250000)

伴随着国家各行业的快速发展，我国压力容器的设计与制造业也在大规模的兴起，然而，我国目前个别的压力容器制造行业没有很好地遵循压力容器制造规范要求，对此加强压力容器的研究和技术改进，解决压力容器设计与制造过程中存在的问题，有利于压力容器制造行业的正常发展。

压力容器设计制造；问题；改进措施

压力容器的设计与制造在为人们的生产和生活带来便利的同时，也为人们的生活和生产带来了烦恼，近些年来因为压力容器的质量问题发生了许多的事故，同时造成了人们生命和财产的巨大损失。对压力容器的设计与制造过程和各个制造环节进行探讨是推进压力容器制造业现代化发展的重要举措。

1 压力容器的设计与制造要求

压力容器的设计与制造首先是要具有高标准的安全使用性能，在设计中一定要考虑到将来的使用环境因素对压力容器的影响，环境因素里包括温度、湿度、腐蚀性和工作压力指标等因素。要依据所要使用的地理环境和工作环境的特点来合理的设计与制造压力容器，从压力容器的选材、运输、制造方案的设计、焊接制作和工况测试等诸多方面进行符合规范要求的设计考量，由此也达到压力容器制造业的经济利益最大化，提升压力容器制造质量。

2 压力容器设计与制造中存在的问题

(1)压力容器的材料选择和工艺设计问题在现实的生活中所出现的压力容器安全事故因为选材不当而造成质量问题或罐体爆裂事故比较多，这些选材不当的问题也体现在制造单位追求高额经济收益而降低了选材的标准，同时也扰乱了选材市场的秩序。在压力容器的制造工艺上也存在着缺陷，许多压力容器的制造商家为了利益的最大化，压力容器的制造数据指标一降再降，许多压力容器的罐体壁厚不符合工艺标准，制造出来的压力容器所能承载的压力数值不能够完全涵盖运行中的需要，由此引发容器爆裂的安全事故。

(2)压力容器制造过程容器变形问题压力容器变形的问题出现的概率非常大，它也受许多方面问题的影响，首先是压力容器罐体的制造焊接工艺会造成压力容器的变形，焊接过程中所产生的瞬间高温会造成罐体材料的变形。其次是压力容器使用中会因为所承载的内应力造成裂纹或变形。再者压力容器制造过程中因加工误差过大或制造工艺操作不当引发压力容器变形。例如加热成型的封头发生脱模现象,在温度较高的情况下发生脱模,则引发严重的封头收缩变形。

(3)压力容器焊接过程存在的问题压力容器的制造过程中的焊接工艺至关重要，许多压力容器的质量问题都体现在容器制造的焊接工艺环节上，压力容器的损毁形式一般都体现在容器材料不符或容器焊缝开裂的情况。所以，焊接工艺技术操作低劣造成受力强度的下降，表面焊接缺陷会导致错边，造成压力容器质量下降。

3 压力容器设计与制造的有效对策

(1)材料及工艺设计标准选择问题的解决对策解决压力容器的选材问题就要依据国家压力容器制造规范标准，制定周密的压力容器选材计划和采购方案，按照容器制造要求来设计购置材质，选材时要有专业技术的人员对材质进行检验验收，符合设计要求的材质方可购进和使用。对于盛装具有化工性质的容器的设计要达到防腐性能的要求标准，同时压力容器的承载压力值必须满足或涵盖容器运行过程中的最大值。同时在设计高压容器时对于溢流阀的设计要求必须做到准许开启的极限值低于容器所能承载的最大值。选用国外的进口管材时，必须经过材料化学成分的分析后符合要求方可使用。在材料的无损检测上加大监督力度。

(2)容器变形问题的解决对策对于压力容器焊接环节所造成的容器变形，要针对不同的容器外形来设计焊接工艺方案，对于球形容器的焊接设计，要求对整体预先组装后进行焊接，为确保焊接后受力均匀要按照一定的顺序进行焊接。当压力容器需要组合焊接时，在设计要求上要考虑预留焊接收缩量的合适数值，以防止因为焊接收缩量不符造成容器壳体开裂。为防止容器变形在可能出现焊接变形的部位采取反向焊接的工艺手法，做到人为降低或消除焊接变形。对于消除因内应力造成的容器变形的解决方法是采用热处理的焊接工艺。内应力的产生来自于容器整体温度的升高或压力的升高变化，所以将焊接的容器整体加热至一定的温度下进行焊接操作，同时防止受热不均匀的出现，可采取加固或增加支架的措施予以防御。对于因为设计误差出现的容器变形要对样板和模具继续仔细的检查，模具和样板必须按照标准尺寸设计，可以避免容器形位误差造成的变形。在防止形位误差的同时也要考虑到热胀冷缩现象所造成的误差过大，对于预先收缩量的设计要做到符合制造要求。

(3)焊接过程中的缺陷问题的解决对策焊接缺陷要控制焊接的焊缝的交叉和重复焊缝的出现，压力容器的焊接工艺技术是压力容器制造过程里非常关键的制造环节，直接关系到容器的制造质量的好坏，所以选择焊接技术水平高超的技术人员进行焊接工作，是确保焊接容器正常进行的保证。