压力容器设计制造的问题及解决对策

王杰

摘要：在压力容器质量控制中，相关人员应从其制造工艺和检验手段入手，使容器各方面指标都满足质量要求。在采取质量措施之前，相关人员还应做好准备工作和分析工作，使质量控制措施更有针对性。

关键词：压力容器;设计制造;问题;解决对策

一、压力容器的主要特点

1、压力容器对安全性要求极高

我们知道压力容器的使用工况通常较为恶劣，经常应用在各类深冷、高温、高压以及高腐蚀性生产环境中，而且其盛装介质多数情况下为易燃、易爆的液化气体或者具有高度危害的化学介质。为了保障压力容器的安全使用，秉持安全第一的原则，在压力容器的设计制造过程中，必须将其质量放在首位，严格按照相关法律、法规以及标准规范的规定进行加工制造，确保压力容器在生产和使用全过程的安全性。

2、压力容器的设计制造具有极强的专业性

相对于普通工业生产机械设备的设计制造，压力容器的设计制造具有极强的专业性，在设计制造过程中涉及到了多种学科和多样技术，例如需要冶金工业的知识与技术、需要机械加工及其自动化方面的知识和技术、还需要化学防腐技术、质量安全监测技术甚至需要计算机软件操作开发技术，因此为了保证压力容器设计制造的顺利实施，各部门各行业的相关人员应该相互配合、互相协调，共同完成任务。

3、压力容器的产品结构多样

现阶段许多行业领域的生产制造都会应用到压力容器，而且不同行业中应用的压力容器具有不同的结构和工况参数，甚至同一工业领域需要运用的压力容器也略有不同，因此压力容器的产品结构和设计参数具有多样性。从另一角度来说，虽然压力容器的结构和参数多样，但是在制造和生产过程中他们的工艺流程、机械部件和零件形状等却具有很大的相似性，设计制造企业应该对这些相似信息进行充分的利用和分析，提高企业在压力容器市场中企业的竞争力。

二、我国压力容器制造过程中存在的问题

1、压力容器制作过程中存在许多重复性的工作

压力容器在制作过程中，制作工艺的重复性以及那些没有必要的制作环节，直接影响到了产品的生产周期和质量。压力容器产品在生产的环节中重复性的操作，是给生产带来生产周期长、客户等待时间过长的重要原因之一。

2、制作工艺编制过于复杂

压力容器工艺编制的复杂性，指的是编制工艺的合理性受到相关工艺人员自身水平的限制。工艺的编制需要提前做好充足的准备工作，阅读大量的书籍以及参考众多的相关数据，所以每一份工艺编制的合理性都受到工艺人员技艺的直接影响，工艺人员技艺的好坏，对于产品生产的质量有著很大的影响。工艺编制的不同和所需要生产的产品是相互影响的，根据产品结构的不同，其所具有的工艺编制也有很大不同。因此，工艺人员的整体素质对压力容器产品制造也起着很大的作用。例如：在压力产品焊接的过程中，焊接技术是其制造过程中焊接加工的指导性技术，焊接加工的特点决定了焊接工艺对于压力产品质量以及产品成本都很重要的影响。焊接工艺的好坏，直接影响到焊接的质量以及焊接的返修次数，更直接影响到了压力产品的好坏，以及产品周期的时间。产品或者是产品零部件工艺的重复编制，就会导致产品的制作工艺时间的增长，导致制造时间增长的原因，往往都是对于信息的缺乏，以及对信息分析能力的缺少，导致了重复编制现象的发生，造成了资源的浪费以及制作成本的增加。

3、使用材料的质量不达标

压力容器在制作过程中的问题主要是材料的使用问题，这种材料的使用问题在实际的生产过程中非常常见。生产材料的好坏是保证压力容器能否安全使用的前提，从最初的采购、设计、保管等方面，必须采用严格的监管方法对其进行管理，并且在材料的选择上也必须按照国家的相关规定以及各项法律法规来严格执行。但是现如今很多企业在生产的过程中，存在着选择质量不过关的材料来进行生产的现象。

三、压力容器制造的质量控制措施

1、在制压力容器工艺质量控制

首先是工艺准备与工装设计质量的控制。工艺准备主要有审查外来设计文件、图样及设计文件更改，保证设计文件符合相关标准规范的要求，审查外来图样的合法性、合规性、有效性，提出审查意见，同时编制材料汇总表、绘出工艺流程图、制定在制压力容器的受压元件的工艺流转卡和专用工艺规程，注明关键工序的停止点、控制点、检验点等，修改工艺文件也要基于更改设计文件的程序进行。工装设计主要是提出任务书、绘制工装图、验证工装，即工装设计要求必须符合制造工艺要求，由责任人签署工装图，依据工装设计与验证规程验证工装，确保工装的安全使用。设计、工艺人员针对在制容器进行工装、模具设计;编制制造工序过程卡和通用制造工艺，注明哪些制造工序是见证点、停检点等;将这一系列编制好的文件递交设计、工艺责任工程师审核，之后向相关部门发放，组织相关生产部门进行技术交底，说明制造的重点、难点，制造过程监控的见证点、停检点。

2、在制压力容器材料质量控制

由于压力容器运行环境的特殊要求，合理选材、科学用材是保证在制压力容器质量的关键。在选择材料时，要选择有信誉、质量管控严格、出厂检验标准较高的生产材料厂家进行供货，而且在采购时，必须按照设计文件规定的要求进行定货。制造单位务必要在熟悉图样技术要求以及国家标准以后严格控制材料，基于压力容器材料特征，从材料入场到合格产品出厂，始终要坚持材料的可靠性、可跟踪性。当材料进入压力容器制造厂之后，应基于订货协议核对材质证明书，在确认各项指标达标之后方可入库。用于受压元件的材料要具备可追溯标志，对于分割材料也应及时做好标记移植，如有疑问必须复验材料。

3、在制压力容器焊接质量控制

首先，操作人员要立足于压力容器的特殊性质，在制造环节预先保障设计的质量，以便后期的焊接制造工序能够合理的开展。针对压力容器生产环境的不同，合理选择电弧焊、气焊、自动焊或者保护焊这四种常见的焊接技术，以此确保压力容器在制造过程中出现的塑性变形不会超出标准的范围，对于已经焊接完成的压力容器，应当及时做好质量工艺评定工作，及时检验压力容器的质量好坏，记录相关的检验数据信息，以便为后期的焊缝返修处理提供数据方面的参考。

4、无损检测控制

压力容器制造完毕，为了验证容器的密封性和其他性能，相关人员还要对容器进行无损检测控制。相关控制措施有多种，无论是射线还是超声波方式，对容器造成的影响微乎其微，且能准确找到容器的各种缺陷。在检验控制中，相关人员要选择合适的控制方式，使其符合容器检查标准要求。另外还要根据经验，选择合适的探测设备，保证探测结果的准确有效性。

结束语

总结来说，现阶段压力容器已经成为工业制造生产领域中最重要的特种设备之一被广泛应用于工业生产过程中，因此在设计制造中一定要保证其科学合理性，提高设计制造的质量和水平。当前我国压力容器的设计和制造仍处于起步阶段，我们应该对实际制造过程中出现的问题认真进行研究，提升压力容器的安全性能和生产效率，进而提高我国压力容器的整体竞争力为我国工业行业做出一定的贡献。

参考文献

[1]王丽博，杨贵成.浅谈压力容器设计制造安装常见的问题及解决方法[J].科技资讯，2016（25）：95.

[2]寿比南等.TSG21-2016固定式压力容器安全技术监察规程[S].北京：新华出版社，2016.