压力容器制造工艺及质量控制分析

卞冰 赵剑 刘天保

摘要：压力容器设备已广泛应用于许多工业生产领域，因此对设计和生产的工艺要求也很高。对于压力容器，所有程序、规范和标准应符合设计和制造要求，并应注意制造过程中可能出现的各种问题。

关键词：压力容器;制造工艺;质量提升

近年来，我国工业水平显著提高，压力容器生产技术也取得了明显进步，压力容器越来越多地应用于石化、航空航天等领域。由于压力容器设备对质量要求非常严格，为了保证压力容器设备的生产质量，要分析压力容器生产的质量控制措施，首先要了解压力容器的相关理论知识，明确压力容器生产制造的相关要求。

1、压力容器生产工艺分析

1.1安全要求

鉴于压力容器使用的特殊性，国家对压力容器的安全生产提出了相关要求：第一，压力容器的设计和制造应当符合压力容器生产制造的国家安全标准，有效提高压力容器的质量，避免安全问题。其次，由于压力容器设备主要承受于高温、高压及腐蚀性等工作环境，并且通常用于大型石油化工项目，因此有必要标准化压力容器制造商的安全行为，确保压力容器安全标准的实际实施。

1.2材料选择

材料选择是压力容器生产的基础。有意义的材料选择可以有效地提高压力容器的生产质量和安全性能。因此，压力容器材料的选择必须考虑三个方面：第一，充分分析材料的物理和化学性质，科学计算和确定材料的强度、硬度和耐腐蚀性，质量检查符合标准，以便根据成本管理的合理化选择相应的压力容器生产材料。其次，在选择材料后，确保所有材料性能符合相关安全和质量标准，严禁使用劣质材料。第三，根据材料特性选择合适的制造方法，充分发挥材料性能，保证压力容器良好的制造质量。

1.3焊接工艺

焊接工艺主要用于连接压力容器设备零部件。因此，在压力容器焊接过程中，聘请专业的压力容器焊接技术人员，对编制的压力容器焊接工艺进行标准化，并要求操作人员严格执行焊接生产标准的要求，以避免工艺错误。此外，应实时监控压力容器的整个焊接过程，以确保焊接质量符合安全要求。

1.4无损检测程序

无损检测是压力容器设备必不可少的有效工具。目的是确定压力容器生产制造过程中零部件内部及表面的结构、状态以及否产生缺陷或损坏，进而评估压力容器的生产质量是否合格。目前，我国常用的压力容器无损检测程序主要包括射线检验（RT）、超声检测（UT）、磁粉检测（MT）和液体渗透检测（PT） 四种。这些测试程序可以对压力容器设备的整体性能进行全面测试。

2、压力容器生产的质量控制措施

2.1有效控制生产物料的质量

压力容器的设计、生产制造等各个环节都对材料提出了严格的要求。对于压力容器的生产，首先要根据压力容器的使用条件选择合适的材料。为了确保操作安全，必须根据设计图纸的技术要求选择材料，有效控制生产成本，促进生产的顺利实施。材料采购必须严格执行国家有关标准和规定，并由专业技术人员严格控制。只有经过检查并确认合格，才能用于压力容器的生产。在生产使用材料之前，根据需要对来料进行处理。在制造过程中，如果必须使用特定材料作为原材料的替代品，则必须经设计单位检查和批准，并经主管部门及相关人员批准。

2.2制造过程的有效控制

不同类型的压力容器具有不同的工作环境和工作要求。因此，不同压力容器的生产有其独特的制造工艺，同一工艺可能不适用其他类型的压力容器的生产。以换热器为例，在正常的生产制造过程中，每一台产品都有其配套的制造文件，为该换热器生产提供指导，确保其生产质量，提高其生产效率，并能有效控制生产成本。为了有效控制制造过程，必须严格执行生产文件的要求。因此，制造人员应充分理解并确认工艺流程。为明确生产责任，确保生产质量，压力容器生产可实行实名制，每一工序落实到人。

2.3检查容器的形状、尺寸和质量

压力容器的形状和尺寸选择也非常重要。压力容器与普通容器有明显区别。如果其几何尺寸发生变化，将影响其可用空间和容器的内部压力，这可能导致内部压力与实际应用情况下的原始设计允许压力之间的偏差。如果偏差超过标准，容器的强度将失效。事实上，在压力容器的制造中忽视尺寸会导致许多问题。因此，应及时解决尺寸偏差问题。为了保证压力容器的生产质量，应特别注意局部冷却（局部膨胀、凹陷和错位等）引起的应力集中，避免其产生的不利影响。

2.4.焊接质量的监测

在压力容器制造中，焊接是一个非常重要的環节，焊接质量对压力容器的质量有很大的影响。与其他设备相比，压力容器的制造对焊接工艺有着严格的要求。如果压力容器的焊接质量不合格，则在使用压力容器时，焊接接头会熔解变形。尽管焊接操作者，按照焊接工艺执行符合操作规范，但材料局部加热不均匀的问题仍然存在，会导致应力集中，不利于材料焊接的稳定性，并导致焊接零件的缺陷或损坏，以至于引发了一系列的安全事故。因此，焊接压力容器必须采用合适的焊接方法，并严格控制焊接质量。

2.5压力试验

所有压力容器耐压试验和泄漏试验符合《固定式压力容器安全技术监察规程》和GB150 《钢制压力容器》的有关规定。设备制成后，必须经检验人员对外观，容器内部等全部项目检验合格后方能进行耐压试验和泄漏试验。耐压试验和泄漏试验时，各部位的紧固螺栓必须装配齐全，试压过程中不得对容器的所有元件进行任何修理或紧固工作。耐压试验过程中，如果发现有异常响声，压力下降，油漆剥落，或加压装置发生故障等不正常现象时应立即停止试验并查明原因。

2.6无损检测质量控制

无损检测也称为探伤。无损检测方法通常用于压力容器的制造过程，主要有渗透检测、磁粉检测、超声波检测和液体渗透检测。无损检测时，首先需要明确设计和探伤所需的资格标准，分析是否可以实施该方法，或根据图纸的具体要求实施探伤方法。此外，无损检测方面的实际经验将非常重要。不同的人使用同一台机器，结果可能不同。这些经验丰富的员工获得的结果的准确性通常非常高。探伤检测仪器的质量也会对探伤检测的结果产生重大影响。使用不合格的仪器很容易导致计算错误。

3、结论

压力容器的安全运行在很大程度上取决于设计和生产质量，这与工程师和技术人员对标准和法规的正确理解密切相关。在压力容器的设计和制造中，必须严格按照标准和规范进行，并且应考虑到制造过程中可能出现的问题，将合格有保证的产品顺利交付使用。

参考文献：

[1]朱国庆.压力容器设计中开孔补强设计的应用分析Ⅱ.现代制造技术与装备，2016（12）.