压力容器制造过程中变形问题的控制办法分析

压力容器制造过程中变形问题的控制办法分析

孙华东 占青明 薛华岐

中国石油天然气第七建设有限公司 山东胶州 266300

摘要：在进行压力容器制造的过程中，受到各种因素的影响，其可能出现变形问题，从而影响生产质量。因此，在进行压力容器的制造时，必须采取合理的对策，有效控制变形情况，提高原材料质量、提升生产工艺水平等，才能促进企业更快、更好发展。

关键词：压力容器；制造；变形问题；控制对策

0引言

在制造压力容器的过程中，变形问题的出现可能有很多原因。为避免压力容器制造过程中出现过多变形问题，须采取合适的措施进行有效控制，全面分析各种影响因素，才能降低安全事故发生率，保证生产人员的生命安全和企业的经济效益。

1压力容器制造过程中变形的原因

1.1原材料方面的原因

在压力容器的具体制造和生产过程中，压力容器的质量和制造原材料质量息息相关，因此，后续可能出现较为明显的变形现象。钢材是压力容器的主要生产原材料。所以压力容器的质量直接收到钢材质量的影响。如果钢材方面出现较大的缺陷或隐患。就必然严重影响其后续的生产制造效果。而这种钢材方面存在的问题在当前又是比较常见的，比如钢材自身的性能指标不合理。难以满足于压力容器制造的相关需求，最终也会导致变形的问题。另一方面。在压力容器的具体使用之前，钢材在运输过程中以及装卸过程中可能因为受到损坏的影响，导致钢材自身出现变形问题。同样也会表现在最终的制造生产过程中，导致其出现变形事故。

1.2压力容器焊接方面的原因

在压力容器的制造生产过程中，焊接也是变形问题出现的原因之一。焊接是整个压力容器生产过程中的主要因素之一，因此其对压力容器变形产生的威胁也就更加突出。而焊接操作的标准化程度不足，就可能导致压力容器焊接方面存在问题。这种焊接方面的不标准现象可能有两方面的原因导致[3]。一者是因为相应的焊接操作人员没有能够进行规范化操作。自身的操作能力不足，或是焊接中出现了关注度不够的问题，其焊接确实表现出了一些不恰当之处。二者在压力容器焊接时周围环境存在的威胁和干扰因素同样也是比较突出的影响条件。也会对于焊接的效果产生较大的困扰，尤其是从湿度上来看其威胁是比较突出的。

1.3受力作用的原因

压力容器的具体制造流程中，很多情况下都需要将各个配件进行组装，而这种组装操作其中必然会出现较多的作用力影响，不仅仅有相应压力容器的重力，还涉及到了组装作用力以及强制力，在这些作用力的相互影响下，必然会对压力容器形成一定的内应力，而这一类应力如果控制不当，那么对于最终压力容器自身完整性的干扰是非常大的，变形问题也就随之出现，并且严重影响其后续的使用。

1.4尺寸参数方面的原因

压力容器的具体制造流程中，其各个组成部分的尺寸和参数，如果控制不当，那么将会带来相当突出的问题和缺陷[4]。尺寸参数方面的影响对于整个压力容器的干扰是非常常见的。尽管现阶段我国机械制造水平正在不断提升，但是因为其具体的生产工艺依然存在着某些方面的缺失，必然也就容易在一些模具方面表现出尺寸的偏差。造成其成型误差，强制安装的话，就会造成变形问题，更有甚者可能导致压力容器无法正常投入使用。

2变形问题与应采取的控制对策

2.1内应力方面

当前，压力容器的生产过程涉及的内容较多，需要的生产工艺也很多，因此，其制造过程是比较复杂的，而热处理、容器的组装是非常重要的两个环节。所以，受到压力容器自身体积较大这个因素的影响，在对其进行组装时会出现三个方面的问题。

（1）起重机械带来的吊装受力作用；

（2）压力容器自身的重力作用；

（3）强制力作用。在上述情况下，压力容器受到的内应力比较复杂，使得其在以后的使用过程中可能出现变形。针对上述情况，在内应力方面应采取的控制对策有：合理进行热处理。根据压力容器的制造情况，对其进行均匀的热处理，可以避免局部位置受热过多变形。因此，对压力容器的本体采取加固（加支撑梁或加强板加固）、设置挡火装置的方式，可以很好地保障容器受热稳定性。局部采取反变形措施，最终减少压力容器制造过程的变形问题。

2.2材料和成型方面

在进行原材料的准备时，如果操作不规则，则可能引发压力容器制造过程中的变形问题，如零件的尺寸不够准确、运输没有最好防护措施、部件出现脱膜情况等。因此，原材料的准备工作，是避免压力容器制造过程中出现变形问题的基础工作，而成型后出现的加工操作必须严格按照流程操作，即对每一个环节加强重视，才能降低变形问题出现的几率。针对材料、成型方面可能出现的一些问题，应采取的控制对策有：

（1）钢材的选用，需要采取矫形措施，一般是在下料之前进行，以保证零部件成型时的精度，从而为生产工作持续开展提供支持。

（2）对各个部件的设计要求进行严格的校验，确保他们的尺寸、性能等符合压力容器制造工艺要求，即安排专业的技术人员进行检查。

（3）全面、细致地检查样板，不但严格要求模具的大小，还要确保其规格符合相关参数，如果需要进行热处理操作和热加工操作等，应重视热胀冷缩问题带来的影响，从而避免压力容器的体积发生变形问题。

2.3焊接方面

根
据焊接过程的操作情况可知，其会产生大量的热，使焊接材料的温度快速升高。因此，焊接过程中，钢材会出现变形问题，是压力容器制造过程中必须重视的内容。通常情况下，压力容器的各个部件都可能受到高温的影响发生不同程度变形，并降低这些部件的性能，影响压力容器的制造质量，如抗碱性、耐腐蚀性等会大大降低，焊接的精确度也会降低，最终可能影响压力容器使用时的可靠性、安全性。针对上述情况，在进行压力容器的制造时，需要在焊接方面采取的控制对策有：

1. 对焊接设计的相关数据指标、技术、顺序、环境等，进行全面的分析和确定，以降低这些因素带来的不良影响。例如：比较大型的压力容器，在进行焊接操作时，需要先组装主体部分，然后对其他部位进行焊接；在进行对称焊接操作时，要对压力容器内部各部分的受力情况进行把握，确保其受力均匀、受热均匀，从而减少变形问题；在进行多种焊接操作的组合焊接时，需要根据实际情况预留足够的收缩量，才能确保压力容器整体收缩后不存在变形比较严重的问题。通常上述情况中的收缩量，是在分析容器特点、技术、设计方案等以后确定的。所以，操作人员必须具备专业的技能水平，实际操作经验丰富，能够及时判断焊接效果，才能避免压力容器出现较大程度的变形。

2. 对焊接操作开展前、完成后涉及的材料进行合理的处理，如对材料的性能进行检查、材料的尺寸进行再次审核，以降低焊接操作带来的变形程度。

3. 对特殊材质的需要焊接之前需要加热150度，把潮湿的水汽蒸发掉，符合焊接工艺要求后进行施焊，焊接后进行焊道消氢处理。

（4）提高一次焊接合格率，避免重复返修带来的应力收缩变形。

2.4切割方面

在下料切割时，如果尺寸不准确，或制造过程中没有适当控制，可能造成压力容器变形。一般下料尺寸出现问题，可能是放大样存在的误差，也可能是计算出现的误差，而切割技术人员专业水平不高，操作不严谨，都可能出现尺寸误差，是材料切割时必须高度重视的内容。

3
结束语

综上所述，对于压力容器的整个制造生产过程来说，相应的变形问题是需要引起高度重视的。并且制造工人需要进行全方位的把关控制，任何一个细节都不容忽视。这种压力容器变形问题的控制在实际操作中需要从钢材、内应力、焊接以及模具等各个环节。进行三检制控制，抓住每个环节的关键点。以此来提升其生产制造的可靠性效果。

参考文献

[1]顾锦辉.压力容器制造过程中变形问题的控制对策分析[J].科研,2015,000(035):00207-00207.

[2]段思聪,刘闯,杨磊.控制压力容器制造过程中的变形问题分析[J].科技致富向导,2015(12):199-199.

[3]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(6).