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[摘 要]压力容器是几乎所有工业生产、科学研究和人民生活中广泛使用的一种承压设备。这些设备的使用条件相当复杂,如高温、低温、高压等;介质特殊,如易燃、有毒、腐蚀等;有爆炸危险。一旦发生事故,破坏性非常大,会给国家、企业和人民生命财产带来巨大的损失。笔者结合生产实践,提出注重图样审查、焊接控制、外观和几何尺寸的控制等方面,来达到压力容器整体质量控制的相关要求,实现压力容器质量控制的目标。
[关键词]压力容器;制造;质量控制
中图分类号:TH49 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)38-0306-01
近年来,我国工业水平得到较大的提高,压力容器的制造技术也有了明显的进步,使压力容器在石油化工、航空航天等领域的应用越来越广泛。由于压力容器的质量要求十分严格,为使压力容器的制造质量得到保障,不少科研工作者对其进行了系统的研究。要对压力容器制造的质量控制措施进行分析,首先需要对压力容器有关的理论知识进行了解,使压力容器制造的有关要求得到明确。
1.压力容器有关理论概述
1.1 压力容器的概念分析
压力容器是具备一定承压能力,用于有关液体或气体盛装的特殊设备,如某种压力容器以及某储罐,在石油化工以及航空航天领域的应用比较广泛,在工业生产中占有重要的地位,对工业现代化发展有积极的影响。压力容器正常工作时的表压≥0.1MPa,并且其通常在恶劣的工作条件下使用,所以,对该容器的质量和性能的要求较为严格。
1.2 压力容器的特点
压力容器使用过程中主要的作用是承压,压力导致容器壳体本身产生一次应力,如果压力不在容器材料的用力极限范围内,将损坏压力容器,造成容器内盛状物泄露的后果。压力容器设计中有一项参数十分重要,即材料的许用压力,设计人员必须对压力容器的材料进行合理选用。目前,确定压力容器材料许用应力值一般取min{σs/ns,σb/nb,σD/nD,σn/nn}。σs,σb,σD,σn分别为材料的屈服强度、抗拉强度、蠕变强度和疲劳强度,在大多数工况下,压力容器的材料主要考虑屈服强度和抗拉强度,在一定条件下,才需考虑材料蠕变强度和疲劳强度;ns,nb,nD,nn为安全系数。并且,压力容器设计中也要考虑载荷,这些载荷包括压力,风载、设备(容器本身、附件设备等)的重力载荷、温度梯度和热膨胀量不同引起的作用力等。除此之外,压力容器的使用过程中,还要重视压力容器中介质的有关性质,例如毒性、腐蚀性以及可燃性等。
2.压力容器制造的相关特点
2.1 安全性能要求高
通常情况下,压力容器使用的工作条件比较特殊。一方面,其使用时的外部工作环境较为恶劣,多数处在高温、高压和腐蚀性较高的环境下;另一方面,压力容器内的气体或者液体介质一般具有易燃和易爆性,并且还可能具有毒性。因此,压力容器的制造安全性能要求极高,在产品设计制造和监督检验过程中必须严格遵循相关的行业规范与标准。可喜的是,新的生产科技和制造工艺发展促进了我国压力容器行业规范与标准的更新和改进,在压力容器制造的安全和经济性两方面均取得了长足的进步。
2.2 压力容器种类繁多
压力容器种类繁多,在工业领域中的应用较为广泛,而不同行业对压力容器的需求差别很大。根据压力容器在工业生产中的作用类型不同,可分为反应压力容器(R)、换热压力容器(E)、分离压力容器(S)和储存压力容器(C)等。由于其种类繁多,在不同工况下的结构和相关的使用参数亦不同,因此压力容器制造时的规范统一难度很大。
2.3 制造工艺复杂
压力容器的制造工艺较为复杂,通常包括材料检验、机加工、铆焊、无损检验、热处理、压力试验和表面防腐处理等多个工序,涉及到金属材料冶金、机械加工、材料成型和现代检测等多个学科领域。因此,生产制造企业需要合理控制压力容器的生产流程,确保各个工序衔接恰当,保证压力容器的生产效率和质量。
3.压力容器制造过程质量控制策略
3.1 材料控制
接下来我们重点论述材料控制需要注意的几点问题。首先我们都知道材料的控制必须在熟悉图样的技术要求和相应的国家标准后,由制造单位对材料加以控制。我们知道,在实际的压力容器制造的过程中,要根据制造产品的特点,从压力产品原材料的选择,产品的设计以及后期的制造和检验出厂,这其中的任何一个环节都要进行严格材料控制,要能够对任何原材料的源头和中间环节,都要了如指掌,实现原材料的可控性。任何一批材料买人生产厂家之后,首先应该核对原材料的各种资质证书,或者产品的规格说明书,核实之后菜对相关的材料人仓待用。
3.2 工艺的控制
从工艺控制上来说,众所周知,压力容器在实际的生产应用的过程中和我们日常生活中应用到的机械产品在生产工艺控制上完全是不一样的。这是因为压力容器在进行制作和生产的过程中具有多品种单台套这样一个独有的特征。从这个角度来说就需要在对压力容器进行详细具体的工艺控制规程。通常情况下会有一个产品生产说明书,对于生产压力容器的各个流程和环节进行规范。这里指的就是对生产工艺的控制。
3.3 焊接的控制
对于压力容器产品的焊接流程的控制,需要给予更加规范的控制。对于焊接控制我们可以从以下几个环节进行规范。第一个需要考虑的因素就是对于焊接工艺技术的评定。这里的技术评定主要包括了依照压力容器图片要求的规格、焊接工艺要求的规范和流程及焊接工艺评定,制订焊接工艺。这里的工艺规范还包含了焊接工作的具体适应环境条件。同样对于焊接过程中要选择随机抽样的方法对焊接的压力容器原件进行抽样调查,重点关注的是次品率,因此还要有后期的工艺返修处理措施。此外需要注意的是产品焊接试板,这个过程主要涵盖了试板、试块设备、焊接和性能实验等几个重要的环节,任何一个环节都是需要科学的规范和管理控制,确保焊接的产品都是可以正常工作的都是符合要求的。
4.总结
目前壓力容器在工业生产、科学研究和人民生活中得到广泛的应用,其作为一种特种的承压设备,使用的工况介质比较复杂,具有易燃、易爆,有毒等特点。在一定温度、压力及腐蚀介质的综合作用下,容易导致设备失效及损坏,造成事故。因此,我们运用一定的方法和手段,来确保压力容器的制造质量,保障设备安全顺利运行。
参考文献
[1] 张茂华,赵敏,辛忠仁,辛忠智.关于压力容器质量保证体系各质量控制系统和责任人员之间工作接口控制和协调措施的讨论[J].中国化工装备,2009,(1):32-35
[2] 李爱华,陈明,李玉福.压力容器环缝自动焊技术的研究与完善[J].金属加工(热加工),2009,(8):29-32.
[3] 田宝存.浅析压力容器在铝电解浓相供料系统中的应用[J].金属世界,2009,(5):32-34.
[关键词]压力容器;制造;质量控制
中图分类号:TH49 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)38-0306-01
近年来,我国工业水平得到较大的提高,压力容器的制造技术也有了明显的进步,使压力容器在石油化工、航空航天等领域的应用越来越广泛。由于压力容器的质量要求十分严格,为使压力容器的制造质量得到保障,不少科研工作者对其进行了系统的研究。要对压力容器制造的质量控制措施进行分析,首先需要对压力容器有关的理论知识进行了解,使压力容器制造的有关要求得到明确。
1.压力容器有关理论概述
1.1 压力容器的概念分析
压力容器是具备一定承压能力,用于有关液体或气体盛装的特殊设备,如某种压力容器以及某储罐,在石油化工以及航空航天领域的应用比较广泛,在工业生产中占有重要的地位,对工业现代化发展有积极的影响。压力容器正常工作时的表压≥0.1MPa,并且其通常在恶劣的工作条件下使用,所以,对该容器的质量和性能的要求较为严格。
1.2 压力容器的特点
压力容器使用过程中主要的作用是承压,压力导致容器壳体本身产生一次应力,如果压力不在容器材料的用力极限范围内,将损坏压力容器,造成容器内盛状物泄露的后果。压力容器设计中有一项参数十分重要,即材料的许用压力,设计人员必须对压力容器的材料进行合理选用。目前,确定压力容器材料许用应力值一般取min{σs/ns,σb/nb,σD/nD,σn/nn}。σs,σb,σD,σn分别为材料的屈服强度、抗拉强度、蠕变强度和疲劳强度,在大多数工况下,压力容器的材料主要考虑屈服强度和抗拉强度,在一定条件下,才需考虑材料蠕变强度和疲劳强度;ns,nb,nD,nn为安全系数。并且,压力容器设计中也要考虑载荷,这些载荷包括压力,风载、设备(容器本身、附件设备等)的重力载荷、温度梯度和热膨胀量不同引起的作用力等。除此之外,压力容器的使用过程中,还要重视压力容器中介质的有关性质,例如毒性、腐蚀性以及可燃性等。
2.压力容器制造的相关特点
2.1 安全性能要求高
通常情况下,压力容器使用的工作条件比较特殊。一方面,其使用时的外部工作环境较为恶劣,多数处在高温、高压和腐蚀性较高的环境下;另一方面,压力容器内的气体或者液体介质一般具有易燃和易爆性,并且还可能具有毒性。因此,压力容器的制造安全性能要求极高,在产品设计制造和监督检验过程中必须严格遵循相关的行业规范与标准。可喜的是,新的生产科技和制造工艺发展促进了我国压力容器行业规范与标准的更新和改进,在压力容器制造的安全和经济性两方面均取得了长足的进步。
2.2 压力容器种类繁多
压力容器种类繁多,在工业领域中的应用较为广泛,而不同行业对压力容器的需求差别很大。根据压力容器在工业生产中的作用类型不同,可分为反应压力容器(R)、换热压力容器(E)、分离压力容器(S)和储存压力容器(C)等。由于其种类繁多,在不同工况下的结构和相关的使用参数亦不同,因此压力容器制造时的规范统一难度很大。
2.3 制造工艺复杂
压力容器的制造工艺较为复杂,通常包括材料检验、机加工、铆焊、无损检验、热处理、压力试验和表面防腐处理等多个工序,涉及到金属材料冶金、机械加工、材料成型和现代检测等多个学科领域。因此,生产制造企业需要合理控制压力容器的生产流程,确保各个工序衔接恰当,保证压力容器的生产效率和质量。
3.压力容器制造过程质量控制策略
3.1 材料控制
接下来我们重点论述材料控制需要注意的几点问题。首先我们都知道材料的控制必须在熟悉图样的技术要求和相应的国家标准后,由制造单位对材料加以控制。我们知道,在实际的压力容器制造的过程中,要根据制造产品的特点,从压力产品原材料的选择,产品的设计以及后期的制造和检验出厂,这其中的任何一个环节都要进行严格材料控制,要能够对任何原材料的源头和中间环节,都要了如指掌,实现原材料的可控性。任何一批材料买人生产厂家之后,首先应该核对原材料的各种资质证书,或者产品的规格说明书,核实之后菜对相关的材料人仓待用。
3.2 工艺的控制
从工艺控制上来说,众所周知,压力容器在实际的生产应用的过程中和我们日常生活中应用到的机械产品在生产工艺控制上完全是不一样的。这是因为压力容器在进行制作和生产的过程中具有多品种单台套这样一个独有的特征。从这个角度来说就需要在对压力容器进行详细具体的工艺控制规程。通常情况下会有一个产品生产说明书,对于生产压力容器的各个流程和环节进行规范。这里指的就是对生产工艺的控制。
3.3 焊接的控制
对于压力容器产品的焊接流程的控制,需要给予更加规范的控制。对于焊接控制我们可以从以下几个环节进行规范。第一个需要考虑的因素就是对于焊接工艺技术的评定。这里的技术评定主要包括了依照压力容器图片要求的规格、焊接工艺要求的规范和流程及焊接工艺评定,制订焊接工艺。这里的工艺规范还包含了焊接工作的具体适应环境条件。同样对于焊接过程中要选择随机抽样的方法对焊接的压力容器原件进行抽样调查,重点关注的是次品率,因此还要有后期的工艺返修处理措施。此外需要注意的是产品焊接试板,这个过程主要涵盖了试板、试块设备、焊接和性能实验等几个重要的环节,任何一个环节都是需要科学的规范和管理控制,确保焊接的产品都是可以正常工作的都是符合要求的。
4.总结
目前壓力容器在工业生产、科学研究和人民生活中得到广泛的应用,其作为一种特种的承压设备,使用的工况介质比较复杂,具有易燃、易爆,有毒等特点。在一定温度、压力及腐蚀介质的综合作用下,容易导致设备失效及损坏,造成事故。因此,我们运用一定的方法和手段,来确保压力容器的制造质量,保障设备安全顺利运行。
参考文献
[1] 张茂华,赵敏,辛忠仁,辛忠智.关于压力容器质量保证体系各质量控制系统和责任人员之间工作接口控制和协调措施的讨论[J].中国化工装备,2009,(1):32-35
[2] 李爱华,陈明,李玉福.压力容器环缝自动焊技术的研究与完善[J].金属加工(热加工),2009,(8):29-32.
[3] 田宝存.浅析压力容器在铝电解浓相供料系统中的应用[J].金属世界,2009,(5):32-34.