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【摘要】压力容器被广泛应用于多种行业中，其特性就是结构复杂、工作环境恶劣、安全性要求极高，因此在制造的过程中除了应当严格遵守相关的标准和规范，还有制定一整套行之有效的管理办法，严格规范整个制造过程，这样才能提高压力容器的制造质量。主要分析了压力容器制造中的突出特征和在制造过程中常见的几种问题，并提出了相应的对策。
【关键词】压力容器；特征；制造；问题；检验
一、压力容器制造中的突出特征
1、压力容器的品种多样，结构复杂压力容器的应用范围较广，在制药、化工、石油、食品等行业都有不同类型的压力容器参与生产。因此压力容器的品种也因为需求的多元化而丰富起来。而且其产品的结构和参数也比较复杂，即使是同一类型的产品在实际的生产中因为客户的需求不同，也会存在结构上的差异，而导致制造中的工艺发生改变。但是在生产的过程中，产品的各部分组件联系相对松散，产品便于形成系列、模式化。
2、安全性要求高。压力容器在应用中多在高温、高压、真空、腐蚀等恶劣的环境下，使用的时间较长，所盛装介质通常是易燃、易爆、有毒、有害的物质，所以压力容器的安全是最为重要的需求。因此压力容器的安全性要求，必须符合严格的强制性规范、标准等，从产品的设计开始到生产到成品使用都必须严格遵循强制性的技术规范和标准。另外，对压力容器的安全性规范还具有一定的时效性。随着技术的水平的不断提高，新技术、新工艺、新材料和新的生成需求，不断改变着压力容器的生产制造过程，同时也影响着标准和规范的改变。旧的标准通常受到当时生产和技术水平限制，但是在技术进步的推动下，新的标准也随之产生，而且新的标准更加注重将安全性和经济性良好的结合起来，在保证安全的同时也提高了产品的性能价格比，让生产和使用者都能够在保证安全的同时提高收益。
3、产品设计的专业性强。压力容器的设计与其他机械设备有所不同，在运用软件设计的同时技术人员还需要具备化工设备设计的整体思路，将容器和机械有机的结合起来，且在实际的应用中有效的保证容器的使用安全和使用效果。
4、生产过程涉及的技术复杂。在压力容器的生产中，所涉及到的学科和技术领域较广。压力容器的制造所涉及的领域有冶金、机械加工、材料化学、材料力学、检验检测等，因此在制造的过程中应当合理的设计和管理生产流程，让多个学科和技术领域有机的协调起来，保证产品的质量和生产效率。
二、压力容器制造过程中的问题及对策
１、材料代用问题
１.１问题分析。以优带劣地选择材料，在压力容器的制造中一般是有益的，性能优越的新型材料往往会在压力容器的制造和使用中体现出更好地强度、可靠性及优越的性能。但是在不同环境下，材料的性能有可能会发生巨大的变化，高性能材料也是如此。因而，如果忽略了这些材料在特殊条件下的变化，而盲目凭借其常温、常压下具有的优越性能来判断优劣是不可取的。例如镇静钢在许多方面的性能都优于沸腾钢，但是当用于制造搪瓷玻璃容器时，沸腾钢的搪瓷效果反而比镇静钢好等等；除此之外，“以厚代薄”的现象也比较常见，以厚板代替薄板时，往往会造成压力容器连接结构的变化，而发生这样的变化以后，压力容器的壳体受力往往会由平面应力状态转向平面应变状态，这种受力状态的变化对压力容器来说是不利的，因为，此时厚壁容器容易产生三向拉力从而造成平面断裂。如Ｑ３４５Ｒ在２０～１５０℃下，板厚从１６ｍｍ增加到１８ｍｍ时，许用应力由１７０ＭＰａ下降到１６３ＭＰａ；Ｑ２４５Ｒ在１５０℃下，板厚从１６ｍｍ 增加到１８ｍｍ时，许用应力由１３２ＭＰａ下降到１２６ＭＰａ。
１.２措施分析。压力容器制造材料的选用需符合国家及行业相关标准的要求，如需材料代用，必須递交书面申请，只有在取得了设计工程师及相关技术人员的认可后，方可实施材料的代换。一些行业标准如《压力容器安全技术检查规程》对压力容器制造过程中的材料代用做出了一些原则性的规定，但在进行压力容器的制造过程中仍需要结合实际需要和设计要求对材料各方面性能进行认真检测。
２、压力容器的加工变形
制造过程中，压力容器的变形有尺寸不准、模具不标准、组装变形等等，这些变形的情况，都可以通过认真校对、规范操作等措施来避免。
２.１问题分析。如果在压力容器制造过程中下料不准，就会使制成的部件超出标准，从而影响整个压力容器的结构和性能；操作不规范或者模具形状尺寸不够标准，也会造成压力容器部件的变形，另一方面，如果没有考虑到材料热胀冷缩的性质，而忽略了材料成型后的收缩，也会造成部件的形变；压力容器壳体的组装过程中，如果误差过大，或发生错口等，将会影响壳体的组装，从而引起不同程度的变形。压力容器的变形，直接制约了其严密性和可靠性，对使用安全和各方面性能造成不同程度的影响，但是由于制造过程中的变形往往是人为原因造成的，因而只要采取有效的控制措施，我们完全可以将加工变形带来的影响削减到最低。
２.２措施分析。首先，要严格校对下料尺寸，必要时可采取计算机软件辅助下料及其管理；其次要严格按照技术要求进行作业，在制造模具时严格检查尺寸，同时也要考虑到材料成型后的收缩问题；安装压力容器壳体时，要采用定位卡具等工具进行定位，还可采用经纬仪来检测部件的不直度，尽量避免错位，减小误差。
３、焊缝布置问题
对于压力容器来说，焊接是不可避免的，压力容器制造中很多部件的连接都要靠焊接来完成，因而焊缝的布置就容易对压力容器的性能和质量造成影响。
３.１问题分析。压力容器的制造过程中，纵向焊缝往往要比横向焊缝更加牢固，另外，作为压力容器的薄弱位置，焊缝的布置对压力容器的强度会造成一定的影响，往往地，我们应尽量避免焊缝的较差、重叠，不能使焊缝距离过劲等等，而在实际操作中，十字焊缝，焊缝叠加的现象并不少见。
３.２措施分析。虽然焊缝的交叉和重叠是不可取的，但是上述情况往往很难完全避免，但是为了进一步确保压力容器的安全性和强度，在筒体材料尺寸选择，拼板方案，筒体组装方向等方面可最大限度地避免十字焊缝和焊缝重叠，即使实在无法避免采用十字焊缝及叠加焊缝等操作之前，对压力容器的应力情况进行完整的分析，如若保证这些操作不会对压力容器的强度造成显著的影响，实施过程中也要注意一些准则，如焊缝中心距不应小于筒壁厚度的３倍，且小于１００ｍｍ，封头不交错的焊缝中心线之间的距离应不大于钢板厚度的３倍等等。
三、结束语
压力容器制造过程中需要注意的问题有很多，除笔者在文中所提到的这几项外，还有一些设计、检测等方面的问题，在此不必赘言。值得注意的是，从设计到检验验收的整个过程中，任何一个环节的疏漏，都有可能造成压力容器的质量问题，因而只有明确质量目标，并采取系统的质量管理措施，优化设计，强化技术指导，规范施工操作，严格检查验收，才能真正保证压力容器各方面性能，使其制造技术和制造水平得到进一步的提升。
【关键词】压力容器；特征；制造；问题；检验
一、压力容器制造中的突出特征
1、压力容器的品种多样，结构复杂压力容器的应用范围较广，在制药、化工、石油、食品等行业都有不同类型的压力容器参与生产。因此压力容器的品种也因为需求的多元化而丰富起来。而且其产品的结构和参数也比较复杂，即使是同一类型的产品在实际的生产中因为客户的需求不同，也会存在结构上的差异，而导致制造中的工艺发生改变。但是在生产的过程中，产品的各部分组件联系相对松散，产品便于形成系列、模式化。
2、安全性要求高。压力容器在应用中多在高温、高压、真空、腐蚀等恶劣的环境下，使用的时间较长，所盛装介质通常是易燃、易爆、有毒、有害的物质，所以压力容器的安全是最为重要的需求。因此压力容器的安全性要求，必须符合严格的强制性规范、标准等，从产品的设计开始到生产到成品使用都必须严格遵循强制性的技术规范和标准。另外，对压力容器的安全性规范还具有一定的时效性。随着技术的水平的不断提高，新技术、新工艺、新材料和新的生成需求，不断改变着压力容器的生产制造过程，同时也影响着标准和规范的改变。旧的标准通常受到当时生产和技术水平限制，但是在技术进步的推动下，新的标准也随之产生，而且新的标准更加注重将安全性和经济性良好的结合起来，在保证安全的同时也提高了产品的性能价格比，让生产和使用者都能够在保证安全的同时提高收益。
3、产品设计的专业性强。压力容器的设计与其他机械设备有所不同，在运用软件设计的同时技术人员还需要具备化工设备设计的整体思路，将容器和机械有机的结合起来，且在实际的应用中有效的保证容器的使用安全和使用效果。
4、生产过程涉及的技术复杂。在压力容器的生产中，所涉及到的学科和技术领域较广。压力容器的制造所涉及的领域有冶金、机械加工、材料化学、材料力学、检验检测等，因此在制造的过程中应当合理的设计和管理生产流程，让多个学科和技术领域有机的协调起来，保证产品的质量和生产效率。
二、压力容器制造过程中的问题及对策
１、材料代用问题
１.１问题分析。以优带劣地选择材料，在压力容器的制造中一般是有益的，性能优越的新型材料往往会在压力容器的制造和使用中体现出更好地强度、可靠性及优越的性能。但是在不同环境下，材料的性能有可能会发生巨大的变化，高性能材料也是如此。因而，如果忽略了这些材料在特殊条件下的变化，而盲目凭借其常温、常压下具有的优越性能来判断优劣是不可取的。例如镇静钢在许多方面的性能都优于沸腾钢，但是当用于制造搪瓷玻璃容器时，沸腾钢的搪瓷效果反而比镇静钢好等等；除此之外，“以厚代薄”的现象也比较常见，以厚板代替薄板时，往往会造成压力容器连接结构的变化，而发生这样的变化以后，压力容器的壳体受力往往会由平面应力状态转向平面应变状态，这种受力状态的变化对压力容器来说是不利的，因为，此时厚壁容器容易产生三向拉力从而造成平面断裂。如Ｑ３４５Ｒ在２０～１５０℃下，板厚从１６ｍｍ增加到１８ｍｍ时，许用应力由１７０ＭＰａ下降到１６３ＭＰａ；Ｑ２４５Ｒ在１５０℃下，板厚从１６ｍｍ 增加到１８ｍｍ时，许用应力由１３２ＭＰａ下降到１２６ＭＰａ。
１.２措施分析。压力容器制造材料的选用需符合国家及行业相关标准的要求，如需材料代用，必須递交书面申请，只有在取得了设计工程师及相关技术人员的认可后，方可实施材料的代换。一些行业标准如《压力容器安全技术检查规程》对压力容器制造过程中的材料代用做出了一些原则性的规定，但在进行压力容器的制造过程中仍需要结合实际需要和设计要求对材料各方面性能进行认真检测。
２、压力容器的加工变形
制造过程中，压力容器的变形有尺寸不准、模具不标准、组装变形等等，这些变形的情况，都可以通过认真校对、规范操作等措施来避免。
２.１问题分析。如果在压力容器制造过程中下料不准，就会使制成的部件超出标准，从而影响整个压力容器的结构和性能；操作不规范或者模具形状尺寸不够标准，也会造成压力容器部件的变形，另一方面，如果没有考虑到材料热胀冷缩的性质，而忽略了材料成型后的收缩，也会造成部件的形变；压力容器壳体的组装过程中，如果误差过大，或发生错口等，将会影响壳体的组装，从而引起不同程度的变形。压力容器的变形，直接制约了其严密性和可靠性，对使用安全和各方面性能造成不同程度的影响，但是由于制造过程中的变形往往是人为原因造成的，因而只要采取有效的控制措施，我们完全可以将加工变形带来的影响削减到最低。
２.２措施分析。首先，要严格校对下料尺寸，必要时可采取计算机软件辅助下料及其管理；其次要严格按照技术要求进行作业，在制造模具时严格检查尺寸，同时也要考虑到材料成型后的收缩问题；安装压力容器壳体时，要采用定位卡具等工具进行定位，还可采用经纬仪来检测部件的不直度，尽量避免错位，减小误差。
３、焊缝布置问题
对于压力容器来说，焊接是不可避免的，压力容器制造中很多部件的连接都要靠焊接来完成，因而焊缝的布置就容易对压力容器的性能和质量造成影响。
３.１问题分析。压力容器的制造过程中，纵向焊缝往往要比横向焊缝更加牢固，另外，作为压力容器的薄弱位置，焊缝的布置对压力容器的强度会造成一定的影响，往往地，我们应尽量避免焊缝的较差、重叠，不能使焊缝距离过劲等等，而在实际操作中，十字焊缝，焊缝叠加的现象并不少见。
３.２措施分析。虽然焊缝的交叉和重叠是不可取的，但是上述情况往往很难完全避免，但是为了进一步确保压力容器的安全性和强度，在筒体材料尺寸选择，拼板方案，筒体组装方向等方面可最大限度地避免十字焊缝和焊缝重叠，即使实在无法避免采用十字焊缝及叠加焊缝等操作之前，对压力容器的应力情况进行完整的分析，如若保证这些操作不会对压力容器的强度造成显著的影响，实施过程中也要注意一些准则，如焊缝中心距不应小于筒壁厚度的３倍，且小于１００ｍｍ，封头不交错的焊缝中心线之间的距离应不大于钢板厚度的３倍等等。
三、结束语
压力容器制造过程中需要注意的问题有很多，除笔者在文中所提到的这几项外，还有一些设计、检测等方面的问题，在此不必赘言。值得注意的是，从设计到检验验收的整个过程中，任何一个环节的疏漏，都有可能造成压力容器的质量问题，因而只有明确质量目标，并采取系统的质量管理措施，优化设计，强化技术指导，规范施工操作，严格检查验收，才能真正保证压力容器各方面性能，使其制造技术和制造水平得到进一步的提升。