如何控制压力容器制造过程中的变形问题

如何控制压力容器制造过程中的变形问题

唐义超

山东旭洋机械集团山东临沂276000

摘要：压力容器属于承压设备中的一种，现如今于多个领域中都具有较为广泛的应用，在对其实施制造操作的过程中，出现变形问题的可能性极高。本文简要分析了压力容器的一些特点，并针对其变形问题及相关的解决策略实施了较为详细的分析和探讨，希望可以为有关的部门及人员提供一些帮助和参考。

关键词：控制措施；压力容器；制造过程；变形问题

引言：压力容器一般存在较为优良的耐压力以及耐高温性能，所以，于现如今的多个领域中都具有较为广泛的应用。但与此同时，倘若无法在制造其的过程中，对各种相关问题实施有效控制，将会直接影响容器的整体质量以及后期的使用效果，其中，影响较大的问题之一便为变形问题。基于此，有必要基于各种变形问题的发生原因、具体位置等加以充分考量，以便于探寻和应用多种有效手段将问题解决。

一、压力容器特点分析

第一，种类较多。时代不断发展，各种类型的压力容器不断涌现出来并于诸多领域中得到了较为广泛的应用，其中，基于生产需求的不同，即便是同种压力容器，其生产参数及产品结构也不尽相同，这是使得市场中压力容器种类繁多的重要原因。第二，安全性需求较高。压力容器的使用环境通常较为恶劣，盛装的也多为具备较高爆炸性以及可燃性的物质，因此，其对安全性的要求及需求相对较高，在制造其的过程中，理应注重严格遵循相关的安全生产规定[1]。

二、压力容器制造过程中的变形问题及控制措施分析

（一）成型误差变形

制造压力容器时，基于人员的操作或者加工失误等原因，都会导致成型误差问题的出现，不仅会大幅度降低容器的整体使用效果，也会造成较大的安全隐患。

控制措施：技术人员应对容器的内应力加以有效分析，并针对可能产生的变形问题进行科学的预测和分析。首先，于容器成型前，对其模具设计标准进行全方位查验，有助于提升设计质量，优化形变误差问题。其次，在制造压力容器时，基于模具的设计尺寸，对容器规格加以有效控制，基于容器母材自身的实际性能，优化及改良相应的加工流程，并实时观察热成型零部件的回弹量以及变量等参数。

（二）内应力变形

基于材料本身存在的内应力，在对其实施具体加工的过程中极易导致变形问题出现，最后致使容器的整体结构及应用效果受到较大的不良影响。而产生这种状况的具体原因包括：在具体制造压力容器的过程中，会涉及到多重热处理，但压力容器自身存在内应力，在对其进行组装操作的过程中，也会受到强制拉力的影响。内应力变形的明显性相对较低，不易察觉，但会导致压力容器的安全性大幅度降低，诱发其他问题及危险事故的可能性也极大，特别是在对压力容器实施正式使用以后，基于环境的变化，此类变形问题会不断趋于严重化，最终致使容器的裂纹数量增大、面积增大，严重影响容器的整体使用效果及安全性[2]。

控制措施：针对此类状况，热处理工艺人员理应注重对热处理的配置时间以及次数实施科学设计，以求可以通过提升热处理有效性的方式，降低内应力变形问题出现的可能性。具体而言，在热处理过程中，需要对处理炉的温度进行严格控制，并应确保与其有关的各种参数都可以满足所规定的要求，有助于更好的维护系统温度平衡。如，现如今应用较为广泛的热处理方式之一为喷嘴式加热处理，想要实施此项操作，需要优先于设备的内部设置实效性较高的挡火装置，有助于降低受热不均问题出现的可能性，同时，应用支架实施相应的加固操作，此外，也需要对设备的稳定性以及性能的变化情况加以实时关注，有利于大幅度降低内应力变形问题出现的可能性，提升设备使用的整体安全性。

（三）焊接变形

在具体对压力容器实施制造操作时，可对压力容器质量起到影响的关键性因素之一即为焊接。在实际实施焊接操作的过程中，基于温度持续提高，压力容器出现变形问题的可能性极大。具体而言，基于焊接的影响，容器的焊缝及周围母材的形状会发生改变，进而致使整个容器的形状发生变化。不仅会导致压力容器的耐腐蚀等性能大幅度降低，也会致使所制造的容器无法达到所规定的的产品质量安全标准，减少容器的实际使用年限。

控制措施：针对上述问题，理应重视设计出合理的焊接工艺操作顺序，优化焊接施工标准，对焊接变形的状况进行实施观察和了解，并在具体实施工艺操作以前，针对可能出现的各种变形问题实施合理的预测，有助于提升问题的实际控制质量以及处理的及时性。第一，在压力容器的体积增加时，需要对其实施合理的焊接组装管理操作，对其整体及各零部件的受力情况实施调整，同时，基于所规定的相关原则，有序的完成各环节焊接操作；第二，针对需要同时进行多组焊接操作的压力容器而言，在焊接过程中，需要注重对母材的基本参数加以充分考量，合理的留出相应的收缩量，且应尽可能的防止焊接过程中产生收缩等问题，有助于降低容器变形的可能性。

此外，针对钢板坯料以及简节等的变形问题也应提起高度重视，首先，有效分析简节的变形情况，在具体实施钢材制造操作的过程中，针对直径较大的壳体短筒节精加工体系，应注重合理应用火焰切割法，并应在切口处温度降低至相应标准后，基于热胀冷缩的原理针对弧边的变形情况实施合理分析，在堒圆制作完成以后，应注重优化焊接及组队。只有确保对称切割的质量，才可以促使产品拥有较高的质量。其次，倘若发现钢板坯料变形，则需要优先对压力容器内部的大型法兰等结构实施有效分析，对钢板坯料的制造结构加以合理处理。

结束语：综上所述，有效提升压力容器可靠性以及稳定性，促使其可以于高腐蚀、高压等环境下良好发挥实效性的手段之一，即为对其制造过程中出现变形问题的原因及条件等实施深入、有针对性的分析，进而提出多种实效性较高的控制措施，有助于提升压力容器的整体制造质量以及后期使用效果。

参考文献：

[1]曹冬冬,李二兴,王天先.国产200mmSA516Gr70(HIC)钢制压力容器的生产制造[J].山东化工,2018,47(07):84-86+89.

[2]刘静,董璐.00Cr14Ni14Si4(C4)奥氏体不锈钢及其在压力容器制造中的应用[J].压力容器,2017,34(08):43-56.