压力容器制造研究

【摘要】压力容器是生产、生活中广泛使用的一种设备，除了在设计时应严格按标准规范要求设计外，制造过程亦至关重要，且有些问题应引起足够的重视。本文主要围绕着压力容器的设计质量、制造质量和安装质量三各方面展开，进一步提出压力容器制造过程中出现的常见质量问题，并提出相应的解决方案。

【关键词】压力容器；设计质量；制造质量；焊接技术；控制措施

压力容器在日常生活中应用较为广泛，主要作用为在一定的压力、温度和易燃、易爆、有毒介质的条件下对特定物质进行加工和处理的特种设备。一旦其质量出现问题,将连带着大规模安全事故的发生,对个人和企业存在不可估量的高危险系数.这就使容器质量符合压力容器的基本要求。第一，对容器内的压力有较大的承受性，即在足够的压力强度下，能够保持有效的工作状态。第二，压力容器的外力作用能够使其保持原来的形状。第三，密闭性也是压力容器必备的特性之一，以保持容器内压力和防止容器内有毒气体及物质的溢出。第四，压力容器应当具有足够的使用寿命。因此在容器设计或者制造过程中应充分考虑此因素，把握好每一个影响容器寿命的细节，确保品质优良。第五，压力容器要尽可能的方便制造、安装、检查和维修。

一般来讲压力容器的质量由设计质量、制造质量和安装质量三部分组成，其中制造质量的好坏起着关键的作用，尤其其中涉及到的一些工艺技术，例如工艺水平和焊接技术水平等。要想提高压力容器制造行业的水平，重点是加强质量过程的控制。只有把制造过程中的每个细节把握好，每个环节控制，才能制造出质量优良的产品来。

现有压力容器制造由设计、机加工和铆接、材料、焊接、计量理化和检验等部分贯穿于整个过程，各部分相互联系，相互协调，相互制约，共同完成压力容器产品的制造。本文基于压力容器制造的构成和特点，从设计时标准的选用、材料代用、焊后热处理及产品焊接试板等方面，分析了压力容器制造中常见问题。

一、压力容器的构成和特点

1、产品结构和参数的多样性。压力容器产品适用范围广，如制药、化工、石油、冶炼、饮食等行业，产品具有品种繁多的特点，即使是同类产品中，也会因客户需求上的差异，造成产品结构上的不同，进而引起制造工艺上的多样性。

2、有较高的安全性要求。压力容器制造，必须遵循大量的、强制性的标准和规范，并且标准和规范具有时效性。压力容器产品因其多在高温、高压、真空、腐蚀等环境条件下长期运行，而所盛装的介质常为易燃、易爆、剧毒、有害物质，因此产品的安全性被放在首位，产品从设计开始，就需要遵循强制性的标准和规范，如GB150、GB151 等等。

随着科学技术的不断进步，新技术、新工艺、新材料和新的管理手段的运用，加速了标准和规范的更新。例如旧标准受当时的技术和经济条件的限制和制约，以考虑安全性为主，忽略了客户对经济性的关注；新标准在新思想的影响下，制定者已意识到客户对经济性的需求是不可忽视的，故新标准逐渐把经济因素放到了比较重要的位置，这体现在新标准中对安全系数的降低。

3、制造过程中存在着许多相似的信息。在压力容器产品制造的统计过程中，发现其中存在着许多相似信息，如工艺流程的相似性、零部件几何形状之间的相似性、产品结构之间的相似性、同事物处理过程之间的相似性。对这些相似信息的利用，能有效地提高企业的竞争力。

4、设计具有较强的专业性。压力容器产品不同于通用机械产品，在运用软件技术进行产品设计时，不仅要求人员掌握先进的计算机技术，更要具备化工设备的整体设计思想。

5、涉及多行业、多学科的综合性产品。压力容器制造技术涉及到冶金、机械加工、腐蚀与防腐、无损检测、安全防护等众多行业，因此制造过程要求多行业、多学科、多方面的协作共同来完成，并且为确保产品质量，形成了以职能为中心的、以控制为导向的机械式组织结构。

6、结构复杂，多种多样。使产品的品种增多，但组成产品的各部分组件间联系相对松散，产品便于进行系列化和模块化。

7、焊接质量是主要的质量控制点。制造过程是以钣金件的焊接质量为主要质量控制点，同时也是制造过程的薄弱环节。

二、压力容器设计质量的影响因素及控制措施

压力容器作为特种设备之一，设计质量的好坏是关于其整体质量的第一步。由压力容器质量安全所引发的事故不计其数，同时也给国民经济的发展带来了巨大的影响。因此，压力容器质量安全的形势十分的严峻，应从生产的众多方面着手，不断的完善和解决生产安全方面所存在的不足。设计质量的提高要求技术人员要根据压力容器的特性，对其材料和零部件的选取等方面进行充分的斟酌和试验。同时，设计单位技术力量也尤为重要，一些设计团队的技术支持水平较低，甚至直接导致设计时选用的标准不正确情况的发生。压力容器对工作环境要有很大程度的适应性，因此材料选择尤为重要。为保证压力容器的质量，尽量减少安全事故的发生，应正确的进行选材、用材。选材不当、材料误用、材料缺陷等材料原因是造成压力容器设备事故的主要原因之一。首先，在压力容器设计过程中，根据容器的具体工作环境及用途，分析材料材质的化学成分及属性。在考虑材料的适用性的同时，也应综合考虑材料的成本，进而综合各种因素选择既符合生产要求又经济实惠的材料。在引进材料过程中应加强管制，对是否符合该设备的设计技术要求，化学成分、力学性能、工艺试验、无损检测是否符合要求等方面也要加强监管。

三、压力容器制造质量的影响因素及控制措施

压力容器的制造属于精密仪器的制造，对制造工艺要求比较严格。为了保证压力容器产品形成的各个阶段都处于受控状态，确保产品质量满足法规、标准的要求，压力容器制造工艺、生产过程管理、工装和模具也应该严格按照规定进行。制造工艺应严格遵守压力容器制造的工艺流程。钢制压力容器大多采用焊接方法制成，压力容器制造过程中的焊接质量控制变得尤为关键。焊接生产也是现代工业生产中制造各种机器部件、工程构件和装备的主要生产方法之一，使得焊接技术对焊接人员的技术水平要求较高。对焊接材料的使用过程应十分谨慎，避免出现差错。由压力容器制造单位的技术部门应提供采购技术条件，详细规定采购焊接材料的质量要求和标准，管理部门应实行具体的监管。

四、压力容器无损检测

无损检测对压力容器质量的检验起到重要的作用。目前，我国主要采用的检测方法为射线检测（ＲＴ）技术。然而，随着超声波检测技术的日益成熟，特别是数字式可记录超声波探伤仪在相关领域的广泛使用，压力容器焊缝的ＵＴ检测可与ＲＴ检测等同采用。以期进一步降低制造成本，提高劳动效率，增强企业市场竞争能力。

五、结束语

压力容器的制作过程，从设计图纸的工艺性审核、制作工艺的编制、材料的验收入库到制作、检验与验收的各个环节，都是至关重要的。任何一个环节出了问题，都会影响压力容器的最终质量，所以只有澄清概念，统一思想，达成共识，才能使我们的压力容器制作水平登上新的台阶。

参考文献

[1] GB150-98,钢制压力容器[S].

[2] TSGR3001-2006,压力容器安装改造维修许可规则[S].