生物壓力容器制造中常見問題及分析

1 壓力容器制造特點

壓力容器是一種特種設(shè)備，用于石油化工工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等各個領(lǐng)域，其品種多樣，大致分為四類：存儲、反應、換熱和分離。由于壓力容器的大多在高溫、高壓等惡劣的環(huán)境下使用，因此，對壓力容器的設(shè)計和制造來說，必須保證其安全性。對制造壓力容器所需要的材料要求十分嚴格。在實際作業(yè)中，制造壓力容器難度非常大，需要各專業(yè)協(xié)同合作進行，技術(shù)非常復雜。對于壓力容器的設(shè)計人員，除了需要壓力容器的專業(yè)知識以外，還需要具備其所用行業(yè)的專業(yè)知識，按照標準和規(guī)范嚴格進行壓力容器的設(shè)計，以保證其安全性。

2 壓力容器制造過程中的常見問題及分析

隨著壓力容器制造工藝的不斷發(fā)展，其制造過程中的一些問題也漸漸暴露，需要我們及時的發(fā)現(xiàn)問題，規(guī)避風險，提高壓力容器的安全性。這些問題包括材料問題、變形問題、焊縫問題、應力腐蝕問題和氫脆問題等。

2.1 材料問題

壓力容器制造過程中的問題主要包括材料代用問題，以優(yōu)代劣和以厚代薄，這種情況在實際生產(chǎn)過程中屢見不鮮。材料質(zhì)量的控制是保證壓力容器安全使用的前提。從設(shè)計、采購、驗收、保管、發(fā)放和使用全過程嚴格控制材料的質(zhì)量。在材料的選擇上必須嚴格執(zhí)行國家標準和各項規(guī)范。在選購材料時，必須保證該材料生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的材料符合相關(guān)標準和規(guī)范。材料進場前，需要對材料進行驗收。首先就是要檢驗材料供應商的資質(zhì)，壓力容器的主要承壓元件如果出現(xiàn)代用情況，需要向原單位備案；材料標記的移植是防止材料的混用和錯記的有效手段，建立完善的材料標記移植管理程序，保證承壓元件從保管、發(fā)放、下料及生產(chǎn)流轉(zhuǎn)過程中的可追蹤性；其次要檢驗原材料的各項參數(shù)，嚴格按照相關(guān)標準和規(guī)范進行驗收。材料進場后，由材料負責人對材料進行驗收編號。對于焊接材料的管理，必須按照專門的規(guī)范進行，以免造成安全隱患，無法保證壓力容器的質(zhì)量生產(chǎn)過程中焊接材料的保管必須設(shè)置二級庫，存放的時候應按區(qū)分類，根據(jù)牌號、規(guī)格、材檢號要標注清楚，對于特殊的焊材，應專門保管。

2.2 變形問題

壓力容器的變形嚴重影響使用的嚴密性和可靠度，進而影響壓力容器運行過程中的安全性，必須認真制定并嚴格遵守制造工藝和標準，確保壓力容器質(zhì)量滿足國家規(guī)范和各項規(guī)程的要求。壓力容器在制造過程中的變形主要是由于下料尺寸誤差、模具形狀和組裝過程中的誤差引起的。要解決這個問題，同樣要從這三方面著手，首先就是要提高下料水平，嚴格計算所需要的材料，可以采用計算機軟件輔助計算下料及管理；其次嚴格控制模具的形狀，充分考慮壓力容器成型過程中和成型后的變化，另外，對壓力容器組裝的過程中，用定位卡具進行定位，以防止壓力容器的變形，用經(jīng)緯儀檢測直度。實際操作過程中，采取對稱切割或者機械加工，在坯斜板切割后進行平整矯正等方法避免火焰切割變形；對于失穩(wěn)變形，可以用緊貼殼體的筋板加強開孔區(qū)，等阻焊接管后殼體處于整體穩(wěn)定狀態(tài)時，再把加強版撤掉。避免熱處理變形，在爐壁火焰噴嘴處設(shè)擋火墻，必要時，對高溫下易失去溫度的壓力容器部件進行加固。

2.3 焊縫問題

壓力容器制造過程中，很多部件是靠焊接連接的，焊縫的布置及焊接質(zhì)量直接影響壓力容器的質(zhì)量，特別要注意焊縫缺陷進而產(chǎn)生應力集中現(xiàn)象。在焊接過程中，注意焊縫的布置，焊縫的交叉和重疊不可避免，因此，在操作之前需要對壓力容器進行應力分析，可以用計算機軟件進行輔助計算。影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵是操作人員的專業(yè)水平，因此，要注重焊接工作人員的管理，對其從業(yè)資格和相關(guān)資質(zhì)進行審查，保證持證上崗。

2.4 應力腐蝕問題

應力腐蝕裂紋的產(chǎn)生是由于應力和腐蝕環(huán)境共同作用產(chǎn)生的。在實際操作過程中是無法避免應力產(chǎn)生的，腐蝕環(huán)境也是沒有辦法擺脫的。因此，需要從材料本身出發(fā)來解決這個問題。在設(shè)計壓力容器時，就需要充分考慮到應力腐蝕問題，選擇適合的材料。另外，可以對結(jié)構(gòu)進行處理、熱處理、防腐處理等，盡量減少應力腐蝕；裂紋產(chǎn)生的可能。

2.5 氫脆問題

氫脆是溶于鋼中的氫，聚合為氫分子，造成應力集中，超過鋼的強度極限，在鋼內(nèi)部形成細小的裂紋，又稱白點。氫脆只可防，不可治。氫脆一經(jīng)產(chǎn)生，就消除不了。溫度越高，氫脆程度就越深，鋼的含碳量越高，氫脆的現(xiàn)象就越嚴重。防止氫脆現(xiàn)象的產(chǎn)生可以在鋼中添加鉻、鈦、釩等金屬元素，還可以添加緩蝕劑，電鍍、吹沙除銹等方式都可以在一定程度上減少氫脆現(xiàn)象的發(fā)生。

3 無損檢測

壓力容器制造完成后，必須在成品出廠前進行質(zhì)量檢測，目前，我國主要采用的檢測方法為射線檢測（RT）技術(shù)和焊縫的UT檢測。隨著無損檢測技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，無損檢測的結(jié)果更為客觀、準確和真實。