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压力容器制造过程中常见质量问题与处理策略

侯连清
  
安家(建筑与工程)
2022年33期
浙江英特科技股份有限公司 浙江 湖州 313300

摘要:本文首先分析了压力容器制造工艺要点,接着分析了控制压力容器制造质量的措施。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词:压力容器制造;工艺要点;质量措施

引言:

压力容器制造过程,从设计到最终出厂是一项非常复杂的系统工程,制造时应该充分考虑其使用工况和环境,如压力、温度、介质特性等。有效控制质量体系的管理和制造工艺的合理性和规范性,消除生产过程中的不规范行为和不确定因素,使压力容器安全性和稳定性得到保证。

1压力容器制造工艺要点

1.1原材料质量要求

在制造压力容器时,合理选材是首要的也是最关键的环节之一,如果用材不当可能导致容器寿命缩短,甚至造成比较严重的安全事故。根据介质特性,腐蚀性介质必须选择耐腐蚀材料,可采用复合板、内表面耐腐蚀衬里或内表面耐腐蚀堆焊层。对于高温临氢环境,则应选择耐热钢、抗氢钢材。因此压力容器材料的选择既要考虑容器的使用工况,还要考虑材料的力学性能、焊接加工性能及经济性能等。总之,要针对不同的使用环境选择与之相适应的材料。

1.2零部件质量

筒体的成型一般采用的方法为卷板机卷制成型,对于厚壁板卷制时应对板材加热一定温度后进行卷制,以保证筒体的圆度。直径较小的筒体可直接采用无缝钢管。封头作为压力容器的重要组成部分,其类型有椭圆、球型和锥形等多种形式,压力容器封头的制造工艺主要有冲压和旋压方法。对封头质量的控制也应从材质及制造工艺两方面入手,封头材质应与设备主体材质一致。对于外协或外购的封头的验收,首先,封头必须由合格供方名录中的制造企业提供。其次,应重点检查封头质量证明书及外观尺寸。还需要对壁厚进行测定,确保封头最小成型厚度符合设计文件要求,对于有焊接接头的封头还需提供封头制造监督检验证书。

1.3焊接及无损检测

焊接作为压力容器制造的关键环节之一,用于将各零部件连接起来。影响焊接质量的因素较多,焊材质量、焊接设备性能、焊工技术水平、焊接工艺规程的编制,以及焊接人员对工艺规程的执行情况。任何环节的不规范都会对焊接质量造成不可逆的影响。因此焊接责任工程师应对焊接过程制定详细流程和检查方式。焊接过程中必须严格控制每一环节质量。无损检测作为检测焊接质量的重要手段,在压力容器制造中发挥着及其重要的作用。无损检测的工艺要点主要包括:一是无损检测人员的必须持有相应检测的资格证书,二次是无损检测人员对工艺的执行。

2控制压力容器制造质量的措施

2.1压力容器的图纸审查

压力容器的图纸审查是保证其质量的重要内容之一,如果图纸审查不仔细、不严格,非常容易造成压力容器制造质量不过关的问题。图纸审查需要关注压力容器设计选用的材料是否科学合理,还要查看技术标准是否符合客户的预期需求,尽量避免图纸审查不合格的现象。除此之外,设计单位资质也是图纸审查的工作内容,因为设计经验不足和缺乏相应资质的技术人员所设计出的压力容器,其质量无法得到保证,一旦发生质量不合格的问题,也无法得到及时有效的解决。压力容器的设计图纸要全面展现制造参数、检验要求、制造工艺等信息,还要将设计人员、审图人员的信息标注在图纸上,方便后期的信息查询和质量责任追溯工作。

2.2压力容器的材料控制

在熟悉图纸技术要求及相应国家标准之后,需要由制造单位进行材料的质量控制和管理。如果原材料采购的物料要求超过国家标准,必须在采购手册中详细说明,避免达不到设计要求,而造成供需双方的质量纠纷。原材料进厂检验也是压力容器质量管理的重要环节之一。首先,要严格检验压力容器受压件和焊缝原材料的质量说明书是否合格,如过质量不达标,应该提供方进行替换。在变更焊接材料时,则应该重新认证替代后材料的焊缝条件,并需要由原设计单位批准并通过企业有关部门的会签。除此之外,还需要注意的是压力元件或焊接到压力元件上的材料不能使用未标记的材料。

2.3压力容器焊接质量控制

焊接条件认证是企业制定焊接条件的基础,也是产品在准备相关焊接条件之前的一项非常重要的准备工作。焊接现场的焊接记录也是重要的控制因素。焊接记录要真实地反映现场焊接的情况,如每次焊接操作时使用的焊接材料、焊接温度等参数,这有助于严格控制现场焊接工艺流程。焊接必须由具备相应资质的技术人员进行,焊接后必须留下独特的标记以便后续质量问题的跟踪,要保证现场指导和焊接记录必须真实可靠。焊接接头的返工也十分重要,与正常焊接不同,焊接返工是一个反复加热和冷却的过程。尤其是对于可焊性差的材料,返工通常会导致不可接受的焊接缺陷,因此,制造企业需要制定并严格执行焊接返工管理制度,保证压力容器的焊接质量。

2.4外观质量和几何尺寸的控制

从外观质量上看,压力容器的结构咬合和不完全渗透都是引起应力集中缺陷的主要原因。如果缺陷的尺寸不是太大,则可以进行抛光处理。如果尺寸超过标准,则需要对焊接部分进行必要的修理。此外,对于用不锈钢制成的压力容器,其电弧损伤和机械划痕也需要打磨去除,压力容器设备的不平整度必须控制在标准范围内,避免额外增加压力容器承受的压力。

2.5无损探伤与焊后热处理质量控制

无损检测是检测压力容器内部质量的主要方法,可以根据压力容器所用材料的可焊性进行选择。由于X线检查的灵敏度要低于超声波检查,因此,需要对两种检测方法进行相互验证,避免无损探伤检测不合格的现象发生。焊后热处理工艺应根据焊接条件认证报告的参数进行设计。对于不同厚度的压力容器制造材料,其热处理温度度有特定的保持时间,不合理的热处理加工温度将会影响材料的性能,因此,应该根据实际情况,准确地掌握压力容器制造材料的热处理温度。

2.6耐压测试和生产文件管理

压力试验是在产品制造完成后而进行的测试,主要是测试压力容器的压力是否满足预期目标的要求。在进行压力测试时,要保证测试压力的数值在规定的范围之内,不能出现测试压力值过大或者过小的现象,耐压测试要根据相关要求进行,在不能随意制定耐压测试标准。压力容器生产文件管理也是保证压力容器质量的重要内容之一,例如交货单、质量检验单等文件都应该整理齐全,要确保所有压力容器生产文件的科学性和准确性。

结束语:

压力容器的制造是一项较复杂的生产过程。中间任何环节的不规范或缺失都可能对压力容器的质量造成影响。因此,在制造过程中,必须严格按照质量控制要求进行,将质量管理措施的作用全面发挥出来。此外,各项目责任工程师也需要严格检查各个工艺流程的质量问题,过程中对问题做详细记录,及时分析在使用工艺技术中存在的问题,以便于对其进行优化和改进,确保压力容器的生产质量能够得到保障。

参考文献

[1]压力容器制造中常见质量问题与处理策略[J].戴超.化工管理.2020(35)

[2]压力容器制造中的常见质量问题与处理策略[J].李其伟.现代制造技术与装备.2021(04)

[3]压力容器制造过程中常见质量问题与处理策略[J].于凌,孔令宝,刘召磊.化工管理.2020(13)

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