壓力容器制造中常見質量問題與管理策略

山東省淄博市特種設備檢驗研究院 王保興 張宇睦 閆鳳琴 姚新寬

壓力容器在工業生產中具有極為廣泛的應用場景，為了讓壓力容器具有更為優異的安全性，應對壓力容器制造中常見的質量問題進行分析，了解不利于壓力容器功能發揮的因素，并找出對應的解決措施。通過對壓力容器特征與制造要求的闡述，全面剖析壓力容器制造中常見的質量問題，得出最佳的改善方案。

壓力容器作為常見的設備，其在我國經濟發展中具有極為重要的作用。壓力容器的構成相對別致，因此壓力容器的制備工藝難度較高。通常而言，壓力容器在制造中需依照相關標準進行設計，具有明顯的強制性與標準性。由于壓力容器多處在惡劣工作環境下，因此很多壓力容器都需要在真空環境下工作，經常接觸具有毒性與易燃易爆屬性的介質，因此在制造過程中應注重設備的耐腐蝕性與抗壓性。除此之外，壓力容器適用場景較多，不同工況對設備性能的要求不同，所以在制造過程中需根據工況對設備的參數與結構進行優化。

一、壓力容器制造中質量問題包括材料問題、制造過程中存在的問題、焊接問題、質檢問題等

其一，壓力容器制造過程中對質量的要求較高，所以制造企業在材料選型中應了解設備的性能需求。我國在壓力容器制造中在材料選型方面尚存一定問題。一是壓力容器制造材料中對化學成分的比例要求較高，部分材料生產過程中沒有經過有關機構的檢驗，如利用成本低的碳鋼代替合金鋼。碳鋼和合金鋼在性能方面并沒有明顯差異，但碳鋼的焊接性與耐腐蝕性明顯差于合金鋼?？紤]到壓力容器對承壓能力要求較高的問題，因此制作過程中應選擇化學成分達標的材料。壓力容器工況較為特殊，極易出現外殼損壞的問題，此類問題對材料的性能均有極高要求。二是壓力容器設計過程中為了滿足性能需求而私自將壓力容器的側壁加厚，不僅加大了焊接工作量，還浪費了大量的材料。

其二，壓力容器制造過程有一定概率出現形變的問題。當壓力容器出現形變時，對設備質量具有直接影響，還會影響設備的安全性。在壓力容器使用中出現形變問題應探索原因所在。壓力容器結構較為復雜，并且存在大量的焊縫，當應力集中在某個點位時，在焊接過程中會導致壓力容器發生形變。除此之外，當壓力容器遭受強力影響時很容易會出現形變的問題。

其三，焊接是壓力容器的核心工序，是對壓力容器質量影響最顯著的環節之一。焊接工藝直接決定著壓力容器的綜合性能。在壓力容器制造中，部分人員未按照嚴格要求控制焊接工序，或者對電流的控制不合理，讓壓力容器焊接位置存在較大的安全隱患，導致設備的承壓力減弱，如此會降低容器的耐腐蝕性能。當壓力容器處于高壓環境時，很容易引發安全事故。

其四，壓力容器制造中需經過質量檢測。目前，壓力容器質量檢測主要利用無損檢測技術，目的是對設備焊縫內部質量進行評估。壓力容器質量檢驗主要利用射線檢測，這種檢測方法具有一定缺陷。部分企業尚未具有與曝光曲線相符的制造工藝，部分企業沒有與曝光曲線相同的射線底片，或者曝光數量和底片數量不一致，這樣將導致焊縫內部出現內圓缺少間距或影響粘連的問題。除此之外，部分檢測人員為了提升檢測效率，在暗袋上搭接標記，促使設備局部質量檢測的問題無法察覺，降低了質量檢測的有效性。

二、壓力容器制造中需嚴把質量關，對各個制造環節的質量進行有效管理，確保壓力容器性能滿足使用所需

其一，在壓力容器制造中應做好材料質量檢驗工作。一是生產過程中不可對材料進行隨意更換，并嚴格把控材料中的劃分成分含量，讓其與設備的性能需求相符。二是壓力容器制造過程中不可隨意增加邊緣結構的厚度。在制造過程中需對原材料劃分成分進行檢測，在進場后也需進行復測，確保材料滿足性能新要求。材料檢測過程中如果出現不合格的材料應立即替換，確保材料滿足質量需求。切割過程中應控制好切割的尺寸，如果溫度過高將導致出現弧度邊問題，因此切割過程中應合理選擇切割方式，確保切割方法和切割需求的匹配。

其二，針對壓力容器形變的問題需加強控制。一是依照制造流程進行生產，對作業情況進行實時監督。設計壓力容器時應將生產過程中的各類問題全部考慮周到。比方說將熱磨具的冷縮情況應作為質量評估的重要參量，以此避免壓力容器出現形變問題。大多數情況下，壓力容器生產質量中均會用到熱加工，熱加工過程中會出現較大的強制力，此時將打破壓力容器的受力平衡狀態，導致壓力容器出現巨大應力，促使壓力容器出現形變及裂縫。在壓力容器制造中，需嚴格控制內部應力，依照控制手段把控設備表面溫度。為了讓火焰溫度與設備盡可能隔絕，應將擋火墻布置到爐壁火焰的噴嘴位置，讓部分熱量得到釋放。假定壓力容器外殼厚度與要求存在差異，為了讓內部環境處于穩定狀態，應結合實際情況采用對應的控制措施讓內部厚度的性能與圖紙相符。

其三，壓力容器制造中核心工序是焊接。焊接在壓力容器制造中發揮著巨大作用，對設備質量有直接影響。焊接過程中需保證焊工具有上崗資格證，焊接工藝和焊接操作也應該滿足設定要求。焊接之前應做好預熱工作，讓其淬硬傾向有所減緩，達到控制裂紋的目的。壓力容器制造過程中，部分焊工為了提高工作效率，焊接過程中尚未充分預熱就開始焊接作業，很容易出現焊接裂紋。為了控制焊接裂紋，應對焊縫進行刨除處理，對壓力容器整體生產進度進行控制。除此之外，焊接技術與焊接質量有直接關聯，應利用先進的技術設備與制造工藝改良焊接工藝。壓力容器制造企業需對焊接工作者的綜合素養進行把控，確保焊接人員的道德操守與職業能力滿足生產要求。焊接中時常出現不良焊縫，應對其按規定進行修繕處理，以此降低后期維護成本。

其四，影響無損檢測質量的主要因素是檢測者對有關規范的理解不足，并且基礎知識掌握不牢固，或是部分人員缺乏職業素養。為了確保檢測質量及效率，應對檢測人員進行技術培訓，讓其熟知相關規范，激勵檢測人員對自身檢測水平進行提升。除此之外，壓力容器生產單位應持續優化管理體系，利用批評教育的方式讓檢測人員約束自身行為，結合獎懲措施保證壓力容器的制造穩定進行。

壓力容器制造生產中存在一定的質量問題，此類質量問題均會影響壓力容器的使用性能。為了確保壓力容器性能滿足使用要求，應對質量問題進行匯總，并找出解決措施，注重無損檢測、材料選型等關鍵環節，達到提高壓力容器質量的目的。