压力容器制造质量控制分析

摘 要：压力容器在工业领域的应用十分广泛，由于压力容器质量问题产生的事件屡见不鲜。本文对压力容器的特点进行了简要分析，并据此提出了提升压力容器制造质量的措施，包括对于原材料的控制、制作过程的控制、尺寸外观的控制、焊接质量的控制等，为加强工业生产的安全提供了一些发展思路。

关键词：增强纤维;应力集中;热处理

工业生产活动经常会使用一些特殊原材料，这些材料有毒、易燃易爆，如果不能进行妥善保管将会造成严重后果。压力容器是为了盛放这些危险气体或者液体所设计出来的容器，具有一定的承压能力和相应的性质，以应对工业生产中可能出现的危险。

1.压力容器的特点

首先是制造工艺的复杂性，不同于一般的容器，压力容器主要应用于航空、化工等高精尖领域，对于容器的制造流程要进行严格把控，一般要进行原材料的选购、机械加工、热处理、压力试验、无损试验、表面防腐等制作后才能出厂使用。目前压力容器的制造商在对容器的生产流程进行规范化控制，确保各个工序之间进行有机连接，在保证质量的同时也能提高生产效率。

其次是容器强度高，压力容器的制造材料中含有一些增强纤维，纤维的加入使得容器的强度提升，形变能力大大增强。如果发生了过载事件，一些纤维断裂，载荷的压力会分散到未破坏的纤维上，使得容器可以继续使用，不至于发生严重后果。混入增强纤维的压力容器在制成后的刚性强、质量好。

再次是韧性好，传统的钢制压力容器在发生压力突然增大的情况时会发生破裂，造成严重后果，但复合材料压力容器的材料和基体可以做到有机融合，压力增大时，可以将载荷平衡传递到容器各处，防治局部断裂，增加了安全性，提高了容器的抗压能力和断裂韧性。

最后是耐蚀性好，由于压力容器需要储备一些腐蚀性液体和气体，如果使用传统金属，则很容易造成腐蚀。压力容器由于是由复合材料组成，耐腐蚀性有明显提升，甚至不需要做特殊处理就可以满足工业生产中的耐腐蚀要求。

2.提升压力容器制造质量的控制措施

2.1原材料质量的控制

压力容器的应用十分广泛，使用的环境十分复杂恶劣，经常在一些高温高压、易燃易爆的环境中使用，因此需要较好的承载压力，对于制造的原材料要进行仔细筛选。选购前要对压力容器进行设计，画出设计图纸，以图纸为基础进行采购。

在原材料的选购环节，要遵循国家有关标准和规定，选择质量有保障、信誉好的厂家进行采购，需要检查相应的资质证书。采购师可以进行抽样调查，选取一些样品进行检验，合格后才可以大量购入。在材料购入后要对于其进行妥善保管，避免因为保管条件的不到位，造成材料無法使用。在每次使用前主要做好检测，确保材料的合格再投入到生产活动中，对于每次使用的数量和种类也要做好记录，避免材料的过度浪费和无故丢失。发现一些材料因为时间原因无法使用时，要及时出库处理，避免别的员工误用。

如果发生了由于一些材料储备不足不得不使用某种材料代替的情况时，一定要进行申请与报备，不能私自进行替换，在得到有关部门的准许后方可使用。这是由于材料的替代需要重新计算容器强度，并不能简单地认为以厚代薄就可以，有些材料的许用应力和厚度是成反比的，比如钢板，如果简单进行替代会造成严重事故。

2.2制作过程的控制

对于制作工艺的控制也很重要，因为压力容器的类型不同，适用于的工作环境和工作条件也不同。压力容器的制造需要根据条件灵活转变，严格遵守配套的制作工艺文件，不能使用一刀切的方式来制造不同的压力容器。在保证制作质量的前提下，可以进行生产线的规范和合并，以提升生产量，提高生产效率，进而降低生产成本。这就对于生产人员的技艺提出了更高的要求，生产人员在遵守文件要求的前提下可以研究一些提高生产的方式，同时不断磨练自身技艺，对于压力容器的各个成产环节都要有专人负责，在发生问题时可以追责到人。在制造过程中严格按照操作步骤进行操作，严禁省略步骤和跳过步骤。

2.3尺寸外观的控制

压力容器对于尺寸和外观的要求十分严苛，如果制造出来的容器没有到达设计的标准很可能造成压力容器的断裂。因此要注意压力容器的几何尺寸变化，如果几何尺寸发生变化，那内部压强很可能会因此变化，造成使用过程中容器强度失效，液体或气体的泄露。在外观上，要注意以下几点，如焊接接头表面质量是否可靠，角焊缝焊脚尺寸是否到位，焊接接头是否牢固，母材表面能质量是否达标等。尤其需要注意的是局部咬边问题，咬边会导致应力集中，应力集中能使物体产生疲劳裂纹，也能使脆性材料制成的零件发生静载断裂[1]。

2.4焊接质量的控制

焊接是保障压力容器质量的最后一道防线，决定焊接质量的主要是焊接材料和焊接工人技术两方面。焊接材料同原材料一样，需要严格进行采购和筛选，进出库都要有严格的记录，严禁使用过期不合格的材料进行焊接工作。同时压力容器对于焊接工人的技术要求比较严格，需要焊接工人有过硬的专业技术，持证上岗，需要额外注意的是证件上的类别要与所从事的焊接类别相一致，避免人不对岗的情况发生。焊接中可能会发生在遵守了规范流程后，仍然会出现局部过热的问题，导致受力不均，焊接不牢固，在未来使用中可能产生安全事故。为了避免这种情况的发生，在正式焊接前都要进行一定程度的试焊，通过观察试焊部位的牢固程度决定后续工作的进程，以保证焊接质量。

焊接过程会涉及到热加工环节，热加工中会产生极大的强制力，反作用于内部后会形成相应的内应力，产生变形裂缝风险。因此焊接后要进行热处理，即使用降温、保温、升温三个阶段的温度变化来加固压力容器。在热处理过程中需要对于仪表定时检查，确保参数的正确，做好相关记录，过程中控制好温度，在护壁火焰的喷嘴位置设计挡火墙[2]。

3.结束语

综上所述，压力容器的质量对于工业生产的安全至关重要。为了保证企业生产的安全，降低生产成本，企业重视起压力容器的质量。在材料选购、制作、焊接等过程中严格遵守标准和规定，建立起科学化、规范化的压力容器制造质量管理体系，提升压力容器的质量，为企业生产奠定良好基础。

参考文献：

[1]刘秀.压力容器制造质量控制与监督检验措施分析[J].中国金属通报，2018（04）：193-194.

[2]于凌，孔令宝，刘召磊.压力容器制造过程中常见质量问题与处理策略[J].化工管理，2020（13）：100-101.

作者简介：

赵家源（1988—），男，汉族，天津，本科，主要研究压力容器方向。