压力容器常见缺陷分析及影响

任明艳 杨梅香

摘  要：在各工业领域，多数压力容器被用于储存有高度污染性、毒性、腐蚀性以及易燃、易爆的介质。压力容器出现各类运行故障问题如介质泄漏、结构破损等，将会造成严重的经济损失与人员伤亡事故。分析压力容器设计制造过程中常见的缺陷、问题并提出应对改进措施，以供参考。

关键词：压力容器;常见缺陷;解决方法

引言

目前我国的经济处在快速发展阶段，各个行业也逐渐步入正轨，所使用的压力容器数量逐年上升，同时企业对压力容器的质量和使用效果要求也越来越高。由于多数压力容器被用于储存有高度污染性、毒性、腐蚀性以及易燃、易爆的介质，并且其在生产过程中很容易受到外界环境及内部因素的影响，生产企业不仅要优化改进压力容器的制造工艺，还要充分考虑单位需求提高其使用价值、延长其使用寿命。

1.压力容器存在的缺陷及影响

1.1原材料性能指标不达标

压力容器作为一种高性能器件设备，合理的材料是保障其性能的重要指标。在生产制造前，应当根据实际情况来选择合适的材料，以达到最佳的性能要求，保障压力容器的生产施工。从实际分析来看，材料使用不合理已经成为压力容器生产施工中的主要问题之一。根据调查，由于材料选购部门工作人员的疏忽，未严格根据材料标准筛选材料，而用于压力容器制造的材料类型较多，如果有其中一种不符合标准便有可能会影响压力容器的整体性能。目前有许多因压力容器内某种材料性能不过关而导致爆炸或其他安全事故。此外，不合理的材料不仅会给企业造成损失，还极有可能会危及相关工作人员的生命安全。

1.2焊接工艺不能保障容器整体性能

焊接工艺是保障压力容器整体性能的重要过程。无论是哪一种工业用容器，几乎均需应用到焊接工艺，而且当前焊接工艺已经引入了许多的新技术、得到了较大的发展。尽管石化行业的压力容器需要根据实际情况的不同来选择不同的焊接工艺，但均对焊接工艺有着极高的要求。压力容器需要在高温、高压的状态下工作，其中的压力大致可分为纵向和横向，无论是哪一种方向的压力，均会对压力容器产生冲击，而此时良好的焊接工艺能够真正地将多种材料连接成一个整体，使压力容器拥有极佳的性能。但在实际焊接工作中，存在纵向、横向焊接工艺选择不合理等问题，甚至存在一定的盲目性，导致压力容器的焊接工艺不佳。

1.3加工过程不合格

压力容器的设计制造对工艺有着极高的要求，过程复杂且需要做许多复杂性工作，因此要从实际出发，做好加工处理，保障整体加工过程的合理性。以前，压力容器加工过程无严格的质量管控体系，在实际加工时极有可能会出现质量管理不佳的问题，并诱发一些问题，如测量仪器精准度不佳、工作人员操作规范性不足等。虽然预先会制定相应的加工方案及施工规划，但能够真正从综合、全面的角度考虑问题，又如过于注重压力容器、未兼顾在地形操作环节等，许多细节性问题极有可能会严重影响压力容器的性能。

2.压力容器制造缺陷的应对措施

2.1准确计算法兰数值

作为压力容器设计核心内容，法兰设计效果将直接影响压力容器整体设计质量。加强对法兰设计管控，可以有效提升压力容器设计质量。在国际上，广泛应用的压力容器法兰设计方式属于Waters法。通常情况下，法兰应力由3個部分构成，分别是法兰力矩应力、由压力直接作用于法兰本体造成的环向应力、由组成法兰各个环节在压力影响下形成的应力，因此需要科学核算压力容器法兰设计，从结构、受力情况等方向综合思考，结合压力容器设计和制造要求，获取精准的设计参数，从而提升压力容器设计制造质量。

2.2选择标准化的制造材料

目前，石化企业正处于可持续发展过程中，对我国社会的现代化起到推动作用。压力容器作为其生产的重要设备，对其生产有重大影响。通过以上分析来看，压力容器在材料方面有较大的局限性，导致其无法有效应用于实际生产作业。

良好的材料对提升压力容器质量至关重要，但是曾经由于材料选择的问题，导致压力容器无法满足石化企业的实际应用需求。因此，相关采购部门应从实际出发，深入贯彻落实各种规范化标准来选购材料，而且在选购过程中还要对材料性能进行检验，再综合筛选质量最佳、价格最便宜的材料，来满足压力容器生产的基础条件。

2.3合理布置焊接工艺

在实际应用过程中压力容器需要承受极大的压力，因此不仅要有极佳的材料性能，还需要通过焊接施工使所有零部件连接成一个整体。在实际工作中，必须要保证焊接工艺，使压力容器达到石化生产作业的标准。根据调查分析，未达到应用焊接标准的压力容器在使用时极易出现轻微裂纹，进而形成安全隐患。

因此，要从实际出发，从纵向、横向角度来进行焊接，而且焊接过程中应当重视严格做好焊接质量控制，避免操作不规范、焊缝重叠等情况。同时应严格按照国家规定的焊接材料和焊接模型来进行焊接设计工作，而且焊接位置、粘结程度等指标均应在焊接图中体现。相比焊条电弧焊等普通焊技术，激光复合焊接技术有极高的稳定性，在焊接过程中不会出现材料飞溅的情况，接头性能较好。它的热源能量高度集中，焊接时热影响区小、工件形变小，焊接效率也大大提高，并且焊缝成型非常美观，大大提升了压力容器的焊接质量。另外，这一技术的性能稳定，易操作，不易返工，确保了压力容器的整体安全，但对工件组对精度要求极高，而且激光焊设备昂贵，这些因素大大限制了其广泛推广。

2.4加工过程中的影响因素分析

在提升与压力容器设计制造安装等过程的质量时，除需要注重材料、焊接工艺外，还必须要加强对加工过程的管控。压力容器的加工过程中较为复杂、多变，虽然事先已经做好了相应的规划工作，但依然可能会因一些不确定性因素对整体过程产生消极影响，进而会导致压力容器的整体质量未能达到标准。因此，工作人员首先要注重细节性环节，管理部门也要定期组织员工深入学习相关理论性知识，使加工过程的每一个细节均能够被照顾到;其次应当严格计算回弹量，确保回弹量的合理性，不影响压力容器的形状;最后，加工过程中要重视压力容器的物理特性，应在热加工、冷加工后做好相应的管控工作，确保加工过程的顺利、合理实施。

结语

随着社会及工业的发展，压力容器在人们生活中应用得更为广泛。因此，在压力容器生产过程当中，应严格控制过程质量，消除安全隐患，这不仅直接决定着压力容器的使用寿命及运行安全，还会影响到使用单位的整体经济效益指标。本文首先分析了压力容器的特点，指出了其生产制造过程中存在的缺陷问题，并从材料、焊接工艺、加工过程3个方面针对性地提出解决策略，以促进压力容器性能的提升。

参考文献

[1]田志军.压力容器设计中的常见问题及防范策略[J].时代农机，2018，45（10）：241.

[2]郝晓莹，贺兴时，薛菁菁.一种布谷鸟初始化的萤火虫算法及工程应用[J].计算机技术与发展，2018，28（12）：167-170，175.

[3]李前，贺兴时，杨新社.花授粉算法的改进及在压力容器设计中的应用[J].计算机工程与应用，2017，53（13）：240-245.

[4]王丹丹，周金秀.压力容器设计制造中的常见问题探析[J].石化技术，2019，26（10）：350-351.

[5]梁思维.浅谈压力容器设计的常见问题与解决措施[J].南方农机，2019，50（19）：129.

[6]赵子亮.压力容器设计存在的问题及解决措施[J].化工管理，2020（10）：194-195.

[7]刘科明，沈愚.铬钼钢压力容器设计制造中的若干问题分析[J].科学技术创新，2020（21）：168-169.