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摘要：随着我们国家科学技术的不断进步，社会经济的快速发展，压力容器的制造技术也在不断的提高，广泛的应用于核电、石油、天然气和化工等领域，并且其需求量也越来越大。本文就压力容器的制造工艺进行了分析，并对其塑性荷载进行了探究。
关键词：石化压力容器；制造工艺；塑性荷载
1、概述石化压力容器的制造工艺控制
近几年以来，随着现代工业体制的不断完善，压力容器在制造过程中的控制需求也在不断的提升，从压力容器的制造工艺上来讲，其涉及到了许多产品的质量安全问题，不论是材料的应用还是制造技术方面，都必须进行严格的控制。在一定的温度范围之内，压力容器的承压能力会有一定的变化，因此在工业生产的过程中，如果遇到特殊的生产环境，则很有可能会造成压力容器的爆炸，进而引发火灾、中毒和空气污染等，因此，必须对压力容器制造的每一个环节进行严格的控制，以保证压力容器的质量和施工技术人员的安全。
1.1压力容器制造中材料的控制
1.1.1压力容器材料的采购
采购订货是压力容器材料质量控制的首要环节，在进行采购订货时，应根据采购文件的要求严格执行，对材料的规格型号、材料标准、技术要求和验收要求等明确要求。一般情况下，压力容器的生产环境都是十分恶劣的，所以压力容器的外壳装置必须要具有较强的抗干扰能力，并且材料的质量应满足国家所规定的标准，以保证后续压力容器制造工作的顺利开展。
1.1.2压力容器材料的验收
压力容器材料到货之后，材料检验员应根据材料检验的相关要求和标准，对材料进行检验，材料的尺寸、颜色和外观质量等是否有偏差，同时核对质量证明文件与实物标识是不是一样的，最后做好物资入库验收记录。
1.1.3压力容器材料的使用和回收
材料在使用前应对其牌号和尺寸以及规格等质量进行核查，核查的结果需符合设计图样及相关要求。对于领用的材料，在下料之后所剩余的可利用的材料可以退回仓库，退库人员按照规定要求在余料上做好标记，待检验员确认之后方可办理退库手续。
1.2压力容器施工工艺控制
材料的质量是保证压力容器开展质量控制工作的前提条件，工艺控制是质量控制的重要管理工作。管理人员应按照事先设定好的图纸对工艺内容进行审查，如果审查的结果不符合模拟模具的生产条件，那么管理人员应与设计人员进行协调，对工艺内容进行修改，并调节各个工艺内容的控制关系，遵守工艺生产规范和使用是压力容器质量控制的核心，同时也是压力容器制造工艺的关键步骤。
1.2.1工装设计与焊接
压力容器在工装设计方面受到许多规范限制，例如：工装图纸、设计样图和模拟模具等，设计人员应对这些限制性的因素充分的了解，同时管理人员应对工装设计的内容进行实时的监督。焊接是压力容器参与工业生产的主要表现，焊接工艺和焊接技术以及焊接方法都会影响到压力容器的质量，与工装设计一样，需保证其设计的合理性和焊接技术应用的科学性。
1.2.2热处理技术
压力容器的热处理技术对于编制工艺元件的控制要求十分的高，在处理生产元件时，工程人员需对压力容器中的温度变化规律进行系统的分析，研究温度变化的曲线，并使用先进的热处理设备来稳定压力容器加工环境的温度。热处理的主要作用是，帮助压力容器完成复杂的加工，提高制造工艺的质量。
1.2.3工艺检查
压力容器在一定的运行周期内需进行无损检测，检测的内容是压力容器的运行情况、元件加工过程中材料的状态等，通过无损检测，可以准确把握压力容器的质量安全，使压力容器的质量控制更加的科学、合理。
1.2.4计量设备
压力容器中含有一部分计量设备，这些计量设备可以帮助工作人员控制压力容器中生产材料的容量，因此，计量器具是压力容器质量控制的重要数据。工作人员应对计量设备进行定期的检测和维修，从而提高压力容器的安全性。
2、石化压力容器塑性荷载研究
自20世纪60年代以来，在传统的以防止材料发生弹性失效的常规设计基础上，压力容器的设计发展到了针对不同失效形式采取多种设计准则的分析法，常规设计与分析设计相互独立。
2.1存在的問题
压力容器的塑性分析设计是一种新的设计理念，已被各国的标准所采纳，具有较大的应用前景和工程价值，虽然压力容器的塑性分析设计技术和应变强化技术具有较大的利用价值，但目前仍然存在着以下问题：
（1）ASME应变强化本构模型非常方便与压力容器的塑性分析，计算材料的真实应力—应变关系，不需要材料拉伸试验就可以获得材料的真实应力，但是该本构模型的公式十分的复杂，如果手工进行计算的将会耗费较多的时间，因此，需要采取一定的手段来提高本构模型计算的真实应力。
（2）压力容器的塑性分析设计充分的考虑到了压力容器的几何变形和材料应变强化特性，采用有限元技术来进行设计，可以更加准确的描述压力容器在内在压力作用下的承载变形情况。但是在有限元线性分析的过程中需要消耗大量的时间，在时间上并没有占据优势，如果能够找到一个描述压力容器荷载—变形及塑性失稳压力的简化计算解析式，将有利于该方法的应用和推广。
（3）利用压力容器塑性分析技术可以有效降低容器的厚度，但是也会将容器承载潜力削弱，同时容器的安全裕度也会降低。
2.2极限荷载分析法
在一次加载的情况下，结构的失效是一个加载历史的过程，即随着载荷的增加从纯弹性状态到局部塑性状态，再到总体塑性流动的失效状态。对于无硬化的理想塑性材料和变形，结构进入总体塑性流动时的状态称之为极限状态。此时结构变成几何可变的垮塌机构，将发生不可限制的塑性变形，从而失去承载能力。一般的塑性分析法都会考虑到上述复杂的加载历史过程中，但是极限载荷分析法则会另外选择，跳过加载历史，直接的考虑在极限状态下结构的平衡特性。
2.2防止局部失效的塑性分析
防止局部失效的目的是在于限制在所加设载荷下发生断裂的可能性，这里的“断裂”不是断裂力学中研究的含裂纹部件的断裂问题，指的是当存在应力集中但不含裂纹时，压力容器部件在三轴应力的状态下所发生的拉伸断裂。
2.3防止塑性垮塌的塑性分析
对比塑性分析法和极限载荷分析法可以看出两者的思路和评定方法基本一致，到可以采用塑性有限元分析，也都引进了载荷与抗力系数设计概念，但两者也有着较大的区别，其最根本区别是采用了不同是数值模型。在塑性分析法中，致使总体结构不稳定的载荷被称之为“塑性垮塌载荷”，极限载荷是采用弹性理想塑性材料和线性小变形理论时塑性垮塌载荷的特例。
4、结束语
随着我们国家科学技术的不断进步，社会经济的快速发展，压力容器在制造过程中的控制需求也在不断的提升，从压力容器的制造工艺上来讲，其涉及到了许多产品的质量安全问题，不论是材料的应用还是制造技术方面，都必须进行严格的控制。
参考文献：
[1]李文生.压力容器设计制造材料代用问题研究[J].科技致富向导.2011-11-05
[2]朱海鹰、姚润来、辛忠仁、辛忠智.钢制压力容器材料选择的几个问题[J].中国化工装备协会.2008-08-18
[3]寻克义.钢制压力容器材料甄选探讨[J].山西丰喜化功工设备有限公司.2011-01-15
[4]周连东.奥氏体不锈钢压力容器的塑性荷载及安全裕度研究[D].华南理工大学、化工过程机械.2012-05-01
[5]刘应华、陈钢、徐秉业.结构的塑性分析与含体积缺陷压力容器和管道的失效评定[J].清华大学航天航空学院工程力学系、中国特种设备检测研究院.2010-12-15
作者简介：
谭会会（1985- ），女（汉族），山东青岛市人，学士，主要研究方向：压力容器设计。
关键词：石化压力容器；制造工艺；塑性荷载
1、概述石化压力容器的制造工艺控制
近几年以来，随着现代工业体制的不断完善，压力容器在制造过程中的控制需求也在不断的提升，从压力容器的制造工艺上来讲，其涉及到了许多产品的质量安全问题，不论是材料的应用还是制造技术方面，都必须进行严格的控制。在一定的温度范围之内，压力容器的承压能力会有一定的变化，因此在工业生产的过程中，如果遇到特殊的生产环境，则很有可能会造成压力容器的爆炸，进而引发火灾、中毒和空气污染等，因此，必须对压力容器制造的每一个环节进行严格的控制，以保证压力容器的质量和施工技术人员的安全。
1.1压力容器制造中材料的控制
1.1.1压力容器材料的采购
采购订货是压力容器材料质量控制的首要环节，在进行采购订货时，应根据采购文件的要求严格执行，对材料的规格型号、材料标准、技术要求和验收要求等明确要求。一般情况下，压力容器的生产环境都是十分恶劣的，所以压力容器的外壳装置必须要具有较强的抗干扰能力，并且材料的质量应满足国家所规定的标准，以保证后续压力容器制造工作的顺利开展。
1.1.2压力容器材料的验收
压力容器材料到货之后，材料检验员应根据材料检验的相关要求和标准，对材料进行检验，材料的尺寸、颜色和外观质量等是否有偏差，同时核对质量证明文件与实物标识是不是一样的，最后做好物资入库验收记录。
1.1.3压力容器材料的使用和回收
材料在使用前应对其牌号和尺寸以及规格等质量进行核查，核查的结果需符合设计图样及相关要求。对于领用的材料，在下料之后所剩余的可利用的材料可以退回仓库，退库人员按照规定要求在余料上做好标记，待检验员确认之后方可办理退库手续。
1.2压力容器施工工艺控制
材料的质量是保证压力容器开展质量控制工作的前提条件，工艺控制是质量控制的重要管理工作。管理人员应按照事先设定好的图纸对工艺内容进行审查，如果审查的结果不符合模拟模具的生产条件，那么管理人员应与设计人员进行协调，对工艺内容进行修改，并调节各个工艺内容的控制关系，遵守工艺生产规范和使用是压力容器质量控制的核心，同时也是压力容器制造工艺的关键步骤。
1.2.1工装设计与焊接
压力容器在工装设计方面受到许多规范限制，例如：工装图纸、设计样图和模拟模具等，设计人员应对这些限制性的因素充分的了解，同时管理人员应对工装设计的内容进行实时的监督。焊接是压力容器参与工业生产的主要表现，焊接工艺和焊接技术以及焊接方法都会影响到压力容器的质量，与工装设计一样，需保证其设计的合理性和焊接技术应用的科学性。
1.2.2热处理技术
压力容器的热处理技术对于编制工艺元件的控制要求十分的高，在处理生产元件时，工程人员需对压力容器中的温度变化规律进行系统的分析，研究温度变化的曲线，并使用先进的热处理设备来稳定压力容器加工环境的温度。热处理的主要作用是，帮助压力容器完成复杂的加工，提高制造工艺的质量。
1.2.3工艺检查
压力容器在一定的运行周期内需进行无损检测，检测的内容是压力容器的运行情况、元件加工过程中材料的状态等，通过无损检测，可以准确把握压力容器的质量安全，使压力容器的质量控制更加的科学、合理。
1.2.4计量设备
压力容器中含有一部分计量设备，这些计量设备可以帮助工作人员控制压力容器中生产材料的容量，因此，计量器具是压力容器质量控制的重要数据。工作人员应对计量设备进行定期的检测和维修，从而提高压力容器的安全性。
2、石化压力容器塑性荷载研究
自20世纪60年代以来，在传统的以防止材料发生弹性失效的常规设计基础上，压力容器的设计发展到了针对不同失效形式采取多种设计准则的分析法，常规设计与分析设计相互独立。
2.1存在的問题
压力容器的塑性分析设计是一种新的设计理念，已被各国的标准所采纳，具有较大的应用前景和工程价值，虽然压力容器的塑性分析设计技术和应变强化技术具有较大的利用价值，但目前仍然存在着以下问题：
（1）ASME应变强化本构模型非常方便与压力容器的塑性分析，计算材料的真实应力—应变关系，不需要材料拉伸试验就可以获得材料的真实应力，但是该本构模型的公式十分的复杂，如果手工进行计算的将会耗费较多的时间，因此，需要采取一定的手段来提高本构模型计算的真实应力。
（2）压力容器的塑性分析设计充分的考虑到了压力容器的几何变形和材料应变强化特性，采用有限元技术来进行设计，可以更加准确的描述压力容器在内在压力作用下的承载变形情况。但是在有限元线性分析的过程中需要消耗大量的时间，在时间上并没有占据优势，如果能够找到一个描述压力容器荷载—变形及塑性失稳压力的简化计算解析式，将有利于该方法的应用和推广。
（3）利用压力容器塑性分析技术可以有效降低容器的厚度，但是也会将容器承载潜力削弱，同时容器的安全裕度也会降低。
2.2极限荷载分析法
在一次加载的情况下，结构的失效是一个加载历史的过程，即随着载荷的增加从纯弹性状态到局部塑性状态，再到总体塑性流动的失效状态。对于无硬化的理想塑性材料和变形，结构进入总体塑性流动时的状态称之为极限状态。此时结构变成几何可变的垮塌机构，将发生不可限制的塑性变形，从而失去承载能力。一般的塑性分析法都会考虑到上述复杂的加载历史过程中，但是极限载荷分析法则会另外选择，跳过加载历史，直接的考虑在极限状态下结构的平衡特性。
2.2防止局部失效的塑性分析
防止局部失效的目的是在于限制在所加设载荷下发生断裂的可能性，这里的“断裂”不是断裂力学中研究的含裂纹部件的断裂问题，指的是当存在应力集中但不含裂纹时，压力容器部件在三轴应力的状态下所发生的拉伸断裂。
2.3防止塑性垮塌的塑性分析
对比塑性分析法和极限载荷分析法可以看出两者的思路和评定方法基本一致，到可以采用塑性有限元分析，也都引进了载荷与抗力系数设计概念，但两者也有着较大的区别，其最根本区别是采用了不同是数值模型。在塑性分析法中，致使总体结构不稳定的载荷被称之为“塑性垮塌载荷”，极限载荷是采用弹性理想塑性材料和线性小变形理论时塑性垮塌载荷的特例。
4、结束语
随着我们国家科学技术的不断进步，社会经济的快速发展，压力容器在制造过程中的控制需求也在不断的提升，从压力容器的制造工艺上来讲，其涉及到了许多产品的质量安全问题，不论是材料的应用还是制造技术方面，都必须进行严格的控制。
参考文献：
[1]李文生.压力容器设计制造材料代用问题研究[J].科技致富向导.2011-11-05
[2]朱海鹰、姚润来、辛忠仁、辛忠智.钢制压力容器材料选择的几个问题[J].中国化工装备协会.2008-08-18
[3]寻克义.钢制压力容器材料甄选探讨[J].山西丰喜化功工设备有限公司.2011-01-15
[4]周连东.奥氏体不锈钢压力容器的塑性荷载及安全裕度研究[D].华南理工大学、化工过程机械.2012-05-01
[5]刘应华、陈钢、徐秉业.结构的塑性分析与含体积缺陷压力容器和管道的失效评定[J].清华大学航天航空学院工程力学系、中国特种设备检测研究院.2010-12-15
作者简介：
谭会会（1985- ），女（汉族），山东青岛市人，学士，主要研究方向：压力容器设计。