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摘要：21世纪以来，随着我国经济的迅速发展和科技水平的提高，我国的压力容器从设计到制造和维护的能力都有了长足的提高，跻身世界前列。十几年间，我国建立、健全了压力容器的相关法律、法规和标准体系，使压力容器从设计、制造和维护全过程标准化。提出并完善了基于风险的压力容器的设计、制造方法。本文主要就是针对压力容器制造中常见问题及分析来进行分析。
关键词：压力容器；制造；常见问题
中图分类号：TH49文献标识码： A
1、概述
压力容器是工业领域中受到广泛关注的设备之一，大多数工业类企业都会用到，尤其是石油化工企业，压力容器更是占据着无法替代的重要位置。目前，我国的压力容器设计还存在许多问题需要解决，其特殊的物理特性使得压力容器稍有不慎就可能造成人员的伤亡和大量财产的损失，所以它也被列入了特种设备的行列。压力容器从设计、建造到安装的每一个环节都极大地影响着它的安全性与可靠性，尤其是设计阶段，甚至有些学者认为设计阶段的好坏直接影响到设备周边的安全问题。
压力容器指的是承受压力的密闭的设备。由于化工行业产品的特殊性及生产过程的特殊条件，设备一旦出现爆炸或者泄漏等，经常会伴随着火灾和有毒气体的释放，给社会将会造成极其严重的经济财产和生命的损失。所以，压力容器在生产制造中的安全检测要求比一般的机械设备的安全要求要高许多。在这些要求中，检验是其安全管理中极为重要的环节，对其进行适时适当的检测能够防止压力容器因为结构或者是因为焊接上的缺陷耳出现失效事故，防止泄露、爆炸等事故的发生。
2、压力容器制造存在的问题及其分析
2.1、压力容器设计随材料改变的问题
材料的改变影响着整个压力容器的各种属性，材料问题是压力容器设计中的关键环节。而使用材料的改变通常受到以下几个方面的影响:用户的特殊要求、压力容器的周边环境、压力容器的使用人员、容器的大小和外观等。材料对于任何工业设备来说都起着至关重要的作用，而压力容器材料选择的重要性更是超过普通的容器，主要是因为压力容器往往处在高温高压的工作环境中，其材料一旦改变，那么它的内外部受力情况以及耐腐蚀情况都会发生本质的变化。因此，设计者针对不同种类的材料都应该进行不同的受力分析和耐腐蚀检测。然而，设计者在实际操作过程中显然存在一些误区:当设计者被要求将压力容器壁的材料减薄时，设计者会自然而然地重新计算其内外部应力情况，分析变薄之后容器的耐腐蚀程度。但是当材料由薄变厚时，大多数设计者则认为无需重新考虑，也就忽略了容器的各项分析，其实材料变厚的情况下，受力分析仍然十分重要，因为容器壁产生多向拉应力使平面应变成为脆性断裂。
2.2、热处理问题
从GB150．4－2011第8章中关于钢板热处理的规定可以发现，钢板冷成形受压元件在很多情况需要进行热处理，比如盛装毒性为极度、高度危害介质的容器；有应力腐蚀性介质的容器；碳钢及低合金钢，成形后厚度降低10%等情况，若冷成形变形率不符合指标规定的要求，则需要经过相应的热处理才能恢复材料的性能。基本所有的设计者都会注意对压力容器的壳体、封头等部件进行热处理，但是很多接管的设计中，却忽略了这一点。
2.3、焊缝问题
压力容器制造过程中，很多部件是靠焊接连接的，焊缝的布置及焊接质量直接影响压力容器的质量，特别要注意焊缝缺陷进而产生应力集中现象。在焊接过程中，注意焊缝的布置，避免焊缝的交叉和重叠，因此，在操作之前需要对压力容器进行应力分析，可以用计算机软件进行辅助计算。影响焊接质量的关键是操作人员的专业水平，因此，要注重焊接工作人员的管理，对其从业资格和相关资质进行审查，保证持证上岗。
2.4、冷弯变形半径掌握不精确
最小冷弯半径在压力容器制造生产过程中，一些化工设备及实验用高压容器体积较小而板材较厚，其变形度较大。在冷弯这类容器时，必须控制材料的最小冷弯半径，防止材料因弯曲变形过大而导致金属机械性能下降甚至断裂。
2.5、材料的以厚代薄
往往使壳体的受力由平面应力状态向平面应变状态转变，对容器的受力状态有害而无利，厚壁容器更容易产生三向拉应力的平面应变脆性断裂(1)对于原设计中筒体与封头之间为等厚度焊接的容器，如对容器壳体个别部件进行以厚代薄(如仅增加封头厚度，而筒体厚度不变)时，势必增加容器壳体的几何不连续程度，从而引起应力集中，使封头与筒体连接部位的局部应力增大，对有应力腐蚀倾向的容器有很大危害；对于受交变载荷的容器，则有可能引起疲劳裂纹甚至疲劳断裂。
3、完善压力容器制造的思考
3.1、精确容器的最小冷弯半径
冷弯变形原理，是制作材料在外力压制下，先是出现弹性变形，外力大于材料的弹性极限，不但会接着弹性变形，而且出现塑性变形。如果塑性变形量不断继续，越过了金属承受能力，就肯造成金属机械性能骤降，甚至开裂。
金属弯曲变形情况，见图1。由攻势可计算金属变形弧度:
图1金属弯曲情况
3.2、按标准控制以厚代薄
压力容器中膨胀节波纹管挠性薄管板与薄管板之类零件，标准上不能进行厚代薄，因为如果元件材料增厚，则刚性也随着增加，就会降低了补偿变形作用。所以，即使要以厚代薄，也需要和别的形式的材料代用一样，先征求原设计单位或设计人的审核同意，对替换零件应进行认真记录，让设计单位来鉴定以厚代薄是否会出现负面效应，再决定能不能进行以厚带薄，以尽可能减少不安全因素。
3.3、严格落实规章制度
安装过程中要精细的执行已颁布的工艺规章，不允许随意改动。客观情况需要改变的，也需预先进行更改申请，在生产部门认为安全后，由工艺责任工程师进行把关，必要时报专业技术负责人进行审核。为了保障已实施的工艺规则得以充分的落实，建议有专业人员定期到车间观察设备运行，各个具体操作人员也要严格注意，多方检查，排除隐患及时更改，尤其是压力容器的各个焊接点，是问题的多发处，工作人员要经常检查，确保万无一失。
3.4、充分进行无损检测
无损检测是确保压力容器生产质量最为关键、也是最后一道的检测方式，射线检测是当前压力容器质量检测中使用最普及、且实现效果较好的检测方式。对于压力容器来说，选择那种检测工艺其效果是不一样的。由于产品类型、材质选择不同，传统工艺也无法全部使用，需要制作专门的工艺卡。因此，生产厂家通常并非很看重只靠经验操作而非制作专门的工艺卡，使检测结果无法达到要求标准，而且，有20%检测有着检测比例不高、扩探比例有限等情况，尤其是20%的检测，计算长度低于25cm，这点往往被忽略。当射线检测探测到问题时，需要实施返修并再次检测，还需对该零件实施扩探，以彻底排除不安全因素。
总之，压力容器的制作直接关系到后续的生产和安全。为了制造优质的规范产品，确保产品的制造符合规范和用户的要求，按照压力容器规范的要求，压力容器制造单位需建立獲得认证标记钢印及授权证书的质量控制体系。
参考文献
[1]谭冀川.论压力容器制造的问题及完善[J].科技创业家,2014,06:80.
[2]程大海.浅谈压力容器在制造过程中的质量控制[J].化学工程与装备,2013,10:108-110.
[3]林亮.压力容器制造中常见问题及分析[J].科技资讯,2013,10:130.
关键词：压力容器；制造；常见问题
中图分类号：TH49文献标识码： A
1、概述
压力容器是工业领域中受到广泛关注的设备之一，大多数工业类企业都会用到，尤其是石油化工企业，压力容器更是占据着无法替代的重要位置。目前，我国的压力容器设计还存在许多问题需要解决，其特殊的物理特性使得压力容器稍有不慎就可能造成人员的伤亡和大量财产的损失，所以它也被列入了特种设备的行列。压力容器从设计、建造到安装的每一个环节都极大地影响着它的安全性与可靠性，尤其是设计阶段，甚至有些学者认为设计阶段的好坏直接影响到设备周边的安全问题。
压力容器指的是承受压力的密闭的设备。由于化工行业产品的特殊性及生产过程的特殊条件，设备一旦出现爆炸或者泄漏等，经常会伴随着火灾和有毒气体的释放，给社会将会造成极其严重的经济财产和生命的损失。所以，压力容器在生产制造中的安全检测要求比一般的机械设备的安全要求要高许多。在这些要求中，检验是其安全管理中极为重要的环节，对其进行适时适当的检测能够防止压力容器因为结构或者是因为焊接上的缺陷耳出现失效事故，防止泄露、爆炸等事故的发生。
2、压力容器制造存在的问题及其分析
2.1、压力容器设计随材料改变的问题
材料的改变影响着整个压力容器的各种属性，材料问题是压力容器设计中的关键环节。而使用材料的改变通常受到以下几个方面的影响:用户的特殊要求、压力容器的周边环境、压力容器的使用人员、容器的大小和外观等。材料对于任何工业设备来说都起着至关重要的作用，而压力容器材料选择的重要性更是超过普通的容器，主要是因为压力容器往往处在高温高压的工作环境中，其材料一旦改变，那么它的内外部受力情况以及耐腐蚀情况都会发生本质的变化。因此，设计者针对不同种类的材料都应该进行不同的受力分析和耐腐蚀检测。然而，设计者在实际操作过程中显然存在一些误区:当设计者被要求将压力容器壁的材料减薄时，设计者会自然而然地重新计算其内外部应力情况，分析变薄之后容器的耐腐蚀程度。但是当材料由薄变厚时，大多数设计者则认为无需重新考虑，也就忽略了容器的各项分析，其实材料变厚的情况下，受力分析仍然十分重要，因为容器壁产生多向拉应力使平面应变成为脆性断裂。
2.2、热处理问题
从GB150．4－2011第8章中关于钢板热处理的规定可以发现，钢板冷成形受压元件在很多情况需要进行热处理，比如盛装毒性为极度、高度危害介质的容器；有应力腐蚀性介质的容器；碳钢及低合金钢，成形后厚度降低10%等情况，若冷成形变形率不符合指标规定的要求，则需要经过相应的热处理才能恢复材料的性能。基本所有的设计者都会注意对压力容器的壳体、封头等部件进行热处理，但是很多接管的设计中，却忽略了这一点。
2.3、焊缝问题
压力容器制造过程中，很多部件是靠焊接连接的，焊缝的布置及焊接质量直接影响压力容器的质量，特别要注意焊缝缺陷进而产生应力集中现象。在焊接过程中，注意焊缝的布置，避免焊缝的交叉和重叠，因此，在操作之前需要对压力容器进行应力分析，可以用计算机软件进行辅助计算。影响焊接质量的关键是操作人员的专业水平，因此，要注重焊接工作人员的管理，对其从业资格和相关资质进行审查，保证持证上岗。
2.4、冷弯变形半径掌握不精确
最小冷弯半径在压力容器制造生产过程中，一些化工设备及实验用高压容器体积较小而板材较厚，其变形度较大。在冷弯这类容器时，必须控制材料的最小冷弯半径，防止材料因弯曲变形过大而导致金属机械性能下降甚至断裂。
2.5、材料的以厚代薄
往往使壳体的受力由平面应力状态向平面应变状态转变，对容器的受力状态有害而无利，厚壁容器更容易产生三向拉应力的平面应变脆性断裂(1)对于原设计中筒体与封头之间为等厚度焊接的容器，如对容器壳体个别部件进行以厚代薄(如仅增加封头厚度，而筒体厚度不变)时，势必增加容器壳体的几何不连续程度，从而引起应力集中，使封头与筒体连接部位的局部应力增大，对有应力腐蚀倾向的容器有很大危害；对于受交变载荷的容器，则有可能引起疲劳裂纹甚至疲劳断裂。
3、完善压力容器制造的思考
3.1、精确容器的最小冷弯半径
冷弯变形原理，是制作材料在外力压制下，先是出现弹性变形，外力大于材料的弹性极限，不但会接着弹性变形，而且出现塑性变形。如果塑性变形量不断继续，越过了金属承受能力，就肯造成金属机械性能骤降，甚至开裂。
金属弯曲变形情况，见图1。由攻势可计算金属变形弧度:
图1金属弯曲情况
3.2、按标准控制以厚代薄
压力容器中膨胀节波纹管挠性薄管板与薄管板之类零件，标准上不能进行厚代薄，因为如果元件材料增厚，则刚性也随着增加，就会降低了补偿变形作用。所以，即使要以厚代薄，也需要和别的形式的材料代用一样，先征求原设计单位或设计人的审核同意，对替换零件应进行认真记录，让设计单位来鉴定以厚代薄是否会出现负面效应，再决定能不能进行以厚带薄，以尽可能减少不安全因素。
3.3、严格落实规章制度
安装过程中要精细的执行已颁布的工艺规章，不允许随意改动。客观情况需要改变的，也需预先进行更改申请，在生产部门认为安全后，由工艺责任工程师进行把关，必要时报专业技术负责人进行审核。为了保障已实施的工艺规则得以充分的落实，建议有专业人员定期到车间观察设备运行，各个具体操作人员也要严格注意，多方检查，排除隐患及时更改，尤其是压力容器的各个焊接点，是问题的多发处，工作人员要经常检查，确保万无一失。
3.4、充分进行无损检测
无损检测是确保压力容器生产质量最为关键、也是最后一道的检测方式，射线检测是当前压力容器质量检测中使用最普及、且实现效果较好的检测方式。对于压力容器来说，选择那种检测工艺其效果是不一样的。由于产品类型、材质选择不同，传统工艺也无法全部使用，需要制作专门的工艺卡。因此，生产厂家通常并非很看重只靠经验操作而非制作专门的工艺卡，使检测结果无法达到要求标准，而且，有20%检测有着检测比例不高、扩探比例有限等情况，尤其是20%的检测，计算长度低于25cm，这点往往被忽略。当射线检测探测到问题时，需要实施返修并再次检测，还需对该零件实施扩探，以彻底排除不安全因素。
总之，压力容器的制作直接关系到后续的生产和安全。为了制造优质的规范产品，确保产品的制造符合规范和用户的要求，按照压力容器规范的要求，压力容器制造单位需建立獲得认证标记钢印及授权证书的质量控制体系。
参考文献
[1]谭冀川.论压力容器制造的问题及完善[J].科技创业家,2014,06:80.
[2]程大海.浅谈压力容器在制造过程中的质量控制[J].化学工程与装备,2013,10:108-110.
[3]林亮.压力容器制造中常见问题及分析[J].科技资讯,2013,10:130.