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摘 要:低温压力容器普遍应用于特殊物质的存储,由于存储环境具有一定的特殊性,因而也对这一容器的制造工艺提出了较高要求,无论是容器材料的选择,还是技术工艺的选用,均需满足较高的专业性标准。在温度过低的情况下,低温压力容器的脆性会大幅增加,致使其在后续使用过程中很容易出现故障问题。因而,掌握科学合理的制造技术工艺具有重要的现实意义。
关键词:低温压力容器;制造工艺;研究
引言
低温压力容器通常是指使用温度在-20℃以下,-196℃以上的压力容器,一般用来存储液化天然气、液氮、液化乙烯等极易汽化的具有危险性的化学物品。当压力容器周围环境温度降到一定温度以下时,压力容器所采用的钢材质会由延性状态转为脆性状态。韧性的急剧下降,会导致容器在外观上并没有出现塑性变形的情况下发生脆变,造成严重的事故。因此如何制造低温压力容器,保证容器在使用过程中的安全性是容器制造工艺的研究重点。
1焊接原则
对于低温压力容器而言,由于自身的性能特点,对整个焊接工艺流程也提出了更高的要求。为此,在实施焊接前,要深入贯彻焊接原则,做好准备工作,使得整个焊接流程能够有效地衔接。遵照低温压力容器焊接工艺流程标准,详细的规划焊接流程。对焊接工艺进行评定,使得各个环节都能符合低温压力容器焊接需求。针对焊接当中可能存在的风险以及安全因素进行规划,做好预处理。在实施焊接的流程当中,要保证选用的焊接工艺与低温压力容器的焊接要求相匹配,掌握好适应范围,而且在焊接时,要时刻关注气候的变化,选用最佳的焊接环境。针对不匹配的焊接工艺,要及时地进行修正。在准备期间,对于焊接位置的坡口,要严谨的进行处理,保证其尺寸和形式都能与低温压力容器相匹配,使得后期的焊接流程能够有序地进行。在对坡口处理期间,要结合具体的施工需求,选用等离子弧切割、气割、机械加工等方式进行处理,保证整个工艺流程符合钢材以及焊接的性能需求,以此来提升整个低温压力容器的性能。在准备期间,除了优化对应准备工作外,还要对形成的裂纹以及携带的气孔进行处理,避免对后期的焊接工艺产生影响。对于低温压力容器而言,除了对选用焊接材料的要求外,在具体运用期间,要对其中涉及的受压元件以及非受压元件进行检测,保证焊接接头处于无损状态,控制接头长度,不可过长也不可过短。此外,最重要的一点还是要在焊接前把焊接思想深入贯彻,提高认知,合理的对运用材料进行区分,及时地对其性能进行检测,通过对材料试板焊接,通过破坏性试验,来判定是否满足力学要求,焊接接头是否达到标准的要求。深入贯彻焊接工艺流程,严格规定各项数据,避免出现偏差。避免参数差距较大,从而导致线能量增加,对设备的安全运行产生影响。如果偏离较为严重,要及时地对焊缝进行清除,按照标准的参数数据来重新焊接。
2低温压力容器制造工艺
2.1焊接工艺
对低温压力容器的焊接管理时,首先需要对工作人员进行管理,保证焊工具有足够的专业能力和操作水平,核查其资质,在焊接操作前针对焊接线和热循环控制等知识对大家进行考察,提升焊接工作质量和效率。其次,建议科学设置焊接顺序,针对较为复杂的焊接过程,应满足多道、多层焊接要求,进而达到容器制造过程中的要求。最后,在焊接过程中需要关注引弧问题,防止多次引弧操作,科学应用该技术提升实际生产效益。
2.2冷成型技术
眾所周知,当处于温度极低的环境条件下时,压力容器很大概率上会发生脆断问题,其主要原因在于过于集中的内部压力,而这一问题通常形成于容器的制造与生产过程中。尤其是如果低温压力容器的局部部位存在缺陷问题,而又需要承载一定的应力作用,在这种情况下,钢材材料出现脆变现象的可能性大幅增加。因此要有效避免压力容器在使用阶段内出现脆变问题,应对制冷成型这一生产制造过程予以严格把控。在实际的冷成型制造过程中,容器的塑性性能、韧性的强弱直接取决于出现形变率的高低,如果在生产阶段内发现压力容器的韧性下降,且塑性性能降低,则其硬度性能参数便会显著上升,同样带来的也是大幅增加的发生脆变问题的可能性。因此在低温压力容器的冷成型制造阶段内,应结合具体生产环境与技术条件等,采取针对性的管控措施,避免容器发生硬化问题。在冷成型期间,应重点关注低温压力容器的成型温度,为了对其实际形变程度予以有效把控,温度至少不低于-15℃,且需对容器的直边、过渡区等位置的成型质量予以重点关注。在处理容器的椭圆封头时,应尤其注意规范操作。在容器封头成型过程中,为了有效避免其韧性下降,可以采取相应的软化手段进行处理。
2.3焊接工艺处理过程
在焊接工艺处理过程当中,要按照标准的规定要求进行操作。首先,对于施工当中运用到焊接工作人员,具备一定的焊接能力和经验,持有相关的证书。加强审核,避免出现滥竽充数的人员。在焊接工作开展期间,对于应用的工作人员,要详细地将低温压力容器具备的特点告知,使得焊接人员能够做好充分的准备工作。深刻认识到焊接工艺流程当中涉及的重点,围绕热循环来对焊接流程严格的管控,使得工艺流程能与低温压力容器的运用相匹配,符合焊接原则以及标准的同时,保证焊接质量和效果。在焊接期间,要对具体的工序流程进行科学的设定,对于较为复杂的工艺,要使用优秀的技能人才进行多层多道焊接,保证焊接成果的适应能力,提升焊接质量。在焊接过程中,选用较小的热输入量,避免形成的组织过大,降低材料的性能,影响焊接质量。在焊接时,合理的选用焊条以及焊剂,控制其使用量,降低焊缝出孔量,保证焊接质量。通过较小的输入热量的运用,要严格的控制运用的电流,在焊接过程中要控制好焊条的摆动幅度。主要以多道多层焊、以及快速多道焊为主,控制温度,防止引起过热的现象,在多层焊接当中,可以借助加热的方式来细化焊接当中形成晶粒。在焊接当中,要严格的管控好焊接速度,尤其对于含镍的材料进行埋弧自动焊时,严禁使用高速焊接,如果焊接的速度过快,就会在焊接表面形成雨滴状,而且焊道也会出现过窄过深的截面,出现热裂纹。
结语
低温压力容器的普及为我国的各个行业的发展起到了非常重要的作用,其所存储的物质的危险性极高、复杂性极大,对周围环境的敏感程度较大,因此对如何保证容器在使用过程中的安全性的研究是非常必要的。本文分别通过低温压力容器制造过程中的冷处理、焊接、热处理三个步骤的分析,研究了不同步骤中应当注意的事项。低温压力容器的使用专业性极高,因此在制造以及使用的过程中,不仅需要注意一些通用的问题,严格遵守制造规则以及制造过程中的相关法律法规。还应充分采取相关行业专业人士的建议,针对不同行业的具体要求来对低温压力容器的制造进行相应的改进,将研究理论与实际的操作应用结合起来,得到真正适用于自身的低温压力容器的制造工艺。防止容器出现脆断等意外现象,保障容器的质量以及在使用过程中的安全性。
参考文献:
[1]王建成.低温压力容器设计要点综述及注意事项[J].技术与市场,2019,26(12):137-138.
[2]刘振.低温压力容器制造工艺研究[J].化工设计通讯,2019,45(08):91+139.
[3]王秀英,陈礼昌.低温压力容器设计制造浅析[J].乙烯工业,2014,26(02):26-28+50+5.
关键词:低温压力容器;制造工艺;研究
引言
低温压力容器通常是指使用温度在-20℃以下,-196℃以上的压力容器,一般用来存储液化天然气、液氮、液化乙烯等极易汽化的具有危险性的化学物品。当压力容器周围环境温度降到一定温度以下时,压力容器所采用的钢材质会由延性状态转为脆性状态。韧性的急剧下降,会导致容器在外观上并没有出现塑性变形的情况下发生脆变,造成严重的事故。因此如何制造低温压力容器,保证容器在使用过程中的安全性是容器制造工艺的研究重点。
1焊接原则
对于低温压力容器而言,由于自身的性能特点,对整个焊接工艺流程也提出了更高的要求。为此,在实施焊接前,要深入贯彻焊接原则,做好准备工作,使得整个焊接流程能够有效地衔接。遵照低温压力容器焊接工艺流程标准,详细的规划焊接流程。对焊接工艺进行评定,使得各个环节都能符合低温压力容器焊接需求。针对焊接当中可能存在的风险以及安全因素进行规划,做好预处理。在实施焊接的流程当中,要保证选用的焊接工艺与低温压力容器的焊接要求相匹配,掌握好适应范围,而且在焊接时,要时刻关注气候的变化,选用最佳的焊接环境。针对不匹配的焊接工艺,要及时地进行修正。在准备期间,对于焊接位置的坡口,要严谨的进行处理,保证其尺寸和形式都能与低温压力容器相匹配,使得后期的焊接流程能够有序地进行。在对坡口处理期间,要结合具体的施工需求,选用等离子弧切割、气割、机械加工等方式进行处理,保证整个工艺流程符合钢材以及焊接的性能需求,以此来提升整个低温压力容器的性能。在准备期间,除了优化对应准备工作外,还要对形成的裂纹以及携带的气孔进行处理,避免对后期的焊接工艺产生影响。对于低温压力容器而言,除了对选用焊接材料的要求外,在具体运用期间,要对其中涉及的受压元件以及非受压元件进行检测,保证焊接接头处于无损状态,控制接头长度,不可过长也不可过短。此外,最重要的一点还是要在焊接前把焊接思想深入贯彻,提高认知,合理的对运用材料进行区分,及时地对其性能进行检测,通过对材料试板焊接,通过破坏性试验,来判定是否满足力学要求,焊接接头是否达到标准的要求。深入贯彻焊接工艺流程,严格规定各项数据,避免出现偏差。避免参数差距较大,从而导致线能量增加,对设备的安全运行产生影响。如果偏离较为严重,要及时地对焊缝进行清除,按照标准的参数数据来重新焊接。
2低温压力容器制造工艺
2.1焊接工艺
对低温压力容器的焊接管理时,首先需要对工作人员进行管理,保证焊工具有足够的专业能力和操作水平,核查其资质,在焊接操作前针对焊接线和热循环控制等知识对大家进行考察,提升焊接工作质量和效率。其次,建议科学设置焊接顺序,针对较为复杂的焊接过程,应满足多道、多层焊接要求,进而达到容器制造过程中的要求。最后,在焊接过程中需要关注引弧问题,防止多次引弧操作,科学应用该技术提升实际生产效益。
2.2冷成型技术
眾所周知,当处于温度极低的环境条件下时,压力容器很大概率上会发生脆断问题,其主要原因在于过于集中的内部压力,而这一问题通常形成于容器的制造与生产过程中。尤其是如果低温压力容器的局部部位存在缺陷问题,而又需要承载一定的应力作用,在这种情况下,钢材材料出现脆变现象的可能性大幅增加。因此要有效避免压力容器在使用阶段内出现脆变问题,应对制冷成型这一生产制造过程予以严格把控。在实际的冷成型制造过程中,容器的塑性性能、韧性的强弱直接取决于出现形变率的高低,如果在生产阶段内发现压力容器的韧性下降,且塑性性能降低,则其硬度性能参数便会显著上升,同样带来的也是大幅增加的发生脆变问题的可能性。因此在低温压力容器的冷成型制造阶段内,应结合具体生产环境与技术条件等,采取针对性的管控措施,避免容器发生硬化问题。在冷成型期间,应重点关注低温压力容器的成型温度,为了对其实际形变程度予以有效把控,温度至少不低于-15℃,且需对容器的直边、过渡区等位置的成型质量予以重点关注。在处理容器的椭圆封头时,应尤其注意规范操作。在容器封头成型过程中,为了有效避免其韧性下降,可以采取相应的软化手段进行处理。
2.3焊接工艺处理过程
在焊接工艺处理过程当中,要按照标准的规定要求进行操作。首先,对于施工当中运用到焊接工作人员,具备一定的焊接能力和经验,持有相关的证书。加强审核,避免出现滥竽充数的人员。在焊接工作开展期间,对于应用的工作人员,要详细地将低温压力容器具备的特点告知,使得焊接人员能够做好充分的准备工作。深刻认识到焊接工艺流程当中涉及的重点,围绕热循环来对焊接流程严格的管控,使得工艺流程能与低温压力容器的运用相匹配,符合焊接原则以及标准的同时,保证焊接质量和效果。在焊接期间,要对具体的工序流程进行科学的设定,对于较为复杂的工艺,要使用优秀的技能人才进行多层多道焊接,保证焊接成果的适应能力,提升焊接质量。在焊接过程中,选用较小的热输入量,避免形成的组织过大,降低材料的性能,影响焊接质量。在焊接时,合理的选用焊条以及焊剂,控制其使用量,降低焊缝出孔量,保证焊接质量。通过较小的输入热量的运用,要严格的控制运用的电流,在焊接过程中要控制好焊条的摆动幅度。主要以多道多层焊、以及快速多道焊为主,控制温度,防止引起过热的现象,在多层焊接当中,可以借助加热的方式来细化焊接当中形成晶粒。在焊接当中,要严格的管控好焊接速度,尤其对于含镍的材料进行埋弧自动焊时,严禁使用高速焊接,如果焊接的速度过快,就会在焊接表面形成雨滴状,而且焊道也会出现过窄过深的截面,出现热裂纹。
结语
低温压力容器的普及为我国的各个行业的发展起到了非常重要的作用,其所存储的物质的危险性极高、复杂性极大,对周围环境的敏感程度较大,因此对如何保证容器在使用过程中的安全性的研究是非常必要的。本文分别通过低温压力容器制造过程中的冷处理、焊接、热处理三个步骤的分析,研究了不同步骤中应当注意的事项。低温压力容器的使用专业性极高,因此在制造以及使用的过程中,不仅需要注意一些通用的问题,严格遵守制造规则以及制造过程中的相关法律法规。还应充分采取相关行业专业人士的建议,针对不同行业的具体要求来对低温压力容器的制造进行相应的改进,将研究理论与实际的操作应用结合起来,得到真正适用于自身的低温压力容器的制造工艺。防止容器出现脆断等意外现象,保障容器的质量以及在使用过程中的安全性。
参考文献:
[1]王建成.低温压力容器设计要点综述及注意事项[J].技术与市场,2019,26(12):137-138.
[2]刘振.低温压力容器制造工艺研究[J].化工设计通讯,2019,45(08):91+139.
[3]王秀英,陈礼昌.低温压力容器设计制造浅析[J].乙烯工业,2014,26(02):26-28+50+5.