解析压力容器制造过程中变形的控制.doc

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1、解析压力容器制造过程中变形的控制摘要：压力容器在很多工业生产都能遇到，所以要加强对压力容器产品质量的控制与管理，保证材料质量是保证压力容器质量的根木。本文首先概述了压力容器的制造工序，基于此，解析了压力容器制造过程屮变形的控制，以此为广大同行提供一些借鉴和参考。关键词：压力容器、制造工序、变形控制中图分类号：S219.06文献标识码：A—-・■一、刖吕压力容器制造变形指的是压力容器或其某一部件的几何尺寸与图样要求及标准规范不一致，且误差超出了图样及标准规范的规定。根据变形产生的原因，压力容器变形可分为两类:一类是由于应力引发的变形，包括火焰切割变形、加工

2、失稳变形、焊接变形和热处理变形等；另一类是由于加工误差引发的变形，包括下料误差变形、成型误差变形和组装误差变形等。二、压力容器的制造工序概述压力容器是一种特殊的设备，其具备高温，高压，介质高腐蚀性，高毒性，高危险的设备。在使用过程中容器本身有一定的温度或者腐蚀，承受的压力也非一直恒定。使用过程中会对压力容器产生各种的物理，化学作用，使容器产生泄露、腐蚀、变形、甚至撕裂爆炸的可能。设备制造工艺过程是由各单道工序组成的，如果将生产屮的加工零件在同一地点所连续完成的工艺过程作为一道工序，通常化工设备的制造工序包括:备料、放样划线、切割、边缘加工、弯曲和冲压、拼

3、装、焊接、矫形、焊缝质量检验、热处理、装配、压力试验和密封试验以及表面处理等。每一台容器（甚至每一个部件）几乎都需要经过上述工序才能完成，而各工序间的顺序也基本是固定的。为确保下道工序的顺利进行及整体组装质量，每一道工序示还设有工序间的检验。三、压力容器制造过程中变形的控制1.成型误差的变形问题与控制措施当压力容器的部件加工成型Z后，可能由于模具不标准或者操作不当等问题造成变形，主耍原因为热成型的封头发生脱模现象；如果在温度较高的情况下发生脱模，则引发严重的封头收缩变形，甚至几何尺寸严重超过标准；或者在模具设计阶段的考虑不周全，当压力容器部件成型之后，也

4、可能与要求不相符。针对压力容器成型之后变形问题，应采取如下措施:一方血，严格按照工艺技术标准进行成型操作，通过检查样板，合理控制加工件的形状；另一方面，有关模具的设计，在遵循加工件理论的前提下,充分考虑压力容器部件加工成型过程中以及加工成型之后的变化，对于冷成型模具应考虑成型件的冋弹量，而热成型模具则考虑成型件的收缩问题。2.备料误差的变形问题与控制措施钢材是制造压力容器的主要原材料，但是在运输、吊装过程中，经常受到各种内外力的作用而发生弯曲、扭曲等变形问题，不仅影响了划线切割，也不利于零件的成型精度。因此在下料之前，应采取措施纠正钢材的变形问题，如果存

5、在凹凸不平、大波浪等现象，可能增大卷筒后筒节直径的误差，对环缝对接口位置的错边量产生影响。针对这一问题，采取矫形措施，可更好地增强设备零件精度，保障后续工序的顺利进行。1.火焰切割的变形问题与控制措施如果下料的尺寸出现误差，那么部件成形之后就不可能符合规定标准；有关造成下料尺寸不准的原因，主要由于计算失误、放大样失误等，除了与操作人员的技术水平有关，没有及时校对下料尺寸，也是不容忽视的原因。具体应从以下几个细节进行控制：首先，筒节的控制。大直径壳体的短筒节下料过程屮，端口位置的火焰切割加工边非常容易发生变形问题；当切割的高温冷却之后，加工边就会产生“热胀

6、冷缩”现象，出现“弧度”边；当筒节辘圆之后，端口不能保持同一个水平面，出现误差，不能顺利组对或焊接。针对这一问题，可采取机械加工或者对称切割的方法，可较好地避免变形；其次，钢板坯料的控制。在压力容器的密封圈或者大型法兰屮普遍采用钢板坏料，进行火焰切割Z后，由于胀缩作用，造成钢板表面凹凸不平，其至减少了坯料面的加工量。针对这一问题，在切割坯料板之后应采取矫形措施，如果坯料板仍不平整，可适当增大加工余量；最后，封头的控制。当已经成型的封头经过火焰切割之后，在周边位置可能产生收缩变形，缩小了封头口径；对于整体成型的封头端口加工工艺来说，在设计成型模具时应该考虑

7、火焰切割之后的收缩量；对于瓣片式封头端口加工来说，应适当放大封头组装时的口径，或者直接采取机械加工方法，对避免变形起到关键作用。1.内应力的变形问题与控制措施在压力容器制造过程中，由于反复性的热加工操作，再加上组装过程产生较大的强制力，当压力容器成型之后就会存在一定的内应力，在运行过程中存在变形或裂纹风险，这种情况需要采取热处理措施来消除内应力。其一，要求热处理措施符合规范要求，热处理炉的内部温度均匀，在炉最火焰的喷嘴位置设计挡火墙，避免火焰直接与热处理件接触；其二，如果进入炉中的压力容器比较长，需要设置临时的支座支垫，根据容器的尺度确定具体数量；其三，

8、如果壳体的直径偏大、厚度较薄，需采取内部加强措施；其四，一些压力容器部件可能在高