压力容器生产制造成本分析

　　张文亮姚远碧海舟
　　摘要：在压力容器的设计、制造、检验过程中，经常会有一些设计者对压力容器的法规、标准、规范理解的不透彻，尤其新容规的实施，因而会出现很多错误。对此，我们应不断地学习、分析、总结。同时，同行业应加强交流，只有熟悉各项标准及规范，才会不犯原则性的错误，我们的专业水平才能不断提高。
　　关键词：压力容器；生产制造；生产利润
　　压力容器作为特种设备对材料的管理和要求要高于其他用材，用材的标识、受压元件的材质证明书等一般都有明确的规定。压力容器作为工业生产中一种常用并且特殊的设备，由于在工业生产应用中，多是进行剧毒与易燃气体或者是液体的盛放，在工业生产应用中容易发生事故问题，进行压力容器制造过程中，对于生产制造材料的要求也比较高，生产制造材料的价格也比普通材料价格高出很多，因此，在进行压力容器生产制造中，进行生产制造余料的利用管理是压力容器生产制造的重要和关键环节。本文将结合压力容器生产制造中余料产生的原因，对于生产制造余料的管理方式、技术进行分析论述。
　　一、压力容器的特征
　　化学、化工石油、医药、冶金、机械、采矿、电力、航天航空、交通运输等工业生产部门不但普遍运用于压力容器，也经常可以在农村副业、民用和军工部门见到，特别是运用最为普遍的化学石油工业，化工石油单位中的塔、釜、槽、罐没有一个不是贮器或作为外壳设备，并且通常都是在压力温度下运转，比如一个乙烯装置年产30吨，大概有七百九十三台设备，其中二百八十一台是压力容器，占了百分之三十五点四；在设计制造压力容器产品经过中，需要牵涉加工机械技术、冶金技术、无损检验技术、防护安全技术、防腐蚀技术等等，是一种牵涉很多专业的产物，这就造成了在设计制造产品经过中一定要从几方合作来一起完成，以产品保证质量；因为适用区域相对广的压力容器的，在非常多行业中都有所运用，像制药、饮食、化工、冶炼、石油等等，这就导致了压力容器种类非常多的情况，就算在一样类别的产品中，有时也会由于特殊因素或客户要求造成产品上存在必然差别，而不同的产品构造，引发多样性的制造工艺。
　　二、压力容器的设计方法
　　（一）常规设计
　　常规设计的理论基础是弹性失效准则，认为容器内某一最大应力点达到屈服极限，进入塑性状态即为失效。在应力分析方法上，是以材料力学及板壳薄膜理论的简化计算为基础，不考虑边缘应力、局部应力以及热应力等，也不考虑交变载荷引起的疲劳问题。所有类型的应力均应采用同一的许用应力值；为了保证安全，通常采用较高的安全系数。
　　（二）分析设计
　　随着压力容器各参数的增大，高强钢的采用以及近代计算与试验技术的发展采用弹性失效的观点使许多问题难于解决，常规设计的结果往往过于保守。为了适应现代压力容器的发展，JB473295《钢制压力容器一分析设计标准》采用了新的失效观点解决了这些问题。分析设计标准放弃了传统的弹性失效准则，采用了弹塑性或塑性失效准则，合理地放松了对计算应力的过严限制，适当地提高了许用应力值，更严格地保证了结构的安全性。JB473295《钢制压力容器一分析设计标准》，是以第三强度理论即最大剪应力理论为基础，认为不论材料处于何种应力状态，只要最大剪应力达到材料屈服时的最大剪应力值，材料就发生屈服破坏。对于压力容器设计所采用的失效准则，除弹性失效准则、弹塑性失效准则和塑性失效准则外，还有爆破失效、断裂失效、可靠性设计等。
　　三、材料的利用及成本控制
　　（一）材料的合理利用
　　通常情况下，压力容器的材料成本占总制造费用的55左右，除设备主体结构之外，容器还需要很多零碎的搭配材料，如接管、封头、法兰、支座等，上述基础元件如果选择型号与容器不符，则它们很难投入后期的使用、维修，变成闲置材料。因此，采购人员应在采购压力容器应用配件时，做好功课，详细记录每个基础元件的型号、材质，尽可能做到物尽其用，不浪费每个采购元件。同时，如果在元件采购过程中存在失误，导致采购的元件不能使用，则需要对此件进行退货，如不能退货，则需要进行登记，并进行妥善保管，防止发生腐蚀现象，以期在其他设备中能够使用，防止浪费现象发生。在压力容器生产、制造、养护全过程中，要想抑制成本，必须提高材料、基础元件的利用率，提高它们的能动性和使用性能。
　　（二）成本控制管理措施
　　首先，企业应提高压力容器制造工艺的自动化程度，将零散的制造工艺整合到一起，实现同步、自动加工，缩短生产周期。针对手动加工组装工艺，企业应创建自动组装工艺链，让压力容器的零部件、基础元件在热处理、焊接之后，被第一时间传导至组装链条上，快速组装。一来，增强组装工艺的及时性，二来有效防止零件的质变。其次，扩大产业链条，实现联合生产。一方面，企业应根据不同类型的压力容器，创建专业化制造工艺链，让设备、技术、零件在统一、科学、规范的生产链条中快速制造、组装；另一方面，提高压力容器产品质量，专业性强的制造工艺，其技术应用效果、零件选用规范性、设备运行状态都非常好，这种环境条件下，制造出来的压力容器质量也不会差。另外，还能节约一部分搭配材料，便于压力容器商品后期的养护和维修。最后，加强制造管理，突出节约降耗的生产制造理念。从管理制度改革入手，创建联合监督机制，将各生产链条联合，引入信息监控、检测、搜集系统，及时获取生产数据，并将数据传输到集控中心，由集控中心负责协调生产制造工作。除此之外，从理念优化改革入手，让职工认识到充分利用现有设备、采购原料的重要性，使他们在日常工作中能够节约降耗。
　　四、结束语
　　通过上文对压力容器的生产制造成本要点内容进行系统分析可知，在保证质量的前提下，加强管理，精细地利用材料，合理地安排工艺路线及加工方法，采用先进的技术，是降低成本、控制成本、节约成本的必然手段。
　　参考文献：
　　〔1〕杨杰。压力容器生产制造过程中的余料管理技术研究〔J〕。广东科技，2014。
　　〔2〕曹浩远。锅炉压力容器制造质保体系相关问题分析〔J〕。企业文化，2015。