Deformationskontrolle bei der Herstellung von Druckbehältern

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Schweißdeformation: Bei der Schweißung von Metallbehältern bei hohen Temperaturen kann ihre Struktur leicht deformieren, was sogar die Korrosionsbeständigkeit sowie die Belastbarkeit des Behälters beeinträchtigen kann. Daher steht das Schweißverfahren in gewissem Maße in direktem Zusammenhang mit der Sicherheit und Qualität des Behälters. Zudem beeinflusst es auch die Produktionseffizienz. Beim Schweißen muss man auf die Reihenfolge der Schweißvorgänge achten, um sicherzustellen, dass die Schweißumgebung, die Schweißmethode, das Schweißverfahren sowie die technischen Parameter des Schweißens den Designanforderungen entsprechen. Um die durch das Schweißen verursachte Verformung der Behälter zu kontrollieren, werden hauptsächlich folgende Maßnahmen ergriffen: Zunächst muss bei der Verarbeitung kugelförmiger Druckbehälter auf die richtige Reihenfolge der Montage geachtet werden – also muss zunächst der Hauptkörper montiert werden, bevor mit dem Schweißen begonnen wird. Zudem muss sichergestellt werden, dass der Behälter während des Schweißvorgangs gleichmäßig erhitzt wird, sowie dass ein symmetrischer Schweißprozess angewandt wird. Zweitens muss bei der Schweißung mehrerer Gruppen von Bauteilen für Behälter unter Druck ein angemessener Schrumpfungsgrad berücksichtigt werden. Allerdings schrumpfen verschiedene Metallmaterialien in unterschiedlichem Maße. Deshalb ist es im Rahmen des eigentlichen Schweißvorgangs notwendig, den Schrumpfungsgrad des verwendeten Materials zu analysieren und zu berechnen. Schließlich sollte der Schweißer bei der Schweißarbeit, unter Berücksichtigung seiner Erfahrung, in entgegengesetzter Richtung an den Stellen schweißen, an denen am ehesten Verformungen auftreten. Auf diese Weise kann man die durch den Schweißvorgang verursachten Verformungen ausgleichen. Formfehler: Es ist von großer Bedeutung, die Probleme mit großen Abweichungen in den Abmessungen der Behälter während des tatsächlichen Produktionsprozesses ernst zu nehmen und geeignete Kontrollmaßnahmen zu ergreifen. Dazu gehören insbesondere eine strenge Kontrolle der Fertigungsverfahren sowie standardisierte Arbeitsabläufe. Zudem sollten die Abmessungen der Formen und Muster regelmäßig überprüft werden, und Formen, die nicht mehr verwendet werden können, sollten umgehend ersetzt werden. Eine angemessene Kontrolle der Formfehler der Formen ist von großer Bedeutung für die Herstellung der Behälter. Außerdem muss bei der Konstruktion der Formen berücksichtigt werden, dass im tatsächlichen Produktionsprozess aufgrund von Wärme- und Kälteausdehnung Abweichungen in den Abmessungen entstehen können, was wiederum zu mangelhafter Produktqualität führt. Deformation durch innere Spannungen: Bei der Herstellung von Druckbehältern werden mehrfache Wärmebehandlungen durchgeführt. Doch beim Zusammenbau entstehen aufgrund der Hebekräfte der Kräne sowie des Eigengewichts des Behälters unweigerlich innere Spannungen in diesem. Das Vorhandensein von Spannungen kann dazu führen, dass der Behälter im Laufe seiner Nutzung Risse oder Verformungen aufweist. Deshalb müssen geeignete Maßnahmen ergriffen werden, um diese Spannungen zu beseitigen. Im Allgemeinen ist die Hauptmethode zur Beseitigung von Spannungen im Behälter die Wärmebehandlung. Doch im praktischen Einsatz ist darauf zu achten, die Vorgehensweisen sowie die Richtlinien einzuhalten, um sicherzustellen, dass die Temperatur innerhalb der vorgeschriebenen Grenzen bleibt und der Behälter gleichmäßig erhitzt wird. Derzeit wird hauptsächlich die Düsenbehandlung verwendet, doch im praktischen Einsatz müssen Brandhemmungsvorrichtungen eingesetzt werden, um zu verhindern, dass der Behälter aufgrund einer ungleichmäßigen Erwärmung erneut deformiert wird. Außerdem müssen während des Wärmebehandlungsprozesses bestimmte Stabilisierungsmaßnahmen ergriffen werden, da die Eigenschaften des Metallmaterials bei hohen Temperaturen leicht verändern können. Dadurch soll die Stabilität des Behälters gewährleistet werden. Verformung durch Flammenschneiden: Wenn aufgrund von Rechenfehlern Fehler in den Abmessungen des zu schneidenden Materials auftreten, dann werden auch die hergestellten Druckbehälter nicht den Anforderungen entsprechen. Daher müssen die Abmessungen der zu verarbeitenden Materialien rechtzeitig überprüft werden. Die konkreten Kontrollmaßnahmen umfassen vor allem: Erstens die Kontrolle der Rohrabschnitte, d.h. bei der Flammenbeschneidung wird eine symmetrische Bearbeitung oder mechanische Verarbeitung angewandt, um eine Deformation des Behälters zu vermeiden. Zweitens: Die Kontrolle der Stahlblechrohlinge. Wenn die Stahlplatten uneben sind, müssen sie vor dem Schneiden rechtzeitig korrigiert werden – oder der Bearbeitungsspielraum muss vergrößert werden. Schließlich gilt es, die Deckel zu kontrollieren: Beim Schneiden der Deckel mit Flamme kann aufgrund der hohen Temperaturen eine Verformung an den Rändern des Deckels auftreten, wodurch der Durchmesser des Deckels verringert wird. Um jedoch den Verlust bei der Bearbeitung der gesamten Deckelöffnungen zu minimieren, muss bei der Konstruktion der Formen bereits die mögliche Schrumpfung berücksichtigt werden.