关于复合材料压力容器制造中得质量控制要点

　　3.6 焊缝返修控制
　　3.6.1 焊缝返修必须编制返修工艺，经焊接责任人审核后依据返修工艺进行返修，对焊接接头的同一部位的返修次数超过2次以上的返修，需经单位技术总负责人批准。
　　3.6.2 返修的现场记录应详细，至少包括坡口型式、尺寸、返修长度、焊接工艺参数（焊接电流、电弧电压、焊接速度、预热温度、层间温度、后热温度和保温时间，焊材牌号及规格，焊接温度等）和施焊者及钢印等。
　　3.6.3 要求焊后热处理的压力容器，应在热处理前焊接返修；如在热处理后进行返修，返修后应再作热处理。
　　3.6.4 有抗晶间腐蚀要求的奥氏体不锈钢制压力容器，返修部位仍需保证原有的抗晶间腐蚀性能。
　　3.6.5 压力试验后需返修的返修部位，必须按原质量要求经无损检测合格，由于焊接接头或接管泄漏而进行返修的，或返修深度大于1/2壁厚的压力容器，还需重新进行压力试验。
　　3.7 复合材料压力容器性能检测
　　如何获取复合材料压力容器制造过程信息，提高其稳定性，一直是复合材料压力容器工作者关注的重要课题。复合材料压力容器成型工艺过程中包含复杂的物理化学变化，影响产品质量的因素十分复杂。传统的工艺过程控制无法得到加工材料内部状态变化的信息。光纤传感技术是近年来随着智能材料与结构在各行各业的广泛应用而兴起的一种全新的监测手段。光纤传感器具有体积小、重量轻、抗电磁干扰、信噪比高、测量对象范围广、与基体材料相容性好等特点，最适合于埋入式测量，因而使复合材料固化工艺过程的监测成为可能。
　　根据复合材料的特点，用多种手段对复合材料的工艺全过程、多种参量进行在线监控。将光纤智能化在线监测技术引入复合材料压力容器生产工艺中，将大大提高复合材料成型工艺过程的效率，提高产品质量和性能，降低工艺成本。实时获取复合材料压力容器服役条件下的状态信息，对提高结构安全与可靠性、降低维护成本以及理论模型的发展具有重要意义。通常所采用的一些复合材料结构的损伤检测方法成本较高，设备复杂，不能实时在线监测。迫切需要建立一种有效的复合材料结构在线监测系统，实现快速、准确检测损伤的形成以及损伤的位置。因此，将材料开发、力学设计与在线监测技术有机结合，针对一些特殊的复合材料压力容器服役环境有必要采用氦检漏技术、声发射技术、高精度变形测量技术、光纤健康监测技术等，建立一套满足复合材料压力容器使用性能评价方法，为复合材料压力容器的工程应用提供相关的配套技术，保障其在特殊环境应用的可靠性和安全性。
　　复合材料压力容器结构设计理论的发展，薄壁金属内衬成型技术的创新，缠绕成型工艺仿真技术的实现以及性能监测与评价体系的建立，为最大化地优化了复合材料压力容器个方面性能，解决了如航天，深海潜水等科学。
　　4 复合材料压力容器的设计及其典型结构
　　4.1 复合材料压力容器的设计
　　复合材料压力容器一般采用纤维缠绕工艺方法制造，由连续纤维提产品所需的强度和刚度。制造时一般采用延展性好的金属材料如铝、塑性塑料或橡胶傲内衬以满足容器的气密性能和疲劳性能要求。设计上一般采用网络理论，进行网络分析。
　　网络理论认为由纤维连续缠绕而成的（压力容器）器纤维分布均匀，同时受力，不计基体刚度，载荷全部由纤维承担。筒身可以进行螺旋缠绕、螺旋缠绕加环向缠绕、螺旋缠绕加纵向铺放、纵向铺放加环向缠绕。封头的形状不能预先给定，必须通过计算决定，且网络徽元必须以均衡型条件为前提，只能进行螺旋或平面缠绕，不能进行环向缠绕。通过网络分析获得缠绕纤维的缠绕方向、纤维厚度和纤维应力。
　　4.2 复合材料压力容器的典型结构
　　由于复合材料不同于钢材的制造工艺压，不能在筒体上方便地开孔、接管等，复合材料压力容器必须考虑复合材料的特有性能，其结构的连接、密封等都有不同于钢材的方法。
　   一个典型的轴对称圆柱形筒体复合材料压力容器的结构和制造过程。接头是由短纤维复合材料层包围的金属适配器，用以连接管子、阀门等，以便装载和排出物料，由于复合材料不适合经常的螺纹装配，需要使用金属。在这种情况下，连接部分必须保证安全，由短纤维和树脂组成的填料能够较好地填进槽中，将长纤维加强件和金属适配器紧密地连接起来。
　　本例的容器下部是向内的，这适合于低压的情况,而向外则适合于高压的情况上部和中部、中部和下部之间通过金属环连接，结构见图3。该结构的压力容器在制造时，用工具钢或碳钢做模.模通常分为上、下两个部分，严格定义内部空心部分的形状。将待成型的容器做成上面所述的形状，化工装备在其内部放置一个用尼龙做成的袋子，袋子端部有一个用以接受压缩空气的接头。然后将成型的容器放进模中，通入压缩空气，使得容器的材料膨胀，紧贴模的内壁，最终制成所需的容器。由经典的应力分析可知，承受内压圆柱壳的周向应力、轴向应力和长度无关，容器的容积可以在不影响应力的情况下通过改变而改变，该结构的容器的改变是通过图3中所示的金属连接环的使用而实现。
结束语
　　复合材料压力容器生产技术的不断发展和复合材料结构设计理论、制备工艺、性能评价方法的不断突破，使得复合材料压力容器性能越来越高，从而能够适应更多的使用环境。社会经济的发展和全球化给我国压力容器行业带来了新的发展机遇，同时也给复合材料压力容器的带来了新的挑战。作为生产者的我们应严格把好压力容器的生产质量关，以身作则，兢兢业业，生产出优质、安全的产品，为企业提高效益的同时，为社会创造财富。