淺談化工設備壓力容器的規范設計與發展前景

王雪東

摘 要：要想控制壓力容器的制作成本和運輸中所產生的費用，既要使整個生產成本降低，也要保證產品的安全性就必須在壓力容器的整體設計上加大研究力度。本文就對應用于化工生產的壓力容器的規范性和安全性進行探討，預測了整個化工設備壓力容器的發展趨勢和發展前景，給出了一些需要這個行業改進的方法。

關鍵詞：壓力容器；整體設計；規范；發展

中圖分類號：TQ050 文獻標識碼：A

一切工業產品的發明到最終的生產，這其中最為重要的就是產品的生產前設計方案，因為化工壓力容器不僅關系到一個企業的安全生產，運輸的便利，成本的控制，還關系到整個城市周圍的環境污染問題，所以在產品設計之初就必須多加考慮整個設備的安全性和可靠性，在生產過程中也要時刻的進行檢驗、測試，每個環節都不能少。所以在設計之初，設備壓力容器的設計人員就必須持有嚴謹的態度，扎實的設計基礎和精密的計算方法，才可以設計出可靠性、安全性高的產品。所以，設計人員應當增加交流設計經驗，從中獲取更多的設計技能，多學習國外先進的設計理念，才可以提高自身的設計水平，生產出高質量的壓力容器設備。

一、化工設備壓力容器的規范設計

眾所周知，化工產品多帶有毒性、易燃的特性，極易發生破壞引發爆炸或火災等重大事故，化工壓力容器必須按照國家規定對設計方面實行嚴格的規范制度，才能保證化工容器的安全性。

1 對壓力容器設計中材料的要求

化工設備壓力容器的規范設計首先應考慮金屬的自身屬性及其耐壓程度。在金屬屬性方面，由于不同的化工原料會和不同的金屬有相對的金屬活潑順序，有些可導致容器設備內膽腐蝕化，影響其安全性；另外也應在金屬的耐壓性方面多加考慮，壓力容器的規范應該嚴格的按照國際標準進行設計和測試，在壓力耐受性解決方法分析上，需要計算內外膽的材料應用方面應該嚴謹的計算其耐受能力，和容積的體積大小是否能對應，外殼薄膜應多加考慮邊緣應力等問題，每種材料對應不同的抗拉強度，也對應不同的理化性能，所以在壓力容器的制作材料應用上應該全面查詢每種金屬材料的理化特性。

壓力容器制作過程規范化是我們必須首先考慮到的問題，這就要求設計人員具有一定的化學應用知識儲備，在設備生產公司人力資源招聘時需要考慮到應聘人員的知識的擴展。

2 對壓力容器結構的規范設計

現代測試技術多采用的是彈性失效的方法來解決容器耐壓系數過低，這個方法過于老舊，使得許多問題都不能解決，這就是過去常規的設計方式過于守舊，不先進導致的結果。為了解決這個問題，適應當前壓力容器不斷的更新發展，我們采用新的失效觀點來處理這些疑難問題。

首先鋼材選用之初就考慮到抗壓的外形設計、溫度設計、材料特性、焊接過程中的接頭強度問題，還要考慮到生產成本問題，不能盲目的設計和生產。受壓程度過高也不是最好的設計選擇，因為當壓力較高，整體尺寸較大就會使得容器外殼厚重，這樣就會給制造、運輸乃至以后的產品安裝帶來很多不便，從而提高了總的生產成本，給企業帶來損失。

現在最新的規范，就是在容器頂蓋需要經常拆卸的時候，采用快拆的密閉結構，這樣就避免了采用質量大的主螺栓的連接方式。而對于那些需要清洗和維護內件的容器產品，我們在設計的時候應當選擇適當的位置進行人孔或者手孔的結構處理，這樣不但可以節省生產材料，還大大節省了清理時間，方便清理人員進入，從而也降低了容器的產出維護成本。現在最需要規范化的就是影響容器壽命的材料腐蝕控制，因為這直接影響到設備的使用年限和安全穩定運行，因此我們在設計容器的時候必須添加一定的抗腐蝕余量來保證我們的容器使用年限。

二、化工設備壓力容器的發展前景

1 新技術的應用

化工設備壓力容器的設計到生產都離不開各個層面的技術領域，它們是息息相關的，也是相互制約的，現在的容器產品多少采用新材料、新技術、新設計、新工藝下綜合起來研制并生產出來的多功能智能化產品。在容器的發展過程中，生產過程里焊接和熱處理兩個步驟是保證其質量的關鍵。由于計算機技術的快速發展，大多數工業產品都進行了網上連接，從半自動化到全自動化的演進，特別是自動控制焊接設備的產生給力化工壓力容器的質量帶來了很大的提升，熱處理方式的改進也給整體容器的外形要求有了很大的提高。運用了這些先進的技術，帶來了壓力容器生產質量提升曠闊的發展前景，已經擺脫了傳統的生產模式那種臟亂差，排除了噪音污染、質量不提升的焊接問題。像那些承壓部件等大型笨重的器件都進行了消除和削減，減少了資源浪費現象。計算機軟件的不斷開發，特別是國外已經研發出CAD、CATIA等工程制圖軟件，加以互聯網的快速發展，可以實現了聯網遙控的生產技術，在這些先進的技術下生產的壓力容器不但工藝方面得到了保證，在安全生產方面也有了很大的提高。編程技術的開放，使得各類容器的設計有了很大的改善。

2 新材料的應用

在壓力容器的制作材料上面，現代科技也給提供了許多先進的支持，比如當前最炙手可熱的納米技術可以提供質地較輕、韌性較好、強度高、耐熱度高的新型材料，最近有關消息表明一種可自動修復摩損和裂痕的智能材料正在研發當中，在不久之后將應用于測試當中。納米技術材料的特點就是可以形成超微型粒子，在這些粒子的化學成分很難改變情況下，就保證了其穩定性，不易被腐蝕。這就提高了設備整體的安全性和可靠性。但現在急需解決研制的數率問題，加快研發進度，需要每個國家的科技部門大力支持。

結語

我國現在極力的推廣“先進制造業”這一發展戰略，這就給了大多數科技公司很好的發展前景和廣闊的發展空間，以全新簡便的數字化技術為基礎，再加上先進的管理制度，相信我國的制造業會發展的更健康，進步速度會很快。綜上所述，壓力容器的設計必須遵循有現行設計規范，設計者應提出最佳的設計方案，管理者應當對各個部門更合理的進行分配和監管，這些可以保證產品安全可靠，又節約成本。我國壓力容器產業應盡快提高自己對市場的快速響應能力，優化產品質量，提升產品的國際競爭力。

參考文獻

[1]馬歆.自保護快速啟閉式超高壓海產品加工容器關鍵技術研究[D].浙江大學，2006.

[2]丁輝.不同外載荷作用下儲氣罐接管局部應力分析與評定[D].西北大學，2013.