壓力容器設計過程中常見的問題分析

朱守芳

摘要：現如今，壓力容器運用的越來越廣泛，特別是在石油化工等工業領域運用更加普遍。但是壓力容器具有一定的危險性，對企業的正常生產運營有著直接的影響。因此，在設計壓力容器時就要重視這些非安全性因素，結合這些壓力容器的設計問題來提出有效的解決辦法和防范方略，從而設計和制作出更加具有可靠性和安全性的壓力容器，提高壓力容器的安全效應，為企業的安全運營提供更好的保障。

關鍵詞：壓力容器設計;常見問題;解決對策

引言

科學合理的壓力容器設計，對壓力容器的安全性、穩定性有著至關重要的影響。因此，在壓力容器的設計上必須要選擇具有極強專業技術的工作人員對壓力容器設計方案進行反復考量，選用最為優質的材料，做好壓力容器設計結構的分析工作，全面考慮到壓力容器后期的維護與檢修工作。只有這樣，才能做好壓力容器的設計工作，使其在實際生產過程中得以穩定運行。

1壓力容器的重要性

壓力容器應用廣泛，尤其在石化領域中的作用十分重要。它的功能性非常特殊，稍有不慎就可能造成人身財產損失。因為這種破壞性，容器被界定為特種設備。在建造安裝壓力容器的過程中，其設計會在很大程度上影響其可靠性與安全性，壓力容器的設計會對生命安全和生產安全產生很大影響。壓力容器的設計和制造要具有較強的專業性，設計人員應該具備較強的綜合素質和高超的專業素養，其材料選擇，強化措施，受力分析，結構設計，操作簡便、制造安裝、檢驗、維護與使用等，都應該綜合考慮。但是在設計壓力容器的過程中，一些生產企業的設計人員，不能完整地理解國家標準或制造安裝規范，嚴重依賴計算機輔助設計，在設計過程中不能周密地考慮，設計條件過度理想化。如此以來，在設計壓力容器的過程中，形成了安全隱患，對壓力容器的可靠性和安全性產生了嚴重影響。

2壓力容器設計過程中的常見問題

2.1在材料選擇上出現問題

在進行壓力容器設計時，材料的選用要結合壓力容器的使用年限、結構性能以及強度進行設計。與此同時，由于設計人員在選用材料時經常會受到容器外觀大小、用戶的特別需求、壓力電器的使用環境等條件影響，且壓力容器一般多在溫度較高、壓力較高的環境中運轉，在選用材料時肯定會對壓力容器的內外受力狀況以及耐腐蝕性產生影響，在選用壓力容器材料時多是由比較嚴格的標準和規定的。

2.2熱處理問題

根據我國壓力容器熱處理的設計現狀來說，仍存在一定的問題，主要集中于以下兩個方面：其一，沒有嚴格的標準。由于沒有對壓力容器的熱處理設計制定嚴格的標準，因此造成了很多壓力容器設計過程中熱處理操作較為粗糙，存在很多十分明顯的不足之處，對后續的生產造成較大的影響;其二，熱處理的完整性。壓力容器設計過程中的熱處理，必須確保其完整性才能保障壓力容器的設計和后續的生產達到一個較為理想的狀態，但是由于在設計過程中對熱處理完整性缺乏重視，可能會存在比如忽視了壓力容器接管的熱處理，對壓力容器的可靠性和安全性產生了影響。

2.3使用壽命設計問題

壓力容器的使用壽命的設計在整個設計過程中是非常重要的環節，但也很容易產生一定問題，比如：部分設計人員在工作過程中并沒有對使用壽命的設計加以重視，導致在設計過程中沒有對壓力容器的可使用年限做出詳細的解釋并進行標注，或者是僅僅依據經驗進行了粗略的估算，而存在一定的偏差，從而對其后續的使用造成影響，嚴重時可能會導致一些安全問題的發生。

3壓力容器設計過程中常見問題的解決對策

3.1材料的解決對策

材料是壓力容器設計的核心和重點。在設計壓力容器時，要運用科學、合理的壓力容器來設計，要重視壓力容器設計材料的屬性與壓力容器的設計標準和要求相符。因此，在壓力容器設計中，材料的合理運用和變更都要結合壓力容器的使用標準和用途來制定合理的解決辦法和措施，從而設計出更加適用的壓力容器。

3.2熱處理問題的解決對策

熱處理問題是壓力容器設計過程中最為常見的問題。在實際設計過程中，設計者對于直徑大約在400mm，厚度大約在20mm的碳鋼或低合金鋼容器等器具，最好將其設計成為無縫鋼管，因為無縫鋼管不易影響壓力容器的整體設計效果及各項功能的使用。過厚的鋼板或硬度過大的鋼板其可塑性相對較差，特別是直徑小但厚度大的筒體，它在冷卻后發生卷曲變形的幅度相對較大，而且硬度越高其卷曲變形幅度越大。這是由于其內在應力相應增大的緣故，可塑性在快速降低進而直接影響容器的實際使用情況。甚至還會出現輕微裂痕，嚴重影響壓力容器的使用安全。因此，對于厚度相對特殊的鋼板，在其冷卻成型后必須要追加退火工藝，提高鋼板本身的強度和硬度，保障壓力容器的設計符合安全要求。

3.3使用年限的解決對策

在壓力容器使用年限的估算上，壓力容器的設計人員必須要認真掌握有關壓力容器設計方面的所有技術規定與標準，加強對壓力容器使用年限的研究力度，注重每一個可能會對壓力容器使用年限產生影響的因素。運用先進的科學技術手段，對壓力容器的實際使用年限進行科學估算，避免在壓力容器設計過程中出現延長或縮短使用年限的問題。設計人員必須要做好壓力容器的觀察工作，明確掌握壓力容器實際受到的腐蝕情況，若壓力容器受到嚴重腐蝕就會大幅縮短壓力容器的使用年限。因此，壓力容器的設計人員必須要根據壓力容器的實際腐蝕速率對壓力容器的使用壽命進行合理估算。同時，結合壓力容器受到的外力情況，對壓力容器的諸多參數進行更加精確的估算。此外，還可模擬實際工作環境，使工作數據更加接近實際。在圖紙設計上必須設定統一的使用規則，考慮到壓力容器在實際工作過程中的復雜工作環境和可能出現的各種受力情況，務必做好壓力容器的消耗檢查工作，最大限度的保證壓力容器設計的科學性、合理性，確保壓力容器的運行安全。

結束語

總的來說，如果要確保壓力容器設計工作的順利完成，一定要嚴格遵守各項規章和工作流程。針對設計過程中一些常見的問題，要不斷對其進行探究和優化，結合設計方案及時做出應對或是修改，保障所設計的壓力容器的安全性和可靠性。

參考文獻

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