壓力容器設計中的問題與防范措施

王艷玲

（大連東方億鵬設備制造有限公司，遼寧 大連 116000）

在工業生產中，對于壓力容器應用而言，其穩定性以及安全性是至關重要的因素，這兩方面也是保證壓力容器在后續應用中，不斷提升其價值的重要保障，對于壓力容器在可靠性方面保障而言，在設計環節中對其進行有效控制是至關重要的環節，特別是在當前嚴厲容器設計中的一些問題影響下，更需要對其進行深入分析。

1 問題分析

1.1 材料選擇問題

在容器設計中，容器材料選擇是一個較為重要的環節，對于材料的選擇，直接影響到壓力容器最終的生產質量，嚴重影響容器的強度、使用壽命以及結構性能等，通過對其進行仔細的分析，發現其問題主要表現在以下方面，1） 在材料類型中選擇存在問題，比如，在設計中所選材料質地以及強度并未充分滿足容器其生產要求；2） 在容器材料選擇中，其厚度也是一個重要影響因素，若是所選材料的厚度未滿足設計要求，對其結構性能以及強度，同樣會造成不利影響，導致容器在應用中的可靠性受到影響；3） 對于所選材料應用而言，若是對其經濟屬性缺少充分考慮，那么，在后續生產中，同樣會產生一些問題，嚴重時，會造成容器生產只制造無法順利進行。

1.2 熱處理問題

在壓力容器設計中，還有一個重要環節就是容器的熱處理，并且熱處理質量也會對容器應用的可靠性造成直接影響，因此，在熱處理設計環節中，需要合理進行設計。然而，以我國當前容器熱處理實際現狀來看，其存在的問題不容樂觀，其問題主要表現在以下方面，1） 在熱處理設計環節中，缺少嚴格的標準，一些熱處理設計的缺陷較為明顯，會在后期生產的熱處理環節中造成操作不當等問題；2） 在容器熱處理環節中，還有一個較為重要的問題，就是完整性問題，比如，當前在設計中雖然對容器殼體以及封頭較為重視，同時，其效果也較為理想，但是，在接管熱處理環節中，對其有著較為嚴重的忽視現象在，對于容器安全性而言，造成一定影響。

1.3 法蘭設計問題

在容器設計中，法蘭設計同樣重要，可以說法蘭是壓力容器中最重要的組成部分，所示在法蘭設計環節中發生問題，對容器應用效果，將會造成嚴重影響，因此，嚴格控制法蘭設計是壓力容器設計重要最重要的環節。以我國當前在法蘭設計的實際情況分析，其較為突出的問題就是在尺寸設計方面與強度設計方面未滿足其基本要求，導致其出現一系列的安全問題，出現強度、尺寸不合理的主要原因在于，計算機執行程序缺少合理性造成的，特別在具體匹配性效果方面在，有著較多的問題，所造成的后果較為惡劣。

1.4 使用壽命問題

在壓力容器設計中，使用壽命是人們較為關注的問題，然而，在實際設計中，存在一定缺陷與問題。設計人員對容器使用壽命設計方面缺少足夠的重視，導致其在容器設計中對使命壽命并未進行詳細的明確，對后續實際生產環節造成極大影響，甚至還會存在安全隱患。

2 壓力容器設計過程中的防范措施

2.1 壓力容器設計使用年限問題的對策

針對壓力容器設計中的設計使用年限問題，設計人員要根據國家最新規定的技術規定與相關的技術標準，合理設計壓力容器的使用年限。認真研究各項技術指標對壓力容器使用年限的影響，在此基礎上進行科學的計算，并做出合理的設計。設計者一般需要從三個方面思考設計使用年限：首先要著重考慮該種材料的耐腐蝕程度，尤其是在容器所承裝液體是腐蝕性物質時，耐腐蝕性能對使用年限的影響更大。要精確計算出該容器的最大腐蝕承受度，一般要根據材料的最大腐蝕速度與內外部的壓力差來計算。這兩個指標對使用年限有較大影響。然后要考慮到壓力容器使用過程中的外部環境的因素，外部環境的壓力也會影響到壓力容器的使用年限。

2.2 壓力容器材料改變問題的對策

壓力容器設計材料的問題是一個比較大的問題，這是由于壓力容器在不同階段的材料是不同的，當一個容器初期的設計材料較薄，而后期換為較厚的材料時，這中間的連接是一個問題。若在厚薄不同的鋼板結構連接處出現問題，那么這個容器的安全性就沒有了保障。對于封頭部分使用了較厚的材料，而殼體部分材料較薄，這時候兩部分之間的連接結構必須格外注意，封頭需要做削邊處理，將厚的部分逐漸削薄，直到能與殼體部分緊密連接為止。此外，筒體和管板之間的相互連接，當厚度在很大程度上增加后，焊接部分的應力就會降低，這對于壓力容器的焊接部分來說十分不利。而且，鋼板的厚度有時候對容器的安全問題也有很大影響，而且并不是說越厚安全性就越高。

2.3 壓力容器設計過程中熱處理問題的對策

壓力容器設計過程中的熱處理問題是一個重要問題。壓力容器的設計中需要進行熱處理的地方要按照國家規定進行熱處理，絕不能為了省下一些成本，就忽略了熱處理的重要性，從而埋下了安全隱患。鋼材經過冷卻變形后，硬度和強度有所提升，但可塑性卻大大下降，若不進行相應的熱處理，會使鋼鐵內部的晶粒發生破碎。冷卻后的內部變化劇烈，硬化程度大大提高，對于安全性是個大大的挑戰。針對鋼板進行的熱處理是必不可少的，能夠有效增加鋼板的可塑性。

3 結語

總而言之，隨著科學技術的不斷發展，壓力容器設計作為我國工業設計的重要組成部分引起了越來越多技術人員的注意。壓力容器作為我國一項重要的工業設備，設計人員應該在設計的工作中嚴格以“安全第一，預防為主”的原則進行設計，在我國最新規定的基礎上，要從各個角度提高壓力容器的可靠性。