化工壓力容器設計及不安全因素分析

遲雁青

（煙臺市奧威制冷設備有限公司壓縮機容器事業部，山東 煙臺 264100）

壓力容器是化工企業常用的生產設備。壓力容器一般為罐體形狀，密封性能好，能儲存液體或氣體。一般情況下，其內部壓力較高，如果在設計過程中存在問題，就會導致其在使用過程中存在嚴重的安全隱患，在對其進行設計的過程中，相關工作人員的設計水平直接決定了以后工作的安全穩定，在設計過程中，必須考慮應用溫度以及承受壓力兩個因素，要遵循嚴格的質量標準，針對低壓容器以及高壓容器的相關設計標準存在極大的區別，與此同時，在制造過程中也有極大的區別，因此，在對其進行設計過程中，需要綜合考慮多方因素。筆者通過對壓力容器設計過程中存在的不安全因素進行分析，并提出相關的解決策略，以提高壓力容器的安全性，促進我國化工企業的持續健康發展。

1 壓力容器設計綜述

在對壓力容器進行設計的整個過程中，相關設計人員要根據技術指標以及設計標準開展工作。通常情況下，在壓力容器中，其抗拉強度應當為2.7。除此以外，在整個生產中，壓力容器消耗材料數量是巨大的。正是基于上述原因，功能強大、綠色環保的容器設計方案誕生，這一方案能夠有效降低生產所產生的的資源消耗，有效降低當前的生產成本。近年來，伴隨著我國材料學的不斷發展，容量與之前相比有了大幅度的進步，其重量也得到了大幅度的縮減，有效降低了生產過程中的資源消耗。在整個生產制造過程中，焊接點設計以及焊接工藝水平對其效能的發揮有著極大的影響。基于此，應當加強對焊接點的管理以及設計，有效提高當前壓力容器的相關性能，應用合理簡潔的設計思想，在保證質量以及性能的前提下，促進當前我國化工行業的持續健康發展。

2 壓力容器設計使用過程中存在的不安全因素

2.1 使用壽命過長

隨著壓力容器的使用時間的不斷延長，其性能會出現一定程度的衰減，相關材料的質量也會出現下降。在生產過程中，壓力容器的使用壽命過長，會導致其出現一系列的安全問題。相關專家學者研究表明，大量的化工企業對壓力容器使用壽命都不夠重視。在生產過程中，存在著大量的超壽命運行的的壓力容器。一部分壓力容器的相關部件老化極為嚴重，其在生產過程中存在著大量的安全隱患。基于上述原因，整個設計工作中要提高整個設備的使用壽命，保障壓力容器的安全性。

2.2 材料選擇不合理

材料選擇直接對壓力容器的安全以及相關性能產生影響，因此，壓力容器的材料選擇是極為重要的。在選擇過程中，需要對多方面因素進行考慮，特別是壓力容器的類型以及使用場景。首先，要保證壓力容器的相關指標能夠滿足企業生產的需要，其次，設計工作人員要不斷優化完善設計方案，降低生產過程中的資源消耗。最后，相關設計必須符合行業內的參數標準，減少使用過程中的質量問題。

2.3 對壓力容器中熱處理工藝的忽略

在整個壓力容器的設計制造過程中，要對相關零件的熱處理進行重點研究。通過進行熱處理，能夠有效改善相關材料的性能。據筆者研究發現，目前，在壓力容器的熱處理過程中，對接頭以及殼體的熱處理都較為重視，但是，針對壓力容器彎頭的熱處理并不多見，上述舉措能夠大幅度降低熱處理成本，但是，對壓力容器的安全產生嚴重的負面影響。熱處理工藝在制造過程中要求較為嚴格。只有在標準要求下才能保證效果，在熱處理過程中，也要按照相關技術標準進行，減少或者消除材料性能變化產生的應力，這些材料經過預熱和后處理焊接。

2.4 在制造過程中壓力容器就會出現變形

隨著技術的不斷發展，在制造過程中，壓力容器需要的工藝較為復雜，往往涉及多個制造環節，在制造過程中的每個環節都會對壓力容器的質量產生重要影響，正是基于此，如果壓力容器在制造過程中發生錯誤，就會對壓力容器的質量產生極大的負面影響，導致其出現變形，特別是在焊接過程中，壓力容器容易出現變形等多種問題，這種變形往往通過肉眼難以發現，但是，隨著使用時間的延長，會帶來一系列的潛在危險，因此，在壓力容器的焊接過程中，應當特別注意焊接細節，防止其出現泄漏破裂，對壓力容器的安全性能產生負面影響。

3 設計中提升安全的相關措施

3.1 提高設計壽命

在當前的化工生產過程中，壓力容器往往會超過其設計使用壽命，因此，在對壓力容器進行設計過程中，應當充分考慮其所處的使用場景和整體結構，通過對壓力容器的設計方案進行不斷優化與提高，壓力容器的設計壽命，進一步提高壓力容器在使用過程中的安全性以及經濟性，因此，在整個設計過程中，要特別注意壓力容器的耐腐蝕性，老化是導致壓力容器出現問題的主要原因，相關部件的老化會導致壓力容器的性能出現下降，設計人員通過提高其耐腐蝕性，能夠有效延長其使用時間。除此以外，在對壓力容器進行設計的過程中，相關工作人員需要對不安全因素進行一一分析，以保證整個設計方案的全面科學，提高壓力容器的使用時間。

3.2 材料的選擇

在影響壓力容器的安全中，材料對其有著重要的影響，通過合理選擇材料能夠有效保證壓力容器的安全，與此同時，在材料選擇過程中，應當充分考慮材料中的相關成本，在對材料進行選擇過程中，必須考慮壓力容器使用的場所，在市場調研的基礎上制定多套應用方案，最終通過實驗來選擇材料方案，在壓力容器的加工過程中，除三通在高溫環境中進行加工外，其他相關材料在200℃的環境中進行加工就可，通過應用上述加工方式，能夠有效降低加工難度。

3.3 對壓力容器進行科學規范的熱處理，避免容器出現變形

通過對其進行熱處理，能夠有效提高整個壓力容器安全性以及穩定性，在對其進行熱處理的過程中，首先，要對接口和殼體進行熱處理，而且還要對彎管進行熱處理。由于金屬材料的性能在高溫作用下會發生變化，因此，應嚴格控制熱處理溫度。

不合理的溫度控制會影響材料的基本性能，從而導致焊后大量的材料，為了進一步減少熱處理不當給整個壓力容器的整體性能產生負面影響，在對待不同材料時，應當有所區別，除此以外，在對其進行加工制造過程中，要格外重視焊接工藝，避免因工藝不當造成變形。在焊后熱處理過程中，焊接接頭處容易發生碳化，對壓力容器的整體穩定性有很大影響。壓力容器的相關材料是產生這一問題的主要原因，基于此，在選擇材料的過程中，應當格外注意，要對各個加工環節進行嚴格控制，避免壓力容器出現變形，提高相關器械的穩定性以及安全性。

4 結語

通過以上研究可以發現，在化工企業的生產過程中，壓力容器發揮著重要的作用，在當前對其安全運行產生影響的因素有許多。因此，在設計壓力容器時，應考慮壓力容器的安全性能。通過設計方案的優化，可以提高壓力容器的安全性，促進化工企業的發展。