壓力容器設計問題與解決措施探討

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摘要：中國社會目前正在迅速發展，各行各業都取得了巨大的成就。在各個行業的發展過程中，必須依靠各種設備，其中壓力容器在我國許多地區是應用非常廣泛且非常重要的設備。壓力容器設計的合理性決定了壓力容器的效率，中國壓力容器的現代設計仍然存在許多問題，這就導致壓力容器發生故障的可能性增加。因此，設計部門必須妥善的解決好這些問題，通過對這些問題的深入分析并用適當的方法進行改進，從而盡可能地增加壓力容器設計的合理性。文章分析了壓力容器設計的不足，并為此提出了一些相關意見和解決措施。

關鍵詞：壓力容器設計；常見問題；解決措施

隨著社會經濟的飛速發展，中國正逐步向“中國制造”發展。為了提高中國的國際競爭力，必須提高每種產品的質量。壓力容器廣泛應用于化工，石油，醫藥，食品等行業。由于這些行業中的大多數材料是有毒，易燃和易爆的，一旦壓力容器的構造不合理或不正確，就會因此導致產品質量的低下，嚴重情況下還會發生安全事故。因此，設計壓力容器時，設計人員應格外小心。

1壓力容器設計問題分析

1.1熱處理問題

熱處理問題主要表現在兩個方面：首先，沒有嚴格的標準。如果不嚴格制定壓力容器熱處理的設計標準，則熱處理過程太粗糙，會隱藏更多的隱患，并對后續生產工作產生不利影響。另外，在實際的設計過程中，必須保證熱處理的完整性，這是達到理想設計和生產狀態的唯一方法。如果無法保證這兩點，那么就會大幅度降低壓力容器的安全性和可靠性。

1.2材料問題

材料方面的常見問題主要發生在以下三個方面：（1）類型錯誤。有關專業人士應根據對壓力容器的介質特性和耐壓強度的各種要求選擇合適的材料類型。（2）材料缺陷。如果材料本身的質量存在缺陷，則不能保證壓力容器的結構和強度，還會對以后的使用產生不利影響。（3）缺乏材料經濟特性的考慮。選擇材料時還應考慮材料的經濟特性，否則將嚴重損害后續的生產工作和整個企業的經濟效益。

1.3忽略壓力容器的使用壽命

通常，每種產品都有一定的使用壽命，特別是對于壓力容器這類設備，此類設備需要更長的使用壽命。如果壽命太短，則生產成本增加。在設計壓力容器時，通常會忽略指定壓力容器的標定，并忽略壓力容器預期的使用年限。當考慮壓力容器的壽命時，首先要結合實際情況進行預測，并且通常應該考慮影響壓力容器的壽命的因素，例如：與相同材料相比，哪種高質量的材料可以有效地延長壓力容器的使用壽命，以及如果根據相關標準進行設計，壓力容器是否更耐用。不同的設計方案會在一定程度上影響壓力容器的質量，但是，這些設計方面并未引起太多關注。

1.4不符合壓力容器設計控制系統標準

設計壓力容器時，設計人員沒有嚴格遵守壓力容器設計相應控制系統的標準，并且設計人員對每個壓力容器設計單元沒有足夠的了解，熟悉壓力容器的處理技術和技術實踐（安裝，維護，操作和維護）以及質量控制等也很不足，設計人員的專業水平太低。這些因素都會直接嚴重影響壓力容器的設計質量，因而非常有必要采取措施對這些現象進行整治，減少和消除不符合壓力容器設計控制系統標準的種種行為。

1.5經濟考慮不足

在設計壓力容器時，設計人員必須充分考慮壓力容器的安全特性。選擇設備材料時，必須考慮設備的存儲溫度、材料之間的焊接、構造壓力以及各個介質之間的特性，全面考慮壓力容器結構冷熱加工的性能和效率。值得關注的是，壓力容器的設計成本直接影響設備材料和壓力容器的整體質量。一般在設計壓力容器時，設計人員會選擇較便宜的壓力容器材料，以有效降低成本并實現經濟合理性，從而大大降低了壓力容器的質量[1]。

2壓力容器設計常見問題的解決措施

2.1規范熱處理設計

熱處理是壓力容器設計中的常見問題，而對這一過程進行標準化規范是有效解決此問題的前提。該計劃基本上可以從兩個方面開始，我們不僅應專注于實際設計的各個方面，為整體提高熱處理效果做出貢獻，而且還應制定有針對性的標準化工藝，結合不同的細節。相關研究表明，在設計厚度為20毫米，直徑為400毫米的低合金鋼或碳素鋼時，應將其作為無縫鋼管。盡管低合金鋼滿足設計要求，但從理論上講，這會影響壓力容器的各種功能和整體效果，如果不進行處理，則會導致存在許多問題，例如鋼板冷軋后的晶粒變形和破壞。盡管在冷卻和成形后提高了鋼的強度和硬度，但延展性降低。鑒于這種情況，應使用重結晶退火以改善鋼板的延展性并改善材料的機械性能，從而為壓力容器設備的安全穩定運行提供可靠的保證。

2.2科學合理的材料選擇

在選擇壓力容器的材料時，設計人員應選擇具有更好的耐熱性和具有良好焊接功能的材料，來確保壓力容器結構的密封性的強度。如果某種材料所有指標均符合相關規定的要求，那么將它投入使用過程中，還要同時進一步優化使用壓力容器的安全指標。

2.3注意使用壽命

為了確保對壓力容器的使用壽命進行適當的設計，設計人員應加強考慮其實際工作環境并提高其可靠性。同時，在對所用材料進行全面檢查的基礎上，應測量壓力容器內部/外部的壓降和耐腐蝕性，以保持耐腐蝕程度，進而可以科學合理地計算壓力容器的使用壽命。為了提高測量結果的可靠性，設計時應該對設備在最壞情況的環境進行建模。此外，設計人員還必須考慮用戶在實際應用過程中可能發生的不當操作，在設計圖上清楚地標記它，改善壓力容器的使用條件，并在其承重組件和壁厚參數計算方面進行準確的性能測量從而確保科學合理地制定使用壽命[2]。

2.4嚴格遵守壓力容器設計人員的管理制度

在設計壓力容器時，設計人員必須嚴格遵守壓力容器控制系統的設計規則。公司應加強對設計人員的專業能力和職業素養進行教育，并定期評估教育成果。同時，公司可以聘請專業設計師來培訓設備設計工程師，以便設備設計工程師對壓力容器的組件和制造以及安裝，加工技術，操作和維護，質量控制和技術實踐知識有深入的了解，進一步提高設計人員的設計水平和技能，最終提高壓力容器的設計質量。

2.5注意設計細節

設計壓力容器時，設計人員必須注意細節。為了對壓力容器進行良好的熱處理，必須徹底分析壓力容器的工藝技術，以便智能地設計壓力容器冷熱成型的元件。同時，設計人員應注意噴嘴和壓力容器配件的熱處理位置，并妥善處理零件，以免造成壓力容器結構短路，在一定程度上延長壓力容器的使用壽命，并確保壓力容器的使用安全[3]。

3結束語

簡而言之，壓力容器和人的生命安全及其財產直接相關，小小的設計錯誤可能會造成永久性損壞。這就要求設計人員在設計壓力容器時必須嚴格采用材料，控制影響壓力容器設計質量的基本問題來保證壓力容器的安全。在設計領域，我們一直在遵循國家有關規定，不斷完善自己，并與其他行業緊密合作，來為明天的工業繁榮做出自己的貢獻。

參考文獻

［1］顧賢.壓力容器設計過程中的常見問題及防范措施[J].化工管理，2015(35):15.

［2］謝亞武.壓力容器設計中的常見問題及解決策略[J].石化技術，2015，22(10):53+48.

［3］王馳.壓力容器制造常見問題及解決措施探討[J].中國新技術新產品，2013(18):118.

作者：付啟輝 單位：江蘇中圣壓力容器裝備制造有限公司