淺談壓力容器設(shè)計(jì)中的常見問題及對(duì)策

陳國棟　陳晶

摘 要：隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，壓力容器也被廣泛的應(yīng)用，同時(shí)壓力容器的質(zhì)量安全直接關(guān)系到工業(yè)領(lǐng)域的安全生產(chǎn)以及人身和財(cái)產(chǎn)的安全。針對(duì)壓力容器在設(shè)計(jì)上存在問題展開分析，并提出相應(yīng)的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：壓力容器設(shè)計(jì);問題;對(duì)策

壓力容器的設(shè)計(jì)關(guān)系到了工業(yè)生產(chǎn)的安全，是工業(yè)生產(chǎn)過程中比較特殊一個(gè)環(huán)節(jié)，因?yàn)檫@個(gè)環(huán)節(jié)如果設(shè)計(jì)的不合理的化，在工業(yè)生產(chǎn)的過程中可能會(huì)出現(xiàn)一些爆炸事故，不但會(huì)對(duì)企業(yè)自身的生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的影響，也會(huì)對(duì)企業(yè)周邊居民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成影響。優(yōu)化壓力容器的設(shè)計(jì)是工業(yè)企業(yè)和有關(guān)部門在工業(yè)生產(chǎn)過程中必須要做的，因?yàn)閮?yōu)化壓力容器的設(shè)計(jì)可以使壓力容器的性能和安全性得到提高，使工業(yè)生產(chǎn)的安全性得到有效的提升。

1 壓力容器的重要性

壓力容器應(yīng)用廣泛，尤其在石化領(lǐng)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(cái)產(chǎn)損失。因?yàn)檫@種破壞性，容器被界定為特種設(shè)備。在建造安裝壓力容器的過程中，其設(shè)計(jì)會(huì)在很大程度上影響其可靠性與安全性，壓力容器的設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)生命安全和生產(chǎn)安全產(chǎn)生很大影響。壓力容器的設(shè)計(jì)和制造要具有較強(qiáng)的專業(yè)性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該具備較強(qiáng)的綜合素質(zhì)和高超的專業(yè)素養(yǎng)，其材料選擇，強(qiáng)化措施，受力分析，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，操作簡便、制造安裝、檢驗(yàn)、維護(hù)與使用等，都應(yīng)該綜合考慮。但是在設(shè)計(jì)壓力容器的過程中，一些生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)計(jì)人員，不能完整地理解國家標(biāo)準(zhǔn)或制造安裝規(guī)范，嚴(yán)重依賴計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中不能周密地考慮，設(shè)計(jì)條件過度理想化。如此以來，在設(shè)計(jì)壓力容器的過程中，形成了安全隱患，對(duì)壓力容器的可靠性和安全性產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。

2 壓力容器設(shè)計(jì)中的常見問題

2.1 使用年限設(shè)計(jì)中存在的問題

在對(duì)壓力容器進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中通常會(huì)出現(xiàn)使用年限過長的問題，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中所使用的壓力容器通常會(huì)超過限定的年限，由于這些壓力容器在工業(yè)生產(chǎn)的過程中會(huì)被磨損、腐蝕從而導(dǎo)致壓力容器的安全性降低、工業(yè)生產(chǎn)中的安全隱患變得更多，如果在實(shí)際使用的過程中人員操作不當(dāng)則有可能引發(fā)安全事故對(duì)企業(yè)的生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的威脅。所以，必須要將壓力容器的使用年限設(shè)計(jì)到最佳的位置。

2.2 選材

壓力容器的使用材料，直接決定著壓力容器的質(zhì)量與性能，因此，選材一直以來便是壓力容器設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)內(nèi)容。但目前，選材中存在著一定的問題，導(dǎo)致壓力容器的結(jié)構(gòu)性能、強(qiáng)度無法滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，且壓力容器使用過程中容易出現(xiàn)各種各樣的故障，降低了壓力容器的使用壽命。如，若是材料的厚度過大或者過小，則會(huì)在很大程度上影響壓力容器的結(jié)構(gòu)性能及強(qiáng)度。此外，選材過程中，也要充分考慮經(jīng)濟(jì)因素，以避免壓力容器設(shè)計(jì)成本過高問題的出現(xiàn)。

2.3 壓力容器熱處理問題

很多設(shè)計(jì)人員都非常重視對(duì)壓力容器殼體和封頭的熱處理，而對(duì)于接管設(shè)計(jì)方面卻有所忽視。

3 壓力容器設(shè)計(jì)中的常見問題及解決對(duì)策

3.1 使用年限設(shè)計(jì)的防范策略

壓力容器設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)壓力容器使用年限的過程中一定要進(jìn)行多方面的考量，必須要嚴(yán)格參照有關(guān)部門對(duì)于壓力容器使用年限的要求，保證壓力容器的使用年限能夠在要求的時(shí)間內(nèi)根據(jù)工業(yè)企業(yè)的實(shí)際情況設(shè)計(jì)最佳的使用時(shí)間。也要注意壓力容器在實(shí)際使用過程中材料、腐蝕性承受以及存在的安全隱患的影響，使壓力容器能夠安全、可靠的在使用年限里進(jìn)行使用。

3.2 合理運(yùn)用壓力容器設(shè)計(jì)材料

材料是壓力容器設(shè)計(jì)的核心和重點(diǎn)。在設(shè)計(jì)壓力容器時(shí)，要運(yùn)用科學(xué)、合理的壓力容器來設(shè)計(jì)，要重視壓力容器設(shè)計(jì)材料的屬性與壓力容器的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求相符。因此，在壓力容器設(shè)計(jì)中，材料的合理運(yùn)用和變更都要結(jié)合壓力容器的使用標(biāo)準(zhǔn)和用途來制定合理的解決辦法和措施，從而設(shè)計(jì)出更加適用的壓力容器。

3.3 壓力容器的熱處理

很多壓力容器的設(shè)計(jì)單位為了節(jié)約成本，一般會(huì)運(yùn)用碳素鋼板或者低合金鋼來制作壓力容器，沒有完全的考慮到熱處理的問題。而碳素鋼板或者低合金鋼板如果卷制成型后沒有進(jìn)行充分的熱處理，那么很容易導(dǎo)致應(yīng)力集中在鋼材的內(nèi)部，降低了鋼板的可塑性。

3.4 氣密性試驗(yàn)中存在問題的防范策略

相關(guān)人員必須要檢查好壓力容器的氣密性，這樣可以避免毒性介質(zhì)泄露到企業(yè)周圍的環(huán)境中對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。在檢測之前要保證液壓要合格，保證氣密性檢查的準(zhǔn)確性。然后還要選擇合適的氣體對(duì)壓力容器的氣密性進(jìn)行檢驗(yàn)，可以選擇一些穩(wěn)定的惰性氣體充入壓力容器中，但是，要注意壓力上升一定要緩慢。到達(dá)規(guī)定的壓力位時(shí)，通常情況下要保持十分鐘，然后在緩緩下降至維持壓力容器正常運(yùn)行的壓力位。然后通過使用肥皂水對(duì)焊縫以及壓力容器整體的連接處進(jìn)行檢查，排除由于壓力容器泄露而導(dǎo)致產(chǎn)品不合格的情況，一旦發(fā)現(xiàn)泄露及時(shí)對(duì)壓力容器進(jìn)行修補(bǔ)之后再進(jìn)行氣密性檢查，保證壓力容器完全氣密不會(huì)產(chǎn)生泄露的情況。

4 結(jié)束語

綜上所述，壓力容器設(shè)計(jì)中，應(yīng)遵循國家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，充分考慮多方面的因素，采取有效的措施，預(yù)防安全隱患的出現(xiàn)，最終設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理、安全經(jīng)濟(jì)、使用期限長的壓力容器，為推動(dòng)我國工業(yè)化建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展做出更好的貢獻(xiàn)。

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