壓力容器設(shè)計(jì)過(guò)程中的問(wèn)題及對(duì)策

周廣標(biāo)

摘 要：改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)取得了較大的發(fā)展，社會(huì)各行各業(yè)都呈現(xiàn)出隱隱向榮的景象，工業(yè)的發(fā)展更是取得了前所未有的成就，近幾年，壓力容器設(shè)計(jì)也隨著工業(yè)發(fā)展的取得了很大的發(fā)展，但是在使用年限等方面還有很大的提升空間，本文通過(guò)對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)行歸納總結(jié)，分析導(dǎo)致問(wèn)題出現(xiàn)的原因，并針對(duì)性的提出意見(jiàn)，以期能夠提高壓力容器的設(shè)計(jì)水平。

關(guān)鍵詞：壓力容器設(shè)計(jì)；問(wèn)題；對(duì)策

引言：壓力容器作為工業(yè)生產(chǎn)中的一種重要設(shè)備，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的效率和效果都有著巨大的影響，而壓力容器的設(shè)計(jì)是否合理又直接決定著壓力容器的可靠性，也就是說(shuō)壓力容器的設(shè)計(jì)水平直接關(guān)乎工業(yè)生產(chǎn)能否順利進(jìn)行。因此，必須要采取措施提高壓力容器設(shè)計(jì)水平，解決壓力容器設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，確保壓力容器安全可靠。

一、壓力器設(shè)計(jì)必要性

壓力容器在工業(yè)中的應(yīng)用十分普遍，在石化領(lǐng)域，壓力容器的起著不可替代的作用。壓力容器由于自身特點(diǎn)和功能，可能會(huì)影響人身財(cái)產(chǎn)安全，因此被稱為特種設(shè)備。壓力容器由于工作需求的不同，承受的壓力也不完全相同，因此所需的設(shè)計(jì)也不相同，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)出現(xiàn)任何漏洞都會(huì)對(duì)日后的生產(chǎn)產(chǎn)生巨大的影響，因此必須注重對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升。

壓力容器的設(shè)計(jì)要注重對(duì)壓力容器材料的選擇和容器受力情況的分析，甚至對(duì)后續(xù)壓力容器的安裝也要進(jìn)行考慮。壓力容器設(shè)計(jì)工作對(duì)設(shè)計(jì)人員也有很高的要求，在壓力容器的設(shè)計(jì)過(guò)程中要求設(shè)計(jì)人員具有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，能夠解決設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)設(shè)計(jì)的過(guò)程都能夠顧忌到，因此，設(shè)計(jì)人員要不斷加強(qiáng)自身設(shè)計(jì)能力，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)壓力容器[1]。

二、壓力容器的設(shè)計(jì)要求

（一）安全方面

壓力容器的設(shè)計(jì)必須確保壓力容器的安全性。壓力容器主要用于石化領(lǐng)域，對(duì)安全性要求較高，很多石化產(chǎn)品具有化學(xué)特性，對(duì)壓力容器在抗腐蝕、防爆、防毒等方面有著特殊的要求。

（二）使用壽命方面

壓力容器的設(shè)置要注重對(duì)使用壽命的設(shè)計(jì)，壓力容器在對(duì)腐蝕性物品進(jìn)行儲(chǔ)存時(shí)，容器壁會(huì)隨著時(shí)間的變化逐漸被腐蝕，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)泄漏情況的發(fā)生，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)安全。

（三）方便后勤工作方面

壓力容器的設(shè)計(jì)要方便后勤工作的開(kāi)展，要充分考慮到壓力容器的安裝和日常的維護(hù)，并且考慮到壓力容器的運(yùn)輸，減少運(yùn)輸成本[2]。

三、壓力容器設(shè)計(jì)中的問(wèn)題

（一）壽命方面

壓力容器的使用壽命是有限制的，壓力容器一旦超出規(guī)定的使用年限，就不建議繼續(xù)使用，否則出現(xiàn)問(wèn)題的幾率就會(huì)大很多。近幾年，我國(guó)對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)使用年限做出了明確的規(guī)定，要求壓力容器的設(shè)計(jì)中根據(jù)容器的材料等因素，為壓力容器設(shè)計(jì)使用年限，并在設(shè)計(jì)圖中進(jìn)行標(biāo)注。在壓力容器的設(shè)計(jì)中，必須嚴(yán)格按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，加強(qiáng)夠生產(chǎn)環(huán)節(jié)的監(jiān)管，確保壓力容器的質(zhì)量，為壓力容器應(yīng)用后的維護(hù)工作做好鋪墊。另外，壓力容器的設(shè)計(jì)要對(duì)以往的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)行借鑒，并緊跟時(shí)代的發(fā)展，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)等新興技術(shù)的應(yīng)用，確保壓力容器設(shè)計(jì)的合理科學(xué)。

（二）材料方面

壓力容器的設(shè)計(jì)要注重對(duì)材料的選擇。材料對(duì)壓力容器的質(zhì)量有著決定性作用，直接決定著壓力容器是否安全可靠及長(zhǎng)久穩(wěn)定工作，因此，在壓力容器的設(shè)計(jì)中必須嚴(yán)格把控材料的選擇，確保材料能夠適應(yīng)壓力容器日后的需求。不同的壓力容器對(duì)材料的選擇也不相同，要根據(jù)實(shí)際情況，充分考慮到壓力容器工作中對(duì)壓力的要求和面臨的環(huán)境，選擇不同的材料，實(shí)現(xiàn)壓力容器設(shè)計(jì)的低成本和高質(zhì)量。在實(shí)際工作中，壓力容器可能并不是進(jìn)行單一物質(zhì)的存儲(chǔ)，物質(zhì)的性質(zhì)可能會(huì)發(fā)生變化，而壓力容器的材料選擇并不能充分考慮到物質(zhì)的變化，導(dǎo)致材料選擇出現(xiàn)單一化，不能應(yīng)對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)中的材料變化，導(dǎo)致壓力容器設(shè)計(jì)不合理，為以后的生產(chǎn)活動(dòng)留下隱患[3]。

（三）法蘭設(shè)計(jì)

法蘭作為壓力容器的重要組成部分，對(duì)壓力容器的質(zhì)量有著決定性的作用。但是在實(shí)際應(yīng)用中，由于法蘭設(shè)計(jì)中難以避免會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)的誤差，影響了法蘭設(shè)計(jì)的合理性，導(dǎo)致法蘭的尺寸、強(qiáng)度及匹配度等方面設(shè)計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題，不符合規(guī)定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，不能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求。

（四）熱處理技術(shù)

壓力容器的設(shè)計(jì)中對(duì)熱處理技術(shù)的應(yīng)用不夠。熱處理技術(shù)指的是在壓力容器中通過(guò)升溫、保溫、降溫等方面的處理，實(shí)現(xiàn)材料進(jìn)行性能和組織上的轉(zhuǎn)變。在壓力容器的使用中，由于材料的不同，壓力容器在很多時(shí)候都要采用熱處理方法來(lái)確保工作的順利完成。熱處理作為改變材料性能最有效的金屬熱加工工藝，在壓力容器的設(shè)計(jì)中不可或缺。但是我國(guó)壓力容器的設(shè)計(jì)工作往往只關(guān)注壓力容器的材料等方面，忽視了對(duì)熱處理技術(shù)的應(yīng)用，這是我國(guó)壓力容器設(shè)計(jì)工作中面臨的難點(diǎn)。

四、壓力容器設(shè)計(jì)中相關(guān)問(wèn)題的對(duì)策

（一）使用年限方面

壓力容器設(shè)計(jì)中要嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定，加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)壓力容器的使用年限進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。要加強(qiáng)對(duì)容器使用中的問(wèn)題的分析，有針對(duì)性的進(jìn)行材料的選擇，確保容器的抗腐蝕性和安全性。還要加強(qiáng)對(duì)壓力容器外部環(huán)境的考慮，壓力容器所處環(huán)境的不同也會(huì)影響壓力容器的使用壽命，設(shè)計(jì)中要盡可能全面的考慮到壓力容器所處環(huán)境的影響，根據(jù)最壞情況對(duì)壓力容器的使用年限進(jìn)行計(jì)算，確保壓力容器使用中的安全。另外，設(shè)計(jì)人員要考慮到人為因素的影響，通過(guò)標(biāo)注說(shuō)明等手段，避免因操作失誤對(duì)壓力容器使用壽命的影響。

（二）材料選擇方面

材料的選擇要充分考慮壓力容器所要承受的壓力，對(duì)材料進(jìn)行合理科學(xué)地選擇。要對(duì)材料的特征進(jìn)行充分的了解，并結(jié)合壓力容器的使用需求，進(jìn)行材料的選擇。另外，要充分考慮到成本問(wèn)題，在成本和質(zhì)量之間尋找平衡，盡可能的較低的成本實(shí)現(xiàn)壓力容器較高質(zhì)量的設(shè)計(jì)。

（三）法蘭設(shè)計(jì)方面

壓力容器的設(shè)計(jì)要注重法蘭設(shè)計(jì)中材料的選擇和法蘭結(jié)構(gòu)的連接等方面的管理和監(jiān)督，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)法蘭的強(qiáng)度和尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，不斷提高法蘭設(shè)計(jì)的水平，確保法蘭設(shè)計(jì)質(zhì)量[4]。

（四）熱處理應(yīng)用方面

在壓力容器設(shè)計(jì)中，要注重對(duì)熱處理的應(yīng)用，不能為了節(jié)約成本而忽視對(duì)熱處理的應(yīng)用。要在壓力容器中的加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的熱處理，提高壓力容器的抗腐蝕性和抗壓性，實(shí)現(xiàn)壓力容器設(shè)計(jì)的科學(xué)可靠。

結(jié)論：壓力容器在設(shè)計(jì)上存在很多問(wèn)題，本文主要對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中較為常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行梳理，并有針對(duì)性地提出了相應(yīng)對(duì)策，對(duì)于其他的問(wèn)題并沒(méi)有一一贅述。筆者認(rèn)為，在壓力容器的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員必須嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定、充分結(jié)合實(shí)際情況、注重對(duì)問(wèn)題的預(yù)防工作、樹(shù)立安全至上意識(shí)，只有這樣才能在設(shè)計(jì)中做到細(xì)致全面，設(shè)計(jì)出性能好，成本低的壓力容器，推動(dòng)我國(guó)工業(yè)的長(zhǎng)久穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉亞明. 壓力容器設(shè)計(jì)過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題及防范對(duì)策探究[J]. 科技風(fēng)，2013（19）：43.

[2]顧賢. 壓力容器設(shè)計(jì)過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題及防范措施[J]. 化工管理，2015（35）：15.

[3]孫強(qiáng). 淺談壓力容器設(shè)計(jì)制造安裝常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法[J]. 中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2017，37（13）：100-101.

[4]范翠平，曹九玲. 壓力容器設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題及防范策略[J]. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2014，13（01）：61-62.