壓力容器設(shè)計與制造分析

王艷玲

（大連東方億鵬設(shè)備制造有限公司，遼寧 大連 116000）

壓力容器在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，其對工業(yè)的安全生產(chǎn)有著重要影響，因此為了確保工業(yè)生產(chǎn)的安全，我國對壓力容器設(shè)計頒布了多條法律法規(guī)，目的就是為了確保壓力容器的質(zhì)量能夠達到工業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

1 壓力容器設(shè)計的重要性

壓力容器在工業(yè)生產(chǎn)方面具有重要的意義，特別是在石油化工領(lǐng)域，壓力容器在石油化工方面是承載石油壓力的重要設(shè)備，這就對壓力容器的安全性要求很高，壓力容器的設(shè)計是非常嚴(yán)格的，由于壓力容器的用途不一樣，所以導(dǎo)致壓力容器在質(zhì)量性能等方面也是不同的，這就要求設(shè)計人員在設(shè)計的過程中根據(jù)壓力容器所承受的壓力的大小不同而改變設(shè)計方案，一旦壓力容器的設(shè)計出現(xiàn)了問題，很容易導(dǎo)致壓力容器在工作時出現(xiàn)威脅到施工人員人身安全的情況，所以在設(shè)計壓力容器的時候，一定要仔細(xì)多方面的考慮，以確保壓力容器的質(zhì)量。壓力容器的設(shè)計需要考慮到方方面面，例如，在材料的原則上、壓力容器的受力狀況、所受壓力的大小、在安裝過程的便利程度等，壓力容器的設(shè)計人員一定是要有很強的專業(yè)素養(yǎng)，對知識理論的掌握要跟扎實，同時還需要進行多次專業(yè)的實踐練習(xí)?？偟膩碚f，壓力容器的設(shè)計主要包括三個方面：1）安全性，因為各種化學(xué)材料都是很危險的，一旦操作不當(dāng)，都會造成很嚴(yán)重的后果；2）容器的使用壽命，因為在使用過程中，會有很多化學(xué)原料，都會對容器造成腐蝕，那么容器就會變薄，縮短壓力容器的使用壽命；3）日后運輸使用過程中的便利性，質(zhì)量好而且方便實用必然會收到青睞。

2 壓力容器設(shè)計與制造相分離

1）選擇制造材料。在設(shè)計壓力容器過程中，在對容器的強度進行計算后，需要對制造過程中使用材料的性能進行確定，通常在材料選擇上并不需要考慮制造過程中材料的供應(yīng)。制造廠在進行壓力容器制造過程中經(jīng)常會在采購上遇到問題，制造過程中如果使用到了一些不常用的材料，采購起來難度較大，甚至需要直接向材料廠家訂購，導(dǎo)致材料采購周期變長，影響生產(chǎn)制造進度。因此，在制造過程中，制造上為了確保能夠按時交貨，制造廠在制造過程需要材料代用，這將會導(dǎo)致設(shè)計、焊接等多個方面發(fā)生變更；2）壓力容器制造中的焊接問題。壓力容器施工圖中需要對各個焊接頭進行標(biāo)注，但由于不同的制造在焊接上會采取不同的施工工藝，設(shè)計單位又不可能判斷出制造廠在焊接上所采取的工藝，因此在設(shè)計過程中，只能選取標(biāo)準(zhǔn)的焊接形式。然而，制造廠在焊接過程中，并不一定會依照施工圖紙進行所標(biāo)出的焊接方式進行施工。除此之外，在焊接材料和焊接方法上的選擇還存在一定問題，設(shè)計人員在設(shè)計時無法確定制造時在焊接上采用自動焊、手工焊還是其它形式的焊接，因此也就沒有辦法對焊接材料進行規(guī)定。通常情況下，設(shè)計人員只會在設(shè)計圖紙中標(biāo)注基本的焊接材料，在這種情況下，制造上需要依據(jù)制造廠的實際情況完成對焊接材料和焊接方法的選擇，并沒有辦法依照設(shè)計圖紙的規(guī)定進行焊接；3）無損傷檢測。由于設(shè)計單位中工作人員的能力有限，設(shè)計階段無法確定采取何種無損傷檢測方法，因此在圖樣中也無法找出一種合理的檢測方法，通常在圖紙中只能標(biāo)出基本的檢測要求。

3 設(shè)計制造壓力容器時的參考條件

1）在安全的條件下進行設(shè)計壓力容器，在很多石油化工的介質(zhì)材料中是含有很多有毒物質(zhì)和氣體的，甚至具有強烈的腐蝕性，并且有很多介質(zhì)是具有可燃性和爆炸的可能性，所以考慮壓力容器的時候必須重視安全可靠的設(shè)計，在工作溫度異常的條件下以及考慮介質(zhì)的腐蝕等特性時候，要考慮上述問題進行運行安全的設(shè)計。所以在把握壓力容器設(shè)計和使用壽命的前提下，結(jié)合承受的物質(zhì)的腐蝕性，往往會縮短壓力容器的使用壽命，尤其盛裝化工行的材質(zhì)，所以腐蝕量要盡量留出來，同時對壓力容器所采用的材料殼要耐腐蝕，在設(shè)計壓力容器的時候必須將防腐措施擺在首要位置上。為了將壓力容器使用其最大經(jīng)濟價值，也就是說設(shè)計的所有指標(biāo)都符合標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該采納以簡約的設(shè)計和提供材料節(jié)約的方案進行，以便能夠降低壓力容器的成本；2）疲勞設(shè)計。壓力容積的疲勞受到應(yīng)力的作用會超過壓力容器服刑的兩年甚至更多，并在循環(huán)使用次數(shù)相對減低，所以疲勞的問題被人們開始重視起來；3）概率設(shè)計，這個設(shè)計來自于現(xiàn)代是以數(shù)學(xué)的統(tǒng)計為基礎(chǔ)的可以在設(shè)計中進行對容器的全面的評價，例如經(jīng)濟的評估和安全的評估等。

4 壓力容器設(shè)計制造的發(fā)展方向

當(dāng)今社會科學(xué)技術(shù)大力推動和不斷創(chuàng)新的局面下，壓力容器的制造水平也不斷提高，主要表現(xiàn)在如下幾個方面：1）壓力容器不斷增加容量，超大型容器發(fā)展，大型容器的優(yōu)勢在于體積大并且在生產(chǎn)的時候可以節(jié)省材質(zhì)，降低投資風(fēng)險，節(jié)約能源并且增加了社會生產(chǎn)力，提高效率，降低成本；2）因為壓力容器不斷增大，則生產(chǎn)材料的使用也應(yīng)該與時俱進，因此對鋼材強度也越來越高；3）壓力容器的制造有很多方法，傳統(tǒng)的制造主要是鍛造，卷焊以及包扎好熱套式等形式，1981年，德國采用了埋線的制造技術(shù)，這個年代對于焊接成型都可以采用這個焊接法制造容器，這項發(fā)明不僅節(jié)約資源，還能提升速度，所以得到大力推行和發(fā)展的。

5 結(jié)語

通過對大量經(jīng)驗的總結(jié)，對目前我國壓力容器設(shè)計與制造相分離的情況進行改善，逐漸將設(shè)計工作轉(zhuǎn)移到壓力容器制造廠中，使制造廠的設(shè)計水平能夠在發(fā)展中進步，是解決因為設(shè)計與分工帶來的材料、焊接、檢測等方面存在問題的有效方法。