化工壓力容器設(shè)計(jì)及不安全因素分析

孫文峰

摘要：壓力容器是化工企業(yè)常用的生產(chǎn)設(shè)備。壓力容器一般為罐體形狀，密封性能好，能儲(chǔ)存液體或氣體。一般情況下，其內(nèi)部壓力較高，如果在設(shè)計(jì)過(guò)程中存在問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致其在使用過(guò)程中存在嚴(yán)重的安全隱患，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，相關(guān)工作人員的設(shè)計(jì)水平直接決定了以后工作的安全穩(wěn)定，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須考慮應(yīng)用溫度以及承受壓力兩個(gè)因素，要遵循嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)低壓容器以及高壓容器的相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)存在極大的區(qū)別，與此同時(shí)，在制造過(guò)程中也有極大的區(qū)別，因此，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要綜合考慮多方因素。筆者通過(guò)對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的不安全因素進(jìn)行分析，并提出相關(guān)的解決策略，以提高壓力容器的安全性，促進(jìn)我國(guó)化工企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì);化工壓力容器;不安全因素分析

引言

壓力容器就是能夠用來(lái)盛液體或者是氣體的一種有壓力的密封性的設(shè)備?，F(xiàn)在時(shí)代在不斷發(fā)展與進(jìn)步，壓力容器也有越來(lái)越多的種類，可以按不同的分類方法進(jìn)行分類，也有很多種，但是，現(xiàn)在一定要加強(qiáng)對(duì)于壓力容器的安全管理，因?yàn)閺膶?shí)際情況來(lái)看，我國(guó)很多的地方使用壓力容器出現(xiàn)了一些問(wèn)題，造成了一些嚴(yán)重的后果，所以在對(duì)壓力容器進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要認(rèn)真負(fù)責(zé)，把可能出現(xiàn)的問(wèn)題解決掉。

1壓力容器設(shè)計(jì)使用過(guò)程中存在的不安全因素

1.1使用壽命過(guò)長(zhǎng)

隨著壓力容器的使用時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，其性能會(huì)出現(xiàn)一定程度的衰減，相關(guān)材料的質(zhì)量也會(huì)出現(xiàn)下降。在生產(chǎn)過(guò)程中，壓力容器的使用壽命過(guò)長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致其出現(xiàn)一系列的安全問(wèn)題。相關(guān)專家學(xué)者研究表明，大量的化工企業(yè)對(duì)壓力容器使用壽命都不夠重視。在生產(chǎn)過(guò)程中，存在著大量的超壽命運(yùn)行的的壓力容器。一部分壓力容器的相關(guān)部件老化極為嚴(yán)重，其在生產(chǎn)過(guò)程中存在著大量的安全隱患?；谏鲜鲈颍麄€(gè)設(shè)計(jì)工作中要提高整個(gè)設(shè)備的使用壽命，保障壓力容器的安全性。

1.2材料選擇不合理

材料選擇直接對(duì)壓力容器的安全以及相關(guān)性能產(chǎn)生影響，因此，壓力容器的材料選擇是極為重要的。在選擇過(guò)程中，需要對(duì)多方面因素進(jìn)行考慮，特別是壓力容器的類型以及使用場(chǎng)景。首先，要保證壓力容器的相關(guān)指標(biāo)能夠滿足企業(yè)生產(chǎn)的需要，其次，設(shè)計(jì)工作人員要不斷優(yōu)化完善設(shè)計(jì)方案，降低生產(chǎn)過(guò)程中的資源消耗。最后，相關(guān)設(shè)計(jì)必須符合行業(yè)內(nèi)的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，減少使用過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題。

1.3在制造過(guò)程中壓力容器就會(huì)出現(xiàn)變形

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，在制造過(guò)程中，壓力容器需要的工藝較為復(fù)雜，往往涉及多個(gè)制造環(huán)節(jié)，在制造過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)對(duì)壓力容器的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，正是基于此，如果壓力容器在制造過(guò)程中發(fā)生錯(cuò)誤，就會(huì)對(duì)壓力容器的質(zhì)量產(chǎn)生極大的負(fù)面影響，導(dǎo)致其出現(xiàn)變形，特別是在焊接過(guò)程中，壓力容器容易出現(xiàn)變形等多種問(wèn)題，這種變形往往通過(guò)肉眼難以發(fā)現(xiàn)，但是，隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，會(huì)帶來(lái)一系列的潛在危險(xiǎn)，因此，在壓力容器的焊接過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)特別注意焊接細(xì)節(jié)，防止其出現(xiàn)泄漏破裂，對(duì)壓力容器的安全性能產(chǎn)生負(fù)面影響。

2設(shè)計(jì)中提升安全的相關(guān)措施

2.1提高設(shè)計(jì)壽命

在當(dāng)前的化工生產(chǎn)過(guò)程中，壓力容器往往會(huì)超過(guò)其設(shè)計(jì)使用壽命，因此，在對(duì)壓力容器進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮其所處的使用場(chǎng)景和整體結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)壓力容器的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷優(yōu)化與提高，壓力容器的設(shè)計(jì)壽命，進(jìn)一步提高壓力容器在使用過(guò)程中的安全性以及經(jīng)濟(jì)性，因此，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要特別注意壓力容器的耐腐蝕性，老化是導(dǎo)致壓力容器出現(xiàn)問(wèn)題的主要原因，相關(guān)部件的老化會(huì)導(dǎo)致壓力容器的性能出現(xiàn)下降，設(shè)計(jì)人員通過(guò)提高其耐腐蝕性，能夠有效延長(zhǎng)其使用時(shí)間。除此以外，在對(duì)壓力容器進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，相關(guān)工作人員需要對(duì)不安全因素進(jìn)行一一分析，以保證整個(gè)設(shè)計(jì)方案的全面科學(xué)，提高壓力容器的使用時(shí)間。

2.2解決熱處理問(wèn)題

要關(guān)注加熱技術(shù)，也就是所謂的加熱方法，因?yàn)閴毫θ萜鞯奶攸c(diǎn)，所以熱處理在設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。目前，熱處理技術(shù)的加熱方法有很多，目前常見的主要以液體或者氣體燃料作為熱源，主要通過(guò)相應(yīng)的介質(zhì)，將構(gòu)建壓力容器的金屬材料或者是復(fù)合以及電熱等直接的加熱方法，還有就是采用液態(tài)鹽或者金屬以及浮材料進(jìn)行加熱和冷卻的過(guò)程，通過(guò)這些過(guò)程的處理，從而讓運(yùn)動(dòng)粒子進(jìn)行間接的加熱，具體的加熱方法和壓力容器的材料關(guān)系材料的纖維組織以及材料的化學(xué)成分發(fā)生變化，從而達(dá)到改變金屬或者是復(fù)合材料的性能。在這個(gè)壓力容器設(shè)計(jì)過(guò)程是比較復(fù)雜的，熱處理技術(shù)是眾多設(shè)計(jì)技術(shù)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，其目的就是改善壓力容器設(shè)計(jì)中的熱處理問(wèn)題。現(xiàn)在有一些壓力容器的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中使用一些可以降低成本的材料，這種設(shè)計(jì)忽略了熱處理問(wèn)題，雖然也是符合設(shè)計(jì)要求的，但是，卻達(dá)不到很好的效果，如果不經(jīng)過(guò)熱處理，就會(huì)發(fā)生一些內(nèi)部脆裂的現(xiàn)象，大大降低了壓力容器的使用效率，壓力容器也不能進(jìn)行安全生產(chǎn)，只有經(jīng)過(guò)了熱處理工藝后，鋼板才能更加有可塑性，才能夠保證壓力容器的安全性。

2.3換熱器結(jié)構(gòu)的選擇

換熱器是壓力容器重要的結(jié)構(gòu)，換熱器的性能對(duì)于壓力容器性能的選擇有著十分重大的影響，因此，對(duì)換熱器結(jié)構(gòu)的選擇十分重要。在對(duì)換熱器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)換熱器的工作環(huán)境等具體情況來(lái)進(jìn)行選擇，要盡量減少原材料的使用，另外，還要提高換熱器的工作效率?？梢圆扇〕槌鍪降墓苁O(shè)計(jì)，有著后期保養(yǎng)方便的優(yōu)點(diǎn)，并且能夠適應(yīng)多種環(huán)境的工作，如灰塵較多、溫度變化大等。但是，它的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，并且其內(nèi)部容易出現(xiàn)泄漏的情況，使用的原材料較多。換熱器的選擇還有固定管板式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳熱更好、耗材更少優(yōu)點(diǎn)，但是，難以清洗、對(duì)工作環(huán)境要求嚴(yán)格。因此，在對(duì)換熱器的設(shè)計(jì)進(jìn)行選擇時(shí)，要綜合考慮，節(jié)約成本。

2.4合理科學(xué)的選擇材料在

壓力容器的設(shè)計(jì)中，如果材料選擇的過(guò)程中選擇不正確，就會(huì)形成一些安全隱患，所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中，一定要合理科學(xué)地選擇材料，并且優(yōu)化材料，盡可能地發(fā)揮材料的最大應(yīng)用價(jià)值。在使用之前，要對(duì)不同的材料進(jìn)行分析，要了解他們的特點(diǎn)，材料的耐受力強(qiáng)度以及耐腐蝕性都要進(jìn)行全面的了解與分析，從而選出比較優(yōu)質(zhì)的材料，根據(jù)壓力容器具體的需要來(lái)選擇材料的厚度，這樣可以提高壓力容器的應(yīng)用效率。

2.5設(shè)計(jì)中滲透節(jié)能降耗的理念

壓力容器的設(shè)計(jì)對(duì)其使用年限有著直接影響，壓力容器若達(dá)不到使用的年限或者要求會(huì)導(dǎo)致材料的浪費(fèi)并且提高了經(jīng)濟(jì)成本，違背了節(jié)能降耗的設(shè)計(jì)理念。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，一些廢舊的壓力容器能夠繼續(xù)使用，可以對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的維修，驗(yàn)證其是否可以繼續(xù)使用。對(duì)于使用年限較少并且還能夠繼續(xù)使用的壓力容器，對(duì)其進(jìn)行維護(hù)與改造，繼續(xù)進(jìn)行使用，能夠降低成本與能耗。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在化工企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，壓力容器發(fā)揮著重要的作用，在當(dāng)前對(duì)其安全運(yùn)行產(chǎn)生影響的因素有許多。因此，在設(shè)計(jì)壓力容器時(shí)，應(yīng)考慮壓力容器的安全性能。通過(guò)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，可以提高壓力容器的安全性，促進(jìn)化工企業(yè)的發(fā)展。

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