壓力容器設計通病及對策探討

李趙 金立璽 付紅栓

摘要：隨著全球經濟的蓬勃發(fā)展，科技水平的突飛猛進，城市現代化和社會的迅速發(fā)展，帶動了各行各業(yè)在市場經濟中的迅猛發(fā)展，現代化工業(yè)領域在這種趨勢下也獲得了前所未有的崛起。與此同時，壓力容器在工業(yè)生產中擴大了其生產規(guī)模，被廣泛地應用于建筑、核能等各行業(yè)。本文就針對壓力容器在生產制造過程中的設計環(huán)節(jié)開展研究，并針對其現狀問題提出更優(yōu)化的舉措。

關鍵詞：壓力容器;工業(yè)生產;設計問題;合理舉措

當今社會，在我國國家政策的正確引導之下，我們逐漸步入了現代化工業(yè)生產的進程中去，通過使用節(jié)能型、環(huán)保型、質量型技術來達到保護環(huán)境以及促進可持續(xù)發(fā)展的目的。在工業(yè)生產壓力容器的工藝在發(fā)達國家已進入成熟階段，為順應全球化發(fā)展，我國需要更加積極的優(yōu)化該產品的設計工藝技術，更好的使壓力容器的設計工作獲得高質量、高水平的進步。

一、壓力容器在設計工作中常見的問題

1.1壓力容器設計未考慮材料問題

由于壓力容器的特殊性，其在使用過程會受到內部、外部環(huán)境因素的嚴重影響，導致質量得不到有效控制，阻礙其發(fā)揮最大價值。就目前來看，較為嚴重的設計環(huán)節(jié)的問題就是在選材上的缺陷。根據選取的原材料其成分的差異性，會對整個壓力容器的屬性造成限制。如果操作人員為了節(jié)約經濟成本，一旦使用了相對劣質的材料進行制造，會嚴重影響最終產品的質量，甚至引起安全事故的發(fā)生。一般情況下，限制選材或者改變其材料的主要原因包括：操作人員自身的經驗不足;壓力容器使用方或用戶的要求不同;壓力容器的使用環(huán)境的影響以及其自身體積大小、外觀的差異。比如，一些環(huán)境相對惡劣的環(huán)境下使用壓力容器，那所設計材料的價格會因此提高不少，間接導致了材料成本的預算不受控制的提高。近些年來，我國的國家積極推廣節(jié)能環(huán)保政策，這一政策的實施，使好多的原材料的市場價格突飛猛漲。而壓力容器的材料要求又高于其他工業(yè)設備，因此選材對設計工作的影響巨大。

1.2壓力容器設計未全面考慮容器泄露而引發(fā)的應力腐蝕

有些壓力容器會被應用于核能建設等對其質量、密封性能等要求更高領域，一旦進入這些領域內，那就要進行基本的泄露檢測工作，確保其密閉性是否完好。而當前現狀，大多數企業(yè)過于重視企業(yè)的經濟效益而忽略了工作質量的重要性。在進行泄露檢測過程中，對這項工作的重視程度嚴重不足，大大降低了檢測的作用。檢測人員經常會出現不按正規(guī)的檢測流程進行檢測，并且檢測不全面，對一些問題避而不見，導致許多存在的問題被忽視。同時，該行業(yè)的工作人員的專業(yè)性還存在不足的現象，對于這方面的人才選拔還存在疏漏。許多工作人員對知識的掌握度不夠，不能順利的完成檢測工作，并且對于檢測工作過于滯后，不能與時俱進，使檢測效果跟不上實際需要。如果檢測不到位就會引發(fā)泄漏事故，這樣會使一些具有毒性甚至腐蝕性的物質產生，并對壓力容器發(fā)生應力腐蝕，持久的拉應力導致材料被損壞，出現安全事故。

1.3壓力容器設計未考慮熱處理問題

在壓力容器的設計過程中，對熱處理問題的研究和慎重考慮是不可避免的，因為其處理效果對壓力容器使用的可靠度有著直接影響。對熱處理問題的設計主要在壓力容器的封口處、殼體的處理技術、接管處等區(qū)域，但經常出現對接管處的熱處理問題忽視，引發(fā)不必要的安全問題。因為熱處理技術需要嚴格按照國家規(guī)定的標準進行，只要這樣才能保證一些具備應力腐蝕性的介質不會對壓力容器造成威脅，有毒性物質不會出現容器泄露而影響正常使用等。在熱處理的設計問題上，一般都是因為冷成形的變形率達不到規(guī)定的標準，熱處理有沒有被科學合理的設計出來，不能應對突發(fā)性隱患，導致壓力容器受損。

二、壓力容器設計過程中常見問題的對策

2.1 壓力容器的材料成本控制以及改變問題的對策

根據上述可以了解到壓力容器在選材上要求比較高，其變化也相對頻繁，因此，為了更好地適應實際工程需要，施工方在進行壓力容器的設計時要及時的進行材料的選擇和更換。不同的階段要選擇符合使用需求的材料，比如說，在進行鋼板的替換時，需要將比較薄的鋼板換成材質相對厚一些的鋼板時，因為厚度的改變會使其連接處的結構也隨之變化，像封頭及殼體的有效連接最應該提起注意。因為如果不能及時進行調整，會因厚度增加影響焊接的質量。對其材料成本進行變動情況的監(jiān)控工作。并將設計過程所需的各種材料資源進行合理的分配并使用，避免因管理不當導致資源浪費的現象嚴重。對操作人員的管理要做到切實可行，嚴格按照責任制進行獎懲措施，保證每個工作人員對工作的高度責任心以及正確認識。

2.2 壓力容器設計過程中熱處理問題的對策

熱處理問題一直是其設計過程最應考慮的因素之一，操作人員在進行壓力容器的設計工藝時，要時刻了解其熱處理措施是否完善，及時發(fā)現其存在的不足之處，進行妥善的處理，科學地提升容器整體的穩(wěn)定性。在對熱處理系統(tǒng)進行優(yōu)化時，要進行更為明顯的標注信息，操作人員要按照相應流程進行操作，提高整體的使用效果。

2.3 壓力容器設計過程中泄露性試驗問題的對策

對于壓力容器的泄露問題一定要加強防范意識，提高泄露性試驗的開展力度，合理控制實驗過程中中的各個參數、指標，一旦發(fā)現風險因素進行的進行評估，從而能及時的進行補救措施，避免泄露事故帶來嚴重的安全問題。

三、結束語

綜上所述，我們可以看出當前在壓力容器的生產制造過程中，設計工藝已經逐漸發(fā)展壯大起來，但發(fā)展的同時也凸顯出一定的根本性問題，只有積極的進行反思，加大改善、創(chuàng)新的力度，才能改變當前的現狀，使其朝著更加優(yōu)質的方向進步。壓力容器受各種因素的影響嚴重，所以使其設計工藝更加科學化、合理化成為了當前的關鍵，這樣才能最大程度的提高壓力容器的質量。

參考文獻：

[1]第十一屆全國壓力容器設計學術會議暨第九屆壓力容器設計委員會全體會議通知[J];壓力容器;2018年10期

[2]王院利;許俊佳;許運濤;壓力容器設計的若干技術問題及解決途徑[J];現代制造技術與裝備;2018年07期

[3]李桂苓;杜麗敏;壓力容器設計中對熱處理的考慮（摘要）[A];2010全國機電企業(yè)工藝年會《上海電氣杯》征文論文集[C];2020年

上海市特種設備監(jiān)督檢驗技術研究院 上海 200062