压力容器设计中的问题与防范措施

时间：2024-04-24

王艳玲

（大连东方亿鹏设备制造有限公司，辽宁大连 116000）

在工业生产中，对于压力容器应用而言，其稳定性以及安全性是至关重要的因素，这两方面也是保证压力容器在后续应用中，不断提升其价值的重要保障，对于压力容器在可靠性方面保障而言，在设计环节中对其进行有效控制是至关重要的环节，特别是在当前严厉容器设计中的一些问题影响下，更需要对其进行深入分析。

1 问题分析

1.1 材料选择问题

在容器设计中，容器材料选择是一个较为重要的环节，对于材料的选择，直接影响到压力容器最终的生产质量，严重影响容器的强度、使用寿命以及结构性能等，通过对其进行仔细的分析，发现其问题主要表现在以下方面，1）在材料类型中选择存在问题，比如，在设计中所选材料质地以及强度并未充分满足容器其生产要求；2）在容器材料选择中，其厚度也是一个重要影响因素，若是所选材料的厚度未满足设计要求，对其结构性能以及强度，同样会造成不利影响，导致容器在应用中的可靠性受到影响；3）对于所选材料应用而言，若是对其经济属性缺少充分考虑，那么，在后续生产中，同样会产生一些问题，严重时，会造成容器生产只制造无法顺利进行。

1.2 热处理问题

在压力容器设计中，还有一个重要环节就是容器的热处理，并且热处理质量也会对容器应用的可靠性造成直接影响，因此，在热处理设计环节中，需要合理进行设计。然而，以我国当前容器热处理实际现状来看，其存在的问题不容乐观，其问题主要表现在以下方面，1）在热处理设计环节中，缺少严格的标准，一些热处理设计的缺陷较为明显，会在后期生产的热处理环节中造成操作不当等问题；2）在容器热处理环节中，还有一个较为重要的问题，就是完整性问题，比如，当前在设计中虽然对容器壳体以及封头较为重视，同时，其效果也较为理想，但是，在接管热处理环节中，对其有着较为严重的忽视现象在，对于容器安全性而言，造成一定影响。

1.3 法兰设计问题

在容器设计中，法兰设计同样重要，可以说法兰是压力容器中最重要的组成部分，所示在法兰设计环节中发生问题，对容器应用效果，将会造成严重影响，因此，严格控制法兰设计是压力容器设计重要最重要的环节。以我国当前在法兰设计的实际情况分析，其较为突出的问题就是在尺寸设计方面与强度设计方面未满足其基本要求，导致其出现一系列的安全问题，出现强度、尺寸不合理的主要原因在于，计算机执行程序缺少合理性造成的，特别在具体匹配性效果方面在，有着较多的问题，所造成的后果较为恶劣。

1.4 使用寿命问题

在压力容器设计中，使用寿命是人们较为关注的问题，然而，在实际设计中，存在一定缺陷与问题。设计人员对容器使用寿命设计方面缺少足够的重视，导致其在容器设计中对使命寿命并未进行详细的明确，对后续实际生产环节造成极大影响，甚至还会存在安全隐患。

2 压力容器设计过程中的防范措施

2.1 压力容器设计使用年限问题的对策

针对压力容器设计中的设计使用年限问题，设计人员要根据国家最新规定的技术规定与相关的技术标准，合理设计压力容器的使用年限。认真研究各项技术指标对压力容器使用年限的影响，在此基础上进行科学的计算，并做出合理的设计。设计者一般需要从三个方面思考设计使用年限：首先要着重考虑该种材料的耐腐蚀程度，尤其是在容器所承装液体是腐蚀性物质时，耐腐蚀性能对使用年限的影响更大。要精确计算出该容器的最大腐蚀承受度，一般要根据材料的最大腐蚀速度与内外部的压力差来计算。这两个指标对使用年限有较大影响。然后要考虑到压力容器使用过程中的外部环境的因素，外部环境的压力也会影响到压力容器的使用年限。

2.2 压力容器材料改变问题的对策

压力容器设计材料的问题是一个比较大的问题，这是由于压力容器在不同阶段的材料是不同的，当一个容器初期的设计材料较薄，而后期换为较厚的材料时，这中间的连接是一个问题。若在厚薄不同的钢板结构连接处出现问题，那么这个容器的安全性就没有了保障。对于封头部分使用了较厚的材料，而壳体部分材料较薄，这时候两部分之间的连接结构必须格外注意，封头需要做削边处理，将厚的部分逐渐削薄，直到能与壳体部分紧密连接为止。此外，筒体和管板之间的相互连接，当厚度在很大程度上增加后，焊接部分的应力就会降低，这对于压力容器的焊接部分来说十分不利。而且，钢板的厚度有时候对容器的安全问题也有很大影响，而且并不是说越厚安全性就越高。

2.3 压力容器设计过程中热处理问题的对策

压力容器设计过程中的热处理问题是一个重要问题。压力容器的设计中需要进行热处理的地方要按照国家规定进行热处理，绝不能为了省下一些成本，就忽略了热处理的重要性，从而埋下了安全隐患。钢材经过冷却变形后，硬度和强度有所提升，但可塑性却大大下降，若不进行相应的热处理，会使钢铁内部的晶粒发生破碎。冷却后的内部变化剧烈，硬化程度大大提高，对于安全性是个大大的挑战。针对钢板进行的热处理是必不可少的，能够有效增加钢板的可塑性。