關于壓力容器設計及其容易忽視的問題

劉雪強 (奧星制藥設備（石家莊）有限公司)

改革開放三十年來，我國工業化建設取得了巨大進步，壓力容器已經廣泛的用于石油化工、醫藥、煤炭、電力等工業領域，壓力容器的穩定性與安全性備受關注， 壓力容器的設計是保障其高質量、穩定性與安全性的重要因素，如果設計不規范，在一些設計的關鍵環節上，處理不到位，可能會造成很大的安全隱患，這不僅威脅操作人員的安全，也嚴重影響著企業的生產安全。 因此，在壓力容器的設計階段我們要科學分析、合理設計，嚴格按照國家相關標準與要求進行壓力容器的設計， 從而避免一些質量問題。

一、 壓力容器的設計

壓力容器屬于工業生產的關鍵設備。 因此，在設計壓力容器時，我們要綜合考慮設計標準壓力以及壓力的極限值、壓力容器的材料、內部結構、壓力容器的溫度控制等，同時要考慮設計成本， 從而進行科學的分析， 確定壓力容器的的大小與器壁的厚度。 在設計實施階段，設計參數的進行精確的計算，對不同的所設計參數，要綜合各方面意見，進行有效分析，尤其是對于壓力容器的器壁厚度， 選用的鋼板、 壓力器各個連接口徑等設計參數，要做到設計的精準化、標準化。 對于數據參數的分析，是保障容器高質量的關鍵， 設計人員通過分析參數， 運用多種技術手段，嚴格控制壓力容器的設計標準，保障各項指標均符合設計要求，在支座等零部件的設計上，也要保障壓力容器的受力均勻。壓力容器在設計階段要遵循以下設計要求， 以保障設備運行的可靠性。

（一）設備運行的安全性

設計壓力設備要保障設備的安全性、穩定性。 在能源領域，壓力設備涉及的材料有一定的危險性， 極易造成火災， 甚至爆炸。 因此，在壓力容器的設計階段，要充分考慮設備設計參數的準確性，以及各種材料運用的正確性，只有這樣才能保證設備的穩定性，操作人員在壓力設備的使用過程中，要嚴格按照規范操作規范進行，如果導致壓力容器遭到破壞，導致介質泄露，如果能量積聚到一定階段，會有爆炸的危險。 同時，由于壓力容器的工作環境復雜， 其遭到破壞后， 可能影響其他設備發生連鎖反應。 所以，在壓力容器設計階段，要將容器的安全性放在首位，充分考慮容器的耐高溫、穩定性、抗腐蝕性等。

（二）控制壓力容器的使用壽命

壓力容器的工作環境復雜，具有高溫、高壓、強腐蝕、輻射強等特點，由于容器內部的介質對內部會造成一定程度的腐蝕，在化學工業中使用的壓力容器的腐蝕現象尤為嚴重， 這些壓力容器長期處在強腐蝕的環境中，使用后會造成容器厚度的減少，因此，設計人員在設計壓力容器時，要控制壓力容器的使用壽命，預估使用年限，做好壓力容器使用年限到期后的更換工作。

（三）控制設計成本

在充分考慮容器的安全性后， 設計人員也要考慮容器的設計成本，容器的設計要注重節約材料，壓力容器的結構要合理，重量要適中，這樣可以降低設計成本。

（四）考慮使用的便捷性

壓力容器在設計階段要充分考慮將來容器安裝、使用、維修的便捷性， 在設計階段要盡可能的保障容器結構簡單、 容易生產，充分考慮到容器使用用的潛在問題，這不僅有利于壓力容器的正常使用，也便于維修，例如，壓力容器的頂蓋以及外部的測壓閥、 測壓計等關鍵部位的清理就十分復雜， 設計人員在設計時，要考慮其清理的便捷性，這樣可以節約使用后的成本和維護資金。

二、設計壓力容器容易忽視的問題

（一）選用材料的問題

在壓力容器的設計過程中，壓力容器的材料選擇尤為重要，設計人員在考慮設備的設計溫度、壓力、材料的焊接性能、熱處理能力以及容器結構等，同時，還要考慮經濟成本，容器的鋼板不能太厚，也不能太薄。

當壓力容器設計的尺寸較大時，設備外殼較厚時，設計人員要選用低合成鋼，低合成鋼的強度比普通鋼高、焊接性能好、抗腐蝕性強， 能夠保證容器結構的堅固性。 這對較大型的壓力容器，設計人員不能選用碳素鋼，碳素鋼會導致壓力容器整體質量的增大，不僅增加了設計成本，也給運輸、安裝造成了諸多不便。針對那些質量較小的小型壓力容器， 其設計可以采用普通的碳素鋼。

（二）分氣缸的設計問題

分氣是壓力容器的配套設備之一， 它主要是用來將壓力容器中的水蒸氣分配到管道中去。 設計人員在分氣缸的設計時，對于分氣缸出氣口與進氣口的距離要合理設計， 要根據壓力容器的具體工藝參數和壓力容器釋放蒸汽的數量， 確定兩者之間的有效距離。 同時，為了減少局部積壓問題，分氣缸的開口與焊縫的距離也是設計人員必須要考慮的問題， 在設計時要避免在分汽缸的焊縫處開孔，并要調整兩者之間的距離，從而保障分氣缸的安全工作。

（三）局部的熱處理問題

在壓力容器的的焊接部位或者壓力容器與其分部間的結合部，容易產生局部熱效應，設計人員處理時，要對焊接部分采用加固的方法，增加焊接部位的強度，在焊接部位設置測溫計，加強對壓力容器重點部位的檢查。

結語：

壓力容器在工業領域應用越來越廣泛， 保證壓力容器質量的關鍵是科學合理的設計， 這要求設計人員在壓力容器的設計過程中，嚴格遵循壓力容器的設計標準，不斷增強壓力容器的安全性與可靠性。 同時，重視設計過程中一些容易被忽視的問題，以避免壓力容器的潛在風險，從而保證企業的安全生產。

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