壓力容器設(shè)計(jì)中的常見問題及對(duì)策研究

劉應(yīng)慶

[摘 ?要]伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，工業(yè)化生產(chǎn)與建設(shè)在不斷推進(jìn)，為了促進(jìn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，應(yīng)強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以滿足工業(yè)化生產(chǎn)的基本需求。在工業(yè)領(lǐng)域，壓力容器占據(jù)著重要的地位，一旦壓力容器存在設(shè)計(jì)問題，會(huì)形成一定的危險(xiǎn)性，會(huì)對(duì)人們的健康與工業(yè)生產(chǎn)效益造成嚴(yán)重打擊。若想保證壓力容器的正常運(yùn)行，必須優(yōu)化壓力容器設(shè)計(jì)，提升整個(gè)容器的穩(wěn)定性，以避免發(fā)生嚴(yán)重的損失。對(duì)此，本文就壓力容器設(shè)計(jì)中的常見問題及對(duì)策進(jìn)行了分析與探究。

[關(guān)鍵詞]壓力容器;設(shè)計(jì);常見問題;應(yīng)對(duì)

中圖分類號(hào)：TH49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）22-0120-01

現(xiàn)如今，工業(yè)化建設(shè)不斷深入，對(duì)壓力容器提出了更高的要求，如化工生產(chǎn)、能源加工、軍工與石油等行業(yè)會(huì)需要大量的壓力容器，一旦壓力容器出現(xiàn)問題，會(huì)形成巨大的損害。為應(yīng)對(duì)當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)需求，應(yīng)重視壓力容器設(shè)計(jì)工作，完善壓力容器的性能與質(zhì)量，以應(yīng)對(duì)來自工業(yè)生產(chǎn)上的挑戰(zhàn)。在壓力容器設(shè)計(jì)中，往往會(huì)出現(xiàn)諸多的缺陷，如材料選擇不當(dāng)、熱處理、使用年限等多項(xiàng)問題，對(duì)此，應(yīng)對(duì)常見問題進(jìn)行具體性的分析。

一、 壓力容器設(shè)計(jì)中的常見問題

1、 使用年限問題

從工業(yè)領(lǐng)域壓力容器使用年限設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀來看，壓力容器使用年限設(shè)計(jì)不科學(xué)、不合理的情況時(shí)有發(fā)生，例如，在使用壓力容器時(shí)，為充分考慮應(yīng)力腐蝕因素，僅僅將使用的年限設(shè)計(jì)成一種理想狀態(tài)，導(dǎo)致部分壓力容器在實(shí)際使用上常常出現(xiàn)超出預(yù)定年限的情況，進(jìn)而容易滋生安全漏洞，容易形成安全威脅。若在后續(xù)的使用與操作中存在操作不當(dāng)?shù)那闆r，容易有可能會(huì)爆炸，會(huì)對(duì)使用者的人身安全形成制約[1]。

2、 材料選擇問題

材料是構(gòu)成壓力容器的重要基礎(chǔ)，材料的質(zhì)量直接影響著產(chǎn)品的性能。目前，從壓力容器的實(shí)際使用情況來看，原材料質(zhì)量不過關(guān)問題較為突出，會(huì)對(duì)整個(gè)壓力容器的性能產(chǎn)生很大的威脅。另外，壓力容器運(yùn)行與作業(yè)的環(huán)境相對(duì)惡劣，極易發(fā)生腐蝕性問題，進(jìn)而會(huì)使得整個(gè)容器的質(zhì)量與安全性能大大降低[2]。開展壓力容器設(shè)計(jì)前，都會(huì)提前對(duì)施工材料進(jìn)行選擇，但是由于受到施工、外界環(huán)境等因素的影響，使得原材料的質(zhì)量發(fā)生改變，材料性能產(chǎn)生變化，影響其利用價(jià)值。

3.容器泄漏問題

對(duì)于部分對(duì)質(zhì)量要求較高、密封性較強(qiáng)的容器，都要開展一定的泄漏性試驗(yàn)，通過泄漏性試驗(yàn)來對(duì)容器的各個(gè)連接位置進(jìn)行檢測(cè)，觀察其是否存在泄漏問題。對(duì)于一些裝盛危害性大、有毒介質(zhì)的壓力容器而言，在使用前，應(yīng)積極開展泄漏性測(cè)試，對(duì)容器的密封性進(jìn)行徹底的檢測(cè)[3]。然而，在泄漏性試驗(yàn)開展過程中，部分工作人員對(duì)試驗(yàn)的重視程度不夠，操作時(shí)存在諸多漏洞，導(dǎo)致泄漏性測(cè)試結(jié)果的精確度大大下降。若在實(shí)際操作中，部分壓力容器不合格，會(huì)使得大量的介質(zhì)出現(xiàn)泄漏問題，導(dǎo)致惡性后果的產(chǎn)生。

3、熱處理問題

在壓力容器設(shè)計(jì)中，熱處理很是關(guān)鍵，熱處理效果會(huì)對(duì)整個(gè)壓力容器的可靠性產(chǎn)生很大的影響。然而，在實(shí)際的壓力容器設(shè)計(jì)之中，熱處理問題較為突出，如熱處理的標(biāo)準(zhǔn)化不足、完整性不足等。例如，人們都非常重視容器封頭、殼體的熱處理，往往會(huì)忽視了在接管處的熱處理，會(huì)對(duì)壓力容器的安全性構(gòu)成威脅。

二、壓力容器設(shè)計(jì)中常見問題的對(duì)策

1、使用年限設(shè)計(jì)問題的處理

為保證壓力容器的使用效果，在前期設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)壓力容器的使用年限進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，引起相關(guān)人員的重視，結(jié)合壓力容器所工作的實(shí)際環(huán)境，通過科學(xué)性的設(shè)計(jì)來增強(qiáng)壓力容器的安全性與可靠度，消除一定的安全隱患。此外，工作人員還要結(jié)合所使用的材料，對(duì)容器的內(nèi)外部壓力差、耐腐蝕性等進(jìn)行檢測(cè)，得出腐蝕性承受度，進(jìn)而測(cè)算出壓力容器的使用年限。為提升容器使用年限的可靠性，相關(guān)人員應(yīng)對(duì)壓力容器作業(yè)時(shí)最惡劣的環(huán)境進(jìn)行模擬，以此來評(píng)估使用年限。另外，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)與案例，對(duì)可能存在的不放心操作進(jìn)行列舉，在設(shè)計(jì)圖紙中標(biāo)注安全警示符，旨在對(duì)壓力容器的使用效果予以改善。與此同時(shí)，還應(yīng)對(duì)容器壁厚參數(shù)與部件承受力予以測(cè)量，進(jìn)而制定合理的使用年限。

2、強(qiáng)化對(duì)材料的科學(xué)性選擇

對(duì)于壓力容器設(shè)計(jì)而言，材料選擇很是重要，為降低壓力容器的安全隱患，科學(xué)選擇材料類型，保證原材料的使用價(jià)值很是關(guān)鍵。在選擇材料時(shí)，要對(duì)材料的性質(zhì)、特點(diǎn)、受力特點(diǎn)、強(qiáng)度、耐腐蝕性與韌性等予以全面的分析，以保障材料的質(zhì)量與應(yīng)用價(jià)值。在選擇材料時(shí)，還應(yīng)控制好材料的厚度，能增強(qiáng)材料的安全性與可靠性。另外，為了提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，減少在材料采購上的支出，應(yīng)在控制材料質(zhì)量的基礎(chǔ)上選擇成本較低的材料，既能控制材料質(zhì)量，還能節(jié)省企業(yè)的開支。

3.優(yōu)化泄漏性試驗(yàn)設(shè)計(jì)

加強(qiáng)對(duì)壓力容器的安全防護(hù)，避免出現(xiàn)毒性介質(zhì)泄漏的情況。為應(yīng)對(duì)此類情況，應(yīng)積極開展泄漏性試驗(yàn)。泄漏性試驗(yàn)包括氣密性試驗(yàn)、氨檢漏試驗(yàn)、鹵素檢測(cè)試驗(yàn)、氦檢測(cè)試驗(yàn)，需根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的檢測(cè)方法。且開展試驗(yàn)前，應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，合理控制和規(guī)范各項(xiàng)參數(shù)，以達(dá)到理想的試驗(yàn)效果。在泄漏性試驗(yàn)實(shí)施過程中，應(yīng)保證全部的安全性附件能合理安裝，提升整個(gè)試驗(yàn)的安全系數(shù)。同時(shí)在檢測(cè)過程中，對(duì)于一些容易出現(xiàn)泄漏的區(qū)域應(yīng)重點(diǎn)、全面檢查。如利用肥皂水重點(diǎn)檢查貯存容器的連接口、焊接縫位置，檢查其密封性能是否可靠。泄漏性試驗(yàn)檢查后，若壓力容器不存在泄漏問題，即可判定為合格;若存在部分泄漏，應(yīng)及時(shí)對(duì)容器進(jìn)行修補(bǔ)，然后再次開展泄漏性試驗(yàn)。

完善熱處理設(shè)計(jì)

通過對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)情況的分析，了解到壓力容器在熱處理上存在著一定的缺陷和不足，為提升整個(gè)壓力容器的穩(wěn)定性，應(yīng)優(yōu)化與完善熱處理設(shè)計(jì)體系，保證熱處理的規(guī)范性與合理性。開展熱處理時(shí)，應(yīng)對(duì)容器各個(gè)方面予以考慮，強(qiáng)調(diào)對(duì)壓力容器的科學(xué)性設(shè)計(jì)，進(jìn)而增強(qiáng)整個(gè)熱處理的效果。為增強(qiáng)熱處理設(shè)計(jì)的科學(xué)中，應(yīng)在設(shè)計(jì)圖紙中進(jìn)行明確的標(biāo)注，合理規(guī)范熱處理流程與內(nèi)容，進(jìn)而增強(qiáng)整個(gè)熱處理的效果。

結(jié)束語：

作為一種常見的工業(yè)化特種設(shè)備，壓力容器的存在價(jià)值很高，且其應(yīng)用范圍也在不斷拓寬，加強(qiáng)對(duì)壓力容器的合理設(shè)計(jì)很是關(guān)鍵。在壓力容器設(shè)計(jì)中，應(yīng)重視原材料的選擇，完善熱處理設(shè)計(jì)，科學(xué)設(shè)計(jì)使用年限，并積極開展氣密性試驗(yàn)等，進(jìn)而達(dá)到理想的實(shí)施效果，提升整個(gè)壓力容器的安全性與穩(wěn)定性，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)來說是一項(xiàng)必然要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 閔勇.壓力容器設(shè)計(jì)中的常見問題及防范策略[J].化學(xué)工程與裝備，2015，01：161-163.

[2] 顧賢.壓力容器設(shè)計(jì)過程中的常見問題及防范措施[J].化工管理，2015，35：15.

[3] 許偉.壓力容器設(shè)計(jì)中的常見問題及防范策略論述[J].當(dāng)代化工研究，2016，01：5-6.