壓力容器設(shè)計(jì)中的常見問題及防范策略

田志軍

（江蘇中建設(shè)計(jì)研究院有限公司，寧夏 銀川 750000）

目前，很多工業(yè)企業(yè)都會(huì)運(yùn)用到壓力容器，特別是石化企業(yè)，壓力容器在石化企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營過程中發(fā)揮著不可替代的作用和價(jià)值。壓力容器的安全性和可靠性對(duì)工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)影響很大。因此，壓力容器從其設(shè)計(jì)開始，一直到建造和安裝，每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)的可靠性和安全性造成很大的影響。

1 壓力容器的概念及運(yùn)用范圍

壓力容器主要是指用于盛裝氣體或液體并具有一定壓力承載能力的密閉設(shè)備。我國在安全監(jiān)檢和科學(xué)管理領(lǐng)域已經(jīng)出臺(tái)了《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》政策，將壓力容器結(jié)合其在生產(chǎn)中的作用、介質(zhì)危害性以及工作壓力進(jìn)行分類。不同的類別的壓力容器，其在設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、內(nèi)容和方式等方面均有著不同的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。

2 壓力容器設(shè)計(jì)中常見的問題分析

2.1 壓力容器使用年限在設(shè)計(jì)中沒有得到足夠的重視

目前，國家已經(jīng)逐漸關(guān)注和重視壓力容器使用壽命問題，最大限度的減少由于壓力容器超齡服役而導(dǎo)致存在安全隱患，或者造成不必要的安全事故。在壓力容器的《大容規(guī)》中已有明文規(guī)定，在設(shè)計(jì)壓力容器的過程中，壓力容器的設(shè)計(jì)單位必須要將壓力容器的使用壽命設(shè)計(jì)并明確出來。但是很多壓力容器的設(shè)計(jì)單位并沒有對(duì)使用年限予以足夠的關(guān)注和重視，很多壓力容器使用單位盡管知道壓力容器存在使用年限，但是在具體操作中依然采取漠視的態(tài)度，只要壓力容器能夠繼續(xù)使用，就會(huì)繼續(xù)延長它的使用壽命，盡管從經(jīng)濟(jì)效益的角度來看取得了一定的收益，但是這是短期利益，從長遠(yuǎn)來看是非常不安全的。

2.2 選用材料問題

在進(jìn)行壓力容器設(shè)計(jì)時(shí)，材料的選用要結(jié)合壓力容器的使用年限、結(jié)構(gòu)性能以及強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，由于設(shè)計(jì)人員在選用材料時(shí)經(jīng)常會(huì)受到容器外觀大小、用戶的特別需求、壓力電器的使用環(huán)境等條件影響，且壓力容器一般多在溫度較高、壓力較高的環(huán)境中運(yùn)轉(zhuǎn)，在選用材料時(shí)肯定會(huì)對(duì)壓力容器的內(nèi)外受力狀況以及耐腐蝕性產(chǎn)生影響，在選用壓力容器材料時(shí)多是由比較嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定的。

2.3 壓力容器熱處理問題

很多設(shè)計(jì)人員都非常重視對(duì)壓力容器殼體和封頭的熱處理，而對(duì)于接管設(shè)計(jì)方面卻有所忽視。

3 防范壓力容器設(shè)計(jì)問題方略

3.1 使用壽命設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)壓力容器使用壽命時(shí)，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合壓力容器的使用環(huán)境情況以及壓力容器制作材料進(jìn)行綜合考量和設(shè)計(jì)，要測(cè)算制作壓力容器材料的耐腐蝕能力，最大限度的減少安全事故問題的發(fā)生。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)人員要模擬壓力容器的使用年限，將一些操作不當(dāng)?shù)囊蛩匾惨紤]進(jìn)去，并在設(shè)計(jì)圖紙作出重要的標(biāo)示。

3.2 合理運(yùn)用壓力容器設(shè)計(jì)材料

材料是壓力容器設(shè)計(jì)的核心和重點(diǎn)。在設(shè)計(jì)壓力容器時(shí)，要運(yùn)用科學(xué)、合理的壓力容器來設(shè)計(jì)，要重視壓力容器設(shè)計(jì)材料的屬性與壓力容器的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求相符。因此，在壓力容器設(shè)計(jì)中，材料的合理運(yùn)用和變更都要結(jié)合壓力容器的使用標(biāo)準(zhǔn)和用途來制定合理的解決辦法和措施，從而設(shè)計(jì)出更加適用的壓力容器。

3.3 壓力容器的熱處理

很多壓力容器的設(shè)計(jì)單位為了節(jié)約成本，一般會(huì)運(yùn)用碳素鋼板或者低合金鋼來制作壓力容器，沒有完全的考慮到熱處理的問題。而碳素鋼板或者低合金鋼板如果卷制成型后沒有進(jìn)行充分的熱處理，那么很容易導(dǎo)致應(yīng)力集中在鋼材的內(nèi)部，降低了鋼板的可塑性。

4 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)如今，壓力容器運(yùn)用的越來越廣泛，特別是在石油化工等工業(yè)領(lǐng)域運(yùn)用更加普遍。但是壓力容器具有一定的危險(xiǎn)性，對(duì)企業(yè)的正常生產(chǎn)運(yùn)營有著直接的影響。因此，在設(shè)計(jì)壓力容器時(shí)就要重視這些非安全性因素，結(jié)合這些壓力容器的設(shè)計(jì)問題來提出有效的解決辦法和防范方略，從而設(shè)計(jì)和制作出更加具有可靠性和安全性的壓力容器，提高壓力容器的安全效應(yīng)，為企業(yè)的安全運(yùn)營提供更好的保障。