壓力容器設計及制造常見問題淺析

王海軍

（江蘇中圣壓力容器裝備制造有限公司江寧分公司，江蘇 南京211112）

近年來，社會經濟的不斷提升，科學技術的快速發展，使壓力容器廣泛應用在我國的各個領域當中，如：餐飲、生物制造等。隨著壓力容器應用范圍的不斷拓展，壓力容器需求量日益劇增，使壓力容器出現了各種各樣的類型，然而在設計與制造過程中還存在著眾多的問題。由于壓力容器的質量決定著壓力容器的實際使用效果，所以在對壓力容器設計與制造期間，需要控制好細節問題，針對存在的問題提出相應的解決措施，進而增強壓力容器的使用質量，實現理想的使用效果。

1 壓力容器設計及制造常見的問題

（1）材料使用不合理。壓力容器在設計與加工期間，需要按照設計要求挑選合理的材料，防止因材料不合格導致壓力容器在生產過程中出現問題，所以在挑選材料期間，需要全面掌握材料的使用性能，然而材料的好壞會因溫度和濕度等外界因素產生的直接影響，導致壓力容器在設計與加工期間出現各種各樣的問題。

（2）使用壽命問題。就目前來看，壓力容器在設計其使用年限期間同樣會存在各種各樣的問題。第一，設計人員忽略了壓力容器使用期限的設計，在設計過程中沒有明確規范壓力容器的使用期限，導致其在使用過程中比較隨便，在一定程度上使壓力容器的生產質量不符合相關標準，同時在實際投放使用過程中會直接影響其使用壽命。第二，雖然壓力容器在設計以及加工生產過程中，明確規定了壓力容器的使用周期，但是設計人員的工作經驗同樣會直接影響壓力容器使用周期的長短，因此規定的壽命數值缺乏科學性。

（3）法蘭設計問題。壓力容器在設計與制造過程中最為明顯的問題即法蘭設計中存在的問題，尤其是從尺寸與強度方面來看，經常會出現不符合設計要求的情況，對壓力容器設計安全性與穩定性產生直接影響，在具體運用過程中很容易出現安全問題。究其原因主要是由于在法蘭設計期間，出現了較大的偏差，導致法蘭設計匹配度與尺寸不一致。

（4）熱處理問題。在設計壓力容器過程中，熱處理問題也是常見的問題之一，倘若發生熱處理問題，就不能使壓力容器應用的規范性與合理性得到有效保障，對工業生產的順利進行帶來不利影響。首先，壓力容器在進行熱處理期間，倘若未嚴格遵照施工規定進行操作，由于操作不合理，會對最后的設計結果產生嚴重影響，不能使壓力容器的設計質量與使用性能得到有效保障。其次，壓力容器熱處理比較片面。目前在對壓力容器熱處理問題進行解決過程中，主要將封頭與殼體當作主要工作，缺乏對接管處進行熱處理操作，最終不能實現理想的熱處理效果。

2 壓力容器設計制造常見問題的解決策略

（1）選擇合格的制造材料。在設計與制造壓力容器期間，需要選擇合格的生產加工材料，在選擇材料期間，需要遵照壓力容器設計與制造要求選擇標準化的材料，進而結合行業的需求，挑選合格的材料進行加工生產。在壓力容器制造期間，倘若材料相對稀少，不能采購，需要按照設計與制造要求，選擇其他合適的材料進行代替，在代替期間，需要得到有關技術工作人員的批準，然后才可以生產壓力容器。不論是替換材料還是原始材料，都需要按照有關要求進行使用。

（2）保證使用壽命符合相關要求。第一，設計人員需要高度重視壓力容器的設計使用期限，確定壽命數值，在加工制造期間需要將壽命數值作為標準，從而使壓力容器的質量與性能的合理性得到有效保障。第二，壓力容器使用壽命確定之后，設計人員需要根據自己的工作經驗，然后全面考慮壓力容器材料的性能與使用環境等，運用計算機系統，完成對壓力容器實際運用情況的模擬，從而使壓力容器設計壽命周期的科學性與規范性得到有效保障。

（3）明確計算法蘭數值。法蘭設計是壓力容器設計過程中不可缺少的重要內容，法蘭設計的效果決定著壓力容器整體設計的質量。增強對法蘭設計的管理與控制能夠使壓力容器的設計質量得到進一步提升。從國際方面來看，Waters法是壓力容器在設計過程中經常使用的法蘭設計方式。在具體設計時還需要采用科學的方法對壓力容器法蘭設計進行核算，經過全面考慮法蘭結構、受力狀況等，按照壓力容器設計與生產加工的要求，得到準確的設計參數，進而使壓力容器設計制造質量得到進一步增強。

（4）規范熱處理設計。壓力容器在設計過程中，要根據具體情況，開展好熱處理設計工作，從而使熱處理的安全性與合理性得到有效保證。首先，在對壓力容器進行熱處理工作中，要根據標準流程開展，同時設計人員要充分了解設計圖紙內容，結合圖紙上標注的內容開展操作，使熱處理的標準性與規范性得到保證，最終實現良好的熱處理效果。其次，還需要立足于整體角度，全面考慮壓力容器熱處理內容，特別是精準核算換熱管原有的頻率，根據Macduff-Feglar法計算標注，將換熱管原有頻率進行明確計算。一般情況下，在換熱管固有頻率核算中廣泛的運用了Macduff-Feglar法，如此一來能夠使換熱管原有頻率計算結果的準確性得到有效保障。另外，還需要根據具體狀況，開展好各個階段的熱處理工作，如：封頭、殼體等，加大對各個零部件熱處理工作的掌控力度，進而實現良好的設計效果。

3 結語

綜上所述，通過使壓力容器設計制造的合理性得到有效保障，有利于增強壓力容器的制造質量，延長其使用時間。所以，設計工作人員需要著手于壓力容器設計的各個階段，加強對各個環節設計的掌控，使設計水平得到明顯提升。在具體設計過程中，設計工作人員還需要充分了解壓力容器的設計規范，遵照各種設計要求，選擇合適的設計材料，確保使用壽命符合相關要求，通過準確的計算法蘭數值，有效的解決壓力容器在設計與制造中存在的各種問題，通過完善壓力容器設計方案，避免在設計過程中出現多種多樣的問題，使壓力容器的使用安全性得到有效保障，為工業生產提供優質的專業化服務。