淺析壓力容器設計存在的問題及解決措施

周陽

【摘??要】科技的進步，促進工業建設事業得到快速發展。在工業生產中，對于壓力容器應用而言，其穩定性以及安全性是至關重要的因素，這兩方面也是保證壓力容器在后續應用中，不斷提升其價值的重要保障，對于壓力容器在可靠性方面保障而言，在設計環節中對其進行有效控制是至關重要的環節，特別是在當前嚴厲容器設計中的一些問題影響下，更需要對其進行深入分析，促使設計流程能夠得到不斷深化與完善，使設計得到有效提升，為壓力容器的生產質量提供保障。本文就壓力容器設計存在的問題及解決措施展開探討。

【關鍵詞】壓力容器設計;問題;措施

引言

壓力容器的設計關系到了工業生產的安全，是工業生產過程中比較特殊一個環節，因為這個環節如果設計的不合理的化，在工業生產的過程中可能會出現一些爆炸事故，不但會對企業自身的生命財產安全造成嚴重的影響，也會對企業周邊居民的生命財產安全造成影響。優化壓力容器的設計是工業企業和有關部門在工業生產過程中必須要做的，因為優化壓力容器的設計可以使壓力容器的性能和安全性得到提高，使工業生產的安全性得到有效的提升。選材不同、組織結構不同、焊接的方法不同都會對壓力容器設計的合理性產生重要的影響，壓力容器的設計過程也非常的復雜，需要有專業知識技能、設計經驗豐富的人對壓力容器進行設計，而且在設計的過程中要結合工業生產的實際情況，對壓力容器進行科學合理的設計。

1壓力容器設計問題分析

1.1材料問題

常見問題主要表現在以下三方面：（1）類型錯誤。針對壓力容器的不同質地與強度要求，應該選擇相適應類型的材料，若選擇錯誤，就會給后續工作帶來不便。（2）材料缺陷。在具體設計中，若材料本身質量存在缺陷，那么就無法保障壓力容器的結構性與強度，會給后續使用帶來不良影響。（3）缺乏對材料經濟屬性的考慮。在選擇過程中，還應該加強對材料經濟屬性的考慮，否則會嚴重影響后續生產制造工作。

1.2熱處理問題

壓力容器生產過程中，熱處理也是一個非常重要的環節，同時熱處理質量直接影響到容器運用的效果。因此，在容器處理的設計環節，要具備一定的合理性，依據壓力容器熱處理的具體狀況分析，存在的主要問題有以下幾個方面：①在設計容器熱處理的過程中，并沒有一個規范的標準，存在一定的缺陷在后續生產過程中的熱處理環境會出現操作不當的情況;②在壓力容器熱處理設計過程中，最主要的一個問題還是由于缺乏完整性。如，當前設計人員雖然注重容器殼體和封頭部位的設計，設計效果也很理想，但是，在接管熱處理設計環節，通常會忽視容器的安全性，直接影響到了容器的整體應用效果。

1.3法蘭設計問題

在容器設計中，法蘭設計同樣重要，可以說法蘭是壓力容器中最重要的組成部分，所示在法蘭設計環節中發生問題，對容器應用效果，將會造成嚴重影響，因此，嚴格控制法蘭設計是壓力容器設計重要最重要的環節。以我國當前在法蘭設計的實際情況分析，其較為突出的問題就是在尺寸設計方面與強度設計方面未滿足其基本要求，導致其出現一系列的安全問題，出現強度、尺寸不合理的主要原因在于，計算機執行程序缺少合理性造成的，特別在具體匹配性效果方面在，有著較多的問題，所造成的后果較為惡劣。

1.4使用年限設計中存在的問題

在對壓力容器進行設計的過程中通常會出現使用年限過長的問題，工業企業生產過程中所使用的壓力容器通常會超過限定的年限，由于這些壓力容器在工業生產的過程中會被磨損、腐蝕從而導致壓力容器的安全性降低、工業生產中的安全隱患變得更多，如果在實際使用的過程中人員操作不當則有可能引發安全事故對企業的生命財產安全造成嚴重的威脅。所以，必須要將壓力容器的使用年限設計到最佳的位置。

2壓力容器設計解決措施

2.1合理選擇材料

在對材料進行選擇時，相關工作人員必須充分考慮壓力容器運用條件、力學特性、材料來源以及耐腐蝕性要求等，保證材料性能與上述要求相符。在選擇材料時，應該從以下兩方面要求入手：一方面，力學性能要求。V型缺口試樣的沖擊功規定值應該達到規范標準，并且材料斷后伸長率應該超過鋼板標準較高值。另一方面，通用要求。設計運用的材料應該與國家、行業標準相符，具備清晰壓力容器質量與規格標志，還應該有相應的質量證明書;專用鋼帶制造單位必須具備特種設備制造的許可證書;使用要求與《規程》要求相符;材料質量證明書內容必須清晰、完整，并具備相應的質檢章。此外，若用戶提出了壓力容器變薄新要求，那么設計人員應該重新分析容器受力情況，并獲得其最大減薄程度;若用戶要求壓力容器變厚，那么設計人員則要對各方向拉應力進行考慮，避免出現脆性干裂問題。

2.2對熱處理進行規范

在壓力容器的設計過程中，熱處理環節的設計還存在很多的問題和缺陷。設計人員要進行比較規范和標準的設計，通過不斷優化設計方案，更加規范設計壓力容器熱處理，主要通過程序化和系統化兩個方向入手。程序化是在設計圖紙中明確壓力容器熱處理的具體工序和內容，從而保證熱處理的質量。系統性主要是通過全面的分析壓力容器質量的各類影響因素，綜合考慮熱處理設計的相關部位，保證壓力容器質量達到相關標準。

2.3對法蘭進行精準計算

在壓力容器法蘭設計環節中，其設計有著更加精準的要求，其精準設計主要借助合理的計算，對法蘭厚度、尺寸以及厚度等指標進行明確，因此，需要精準的計算為其提供保障。對于計算保障而言在，需要考慮的因素較多，比如，受力狀況、鏈接方式以及法蘭結構材料等，均需要進行綜合分析，只有這樣，才能夠使法蘭加工環節的質量得到保障，進而提升容器整體設計水平。

2.4使用年限設計的防范策略

結合上文，對如何設計壓力容器的使用年限的問題，提出壓力容器設計人員在設計壓力容器使用年限的過程中一定要進行多方面的考量，必須要嚴格參照有關部門對于壓力容器使用年限的要求，保證壓力容器的使用年限能夠在要求的時間內根據工業企業的實際情況設計最佳的使用時間。也要注意壓力容器在實際使用過程中材料、腐蝕性承受以及存在的安全隱患的影響，使壓力容器能夠安全、可靠的在使用年限里進行使用。還有就是壓力容器的設計人員不但對壓力容器的實際使用年限進行多方面的考量，還要對壓力容器使用過程中使用者操作失誤的情況考慮在內，必須要在設計圖紙的合適位置表明壓力容器的使用年限、安全提醒、以及正確的使用方法。這樣才能設計出使用年限合理的壓力容器。

結語

綜上所述，做好壓力容器設計已經成為了一項重要工作。因此，必須結合實際情況，通過合理選擇材料，加強對使用壽命重視以及規范熱處理等措施，有效解決材料、壽命以及熱處理等設計常見問題，提高壓力容器設計質量與水平，從而將其作用充分發揮出來。

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（作者單位：山東舜業壓力容器有限公司）