壓力容器設計過程中的問題及對策

周廣標

摘 要：改革開放以來，我國經濟取得了較大的發展，社會各行各業都呈現出隱隱向榮的景象，工業的發展更是取得了前所未有的成就，近幾年，壓力容器設計也隨著工業發展的取得了很大的發展，但是在使用年限等方面還有很大的提升空間，本文通過對壓力容器設計過程中的問題進行歸納總結，分析導致問題出現的原因，并針對性的提出意見，以期能夠提高壓力容器的設計水平。

關鍵詞：壓力容器設計；問題；對策

引言：壓力容器作為工業生產中的一種重要設備，對工業生產的效率和效果都有著巨大的影響，而壓力容器的設計是否合理又直接決定著壓力容器的可靠性，也就是說壓力容器的設計水平直接關乎工業生產能否順利進行。因此，必須要采取措施提高壓力容器設計水平，解決壓力容器設計中存在的問題，確保壓力容器安全可靠。

一、壓力器設計必要性

壓力容器在工業中的應用十分普遍，在石化領域，壓力容器的起著不可替代的作用。壓力容器由于自身特點和功能，可能會影響人身財產安全，因此被稱為特種設備。壓力容器由于工作需求的不同，承受的壓力也不完全相同，因此所需的設計也不相同，設計環節出現任何漏洞都會對日后的生產產生巨大的影響，因此必須注重對壓力容器設計質量的提升。

壓力容器的設計要注重對壓力容器材料的選擇和容器受力情況的分析，甚至對后續壓力容器的安裝也要進行考慮。壓力容器設計工作對設計人員也有很高的要求，在壓力容器的設計過程中要求設計人員具有相關經驗，能夠解決設計過程中出現的問題，對設計的過程都能夠顧忌到，因此，設計人員要不斷加強自身設計能力，科學合理地設計壓力容器[1]。

二、壓力容器的設計要求

（一）安全方面

壓力容器的設計必須確保壓力容器的安全性。壓力容器主要用于石化領域，對安全性要求較高，很多石化產品具有化學特性，對壓力容器在抗腐蝕、防爆、防毒等方面有著特殊的要求。

（二）使用壽命方面

壓力容器的設置要注重對使用壽命的設計，壓力容器在對腐蝕性物品進行儲存時，容器壁會隨著時間的變化逐漸被腐蝕，嚴重時會導致出現泄漏情況的發生，嚴重影響了生產安全。

（三）方便后勤工作方面

壓力容器的設計要方便后勤工作的開展，要充分考慮到壓力容器的安裝和日常的維護，并且考慮到壓力容器的運輸，減少運輸成本[2]。

三、壓力容器設計中的問題

（一）壽命方面

壓力容器的使用壽命是有限制的，壓力容器一旦超出規定的使用年限，就不建議繼續使用，否則出現問題的幾率就會大很多。近幾年，我國對壓力容器設計使用年限做出了明確的規定，要求壓力容器的設計中根據容器的材料等因素，為壓力容器設計使用年限，并在設計圖中進行標注。在壓力容器的設計中，必須嚴格按照規定標準進行，加強夠生產環節的監管，確保壓力容器的質量，為壓力容器應用后的維護工作做好鋪墊。另外，壓力容器的設計要對以往的經驗教訓進行借鑒，并緊跟時代的發展，通過對計算機等新興技術的應用，確保壓力容器設計的合理科學。

（二）材料方面

壓力容器的設計要注重對材料的選擇。材料對壓力容器的質量有著決定性作用，直接決定著壓力容器是否安全可靠及長久穩定工作，因此，在壓力容器的設計中必須嚴格把控材料的選擇，確保材料能夠適應壓力容器日后的需求。不同的壓力容器對材料的選擇也不相同，要根據實際情況，充分考慮到壓力容器工作中對壓力的要求和面臨的環境，選擇不同的材料，實現壓力容器設計的低成本和高質量。在實際工作中，壓力容器可能并不是進行單一物質的存儲，物質的性質可能會發生變化，而壓力容器的材料選擇并不能充分考慮到物質的變化，導致材料選擇出現單一化，不能應對生產活動中的材料變化，導致壓力容器設計不合理，為以后的生產活動留下隱患[3]。

（三）法蘭設計

法蘭作為壓力容器的重要組成部分，對壓力容器的質量有著決定性的作用。但是在實際應用中，由于法蘭設計中難以避免會出現數據的誤差，影響了法蘭設計的合理性，導致法蘭的尺寸、強度及匹配度等方面設計出現問題，不符合規定的設計標準，不能滿足實際生產的需求。

（四）熱處理技術

壓力容器的設計中對熱處理技術的應用不夠。熱處理技術指的是在壓力容器中通過升溫、保溫、降溫等方面的處理，實現材料進行性能和組織上的轉變。在壓力容器的使用中，由于材料的不同，壓力容器在很多時候都要采用熱處理方法來確保工作的順利完成。熱處理作為改變材料性能最有效的金屬熱加工工藝，在壓力容器的設計中不可或缺。但是我國壓力容器的設計工作往往只關注壓力容器的材料等方面，忽視了對熱處理技術的應用，這是我國壓力容器設計工作中面臨的難點。

四、壓力容器設計中相關問題的對策

（一）使用年限方面

壓力容器設計中要嚴格按照國家相關規定，加強對先進技術的應用，對壓力容器的使用年限進行科學合理的設計。要加強對容器使用中的問題的分析，有針對性的進行材料的選擇，確保容器的抗腐蝕性和安全性。還要加強對壓力容器外部環境的考慮，壓力容器所處環境的不同也會影響壓力容器的使用壽命，設計中要盡可能全面的考慮到壓力容器所處環境的影響，根據最壞情況對壓力容器的使用年限進行計算，確保壓力容器使用中的安全。另外，設計人員要考慮到人為因素的影響，通過標注說明等手段，避免因操作失誤對壓力容器使用壽命的影響。

（二）材料選擇方面

材料的選擇要充分考慮壓力容器所要承受的壓力，對材料進行合理科學地選擇。要對材料的特征進行充分的了解，并結合壓力容器的使用需求，進行材料的選擇。另外，要充分考慮到成本問題，在成本和質量之間尋找平衡，盡可能的較低的成本實現壓力容器較高質量的設計。

（三）法蘭設計方面

壓力容器的設計要注重法蘭設計中材料的選擇和法蘭結構的連接等方面的管理和監督，嚴格按照相關標準對法蘭的強度和尺寸進行設計，不斷提高法蘭設計的水平，確保法蘭設計質量[4]。

（四）熱處理應用方面

在壓力容器設計中，要注重對熱處理的應用，不能為了節約成本而忽視對熱處理的應用。要在壓力容器中的加強對關鍵結構的熱處理，提高壓力容器的抗腐蝕性和抗壓性，實現壓力容器設計的科學可靠。

結論：壓力容器在設計上存在很多問題，本文主要對設計過程中較為常見的問題進行梳理，并有針對性地提出了相應對策，對于其他的問題并沒有一一贅述。筆者認為，在壓力容器的設計中，設計人員必須嚴格遵守相關規定、充分結合實際情況、注重對問題的預防工作、樹立安全至上意識，只有這樣才能在設計中做到細致全面，設計出性能好，成本低的壓力容器，推動我國工業的長久穩定發展。

參考文獻：

[1]劉亞明. 壓力容器設計過程中的常見問題及防范對策探究[J]. 科技風，2013（19）：43.

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

[3]孫強. 淺談壓力容器設計制造安裝常見問題及解決方法[J]. 中國石油和化工標準與質量，2017，37（13）：100-101.

[4]范翠平，曹九玲. 壓力容器設計中的常見問題及防范策略[J]. 產業與科技論壇，2014，13（01）：61-62.