宋大權(quán)

摘要：近些年，隨著工業(yè)化水平的不斷發(fā)展，工業(yè)化生產(chǎn)對壓力容器的設(shè)計和質(zhì)量提出了更高的要求，壓力容器設(shè)計的優(yōu)劣直接影響到容器是否能夠達到國家相關(guān)標準，因此，壓力容器設(shè)計工作的意義重大，相關(guān)人員必須完成好壓力容器的設(shè)計工作。本文主要討論了我國壓力容器設(shè)計存在的問題和弊端，并根據(jù)實際情況提出了相應的改善措施，希望能對有關(guān)單位和企業(yè)有所幫助。

關(guān)鍵詞：壓力容器;容器設(shè)計;存在問題;改善措施

一、前言

改革開放以來，國家大力發(fā)展經(jīng)濟，近幾年我國經(jīng)濟快速發(fā)展，伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展，科學技術(shù)也越來越強，我國也在努力的發(fā)展著“中國制造”并爭取早日轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸袊鴦?chuàng)造”。同時，為了在國際上得到其他國家的認可，不僅在軍事上讓別的國家刮目相看，還要在經(jīng)濟上提高我國的競爭力和認可度，所以我國必須要提高各個消費品的產(chǎn)品質(zhì)量。我國的化工、石油等行業(yè)普遍都在使用壓力容器，原因是這些行業(yè)中所生產(chǎn)的成品和所用的原料都是具有毒性、體積較大、并且容易點燃和爆炸，所以如果壓力容器設(shè)計不合理的話就會造成壓力容器的質(zhì)量不合格，而這些質(zhì)量不合格的壓力容器使用到石油、化工等行業(yè)的話就會造成嚴重的安全事故。所以設(shè)計人員一定要非常認識和仔細的設(shè)計壓力容器，并且嚴格制造。

二、我國壓力容器設(shè)計存在的問題和弊端

（一）經(jīng)濟性方面有所欠缺

設(shè)計的工作者們在進行壓力容器設(shè)計的時候，一定要提前做好必要的準備工作，要充分的對壓力容器的安全性進行考慮，在選擇制造所需要的原材料時，要充分的考慮到原材料之間的焊接、所用設(shè)備所能承受的最高溫度是多少、每個不同的介質(zhì)之間的特點以及設(shè)計的壓力，同時還要對壓力容器進行整體全面的分析，例如容器的冷熱加工功能和其經(jīng)濟價值、容器的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)尤其是生產(chǎn)容器所需要的成本，因為壓力容器的造價成本直接與生產(chǎn)所使用的原材料和最終生產(chǎn)出的壓力容器總質(zhì)量相關(guān)，可以說起著至關(guān)重要的作用。企業(yè)為了實現(xiàn)利潤最大化目標，設(shè)計人員在進行壓力容器設(shè)計的時候通常會選擇價格較為便宜的原材料進行容器的制造，雖然這樣有效地降低了企業(yè)的制造成本，但是同時也大大的降低了所生產(chǎn)出的壓力容器的質(zhì)量。

（二）對壓力容器的使用壽命上關(guān)注不夠

通常情況下，我們所使用的產(chǎn)品都有一定的使用壽命，不論是食品還是日常所用的工具，所以顯而易見壓力容器也是具有一定的使用壽命的，但是一般情況下國家都會要求像壓力容器這類機械類機器都擁有較長的使用壽命，因為這類產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的成本是比較高的，而如果產(chǎn)品的使用壽命過短的話無疑會增加生產(chǎn)成本，但是設(shè)計的工作人員及其團隊在進行壓力容器設(shè)計的時候，往往會忽略使用壽命這一重要問題，比如對壓力容器的有關(guān)單位進行標明、對預計使用壽命和所用的生產(chǎn)器具進行標注等等。對于以上所說的這些問題，設(shè)計的工作人員及其團隊在進行壓力容器的設(shè)計時，應該充分的考慮壓力容器的使用壽命，采用行業(yè)認準使用壽命估計法，并考慮壓力容器使用壽命的各個影響因素，最終定下壓力容器的使用壽命，并此項內(nèi)容進行明確的標注，比如：哪種原材料會降低壓力容器的使用壽命，而哪種優(yōu)質(zhì)的原材料能夠有效地保障產(chǎn)品的使用壽命。與此同時，設(shè)計方案也會影響到壓力容器的質(zhì)量，不同的設(shè)計方案會生產(chǎn)出質(zhì)量不同的壓力容器，設(shè)計的工作人員或團隊，可以在同一材質(zhì)的情況下，進行不同的設(shè)計方案來看看所生產(chǎn)出的壓力容器的使用壽命，但是這一方面的問題并沒有受到生產(chǎn)企業(yè)以及設(shè)計人員的重視。

（三）非標法蘭設(shè)計不夠標準

我國目前的設(shè)計中是以《壓力容器法蘭》作為參考依據(jù)的，所使用的公稱壓力小于 6.4MPa，對應的公稱值直徑小于800ml;根據(jù)《鋼制管法蘭、墊片、緊固件》中的提出的標準，其中于較大直徑的法蘭，公稱壓力小于 16MPa，公稱直徑小于 200ml。以上的標準數(shù)值，在實際的操作中是無法對應的，大多數(shù)都超過以上的指標，針對這樣的情況，設(shè)計者要特別注意法蘭結(jié)構(gòu)的尺寸，在設(shè)計時要仔細精確計算，只有這樣才能滿足各方面要求。

三、壓力容器設(shè)計存在問題的改善措施和方法

（一）科學合理的采購材料

改善壓力容器的設(shè)計，首先要科學合理的采購材料，這也是對設(shè)計人員的考驗，設(shè)計人員要選擇質(zhì)量過硬、溫度承受力較強、耐力較好、焊接功能較好的原材料，材料的好壞，直接影響設(shè)計出產(chǎn)品的質(zhì)量。與此同時，設(shè)計人員還要注意，設(shè)計在滿足相關(guān)指標后，在保證經(jīng)濟條件的允許下，在各個細節(jié)上要進一步優(yōu)化容器的使用壽命和使用安全性。

（二）重視設(shè)計細節(jié)上的把控

人們常說細節(jié)決定成敗，這話不無道理，所以設(shè)計的工作人員或團隊在進行壓力容器設(shè)計的時候，一定要注意設(shè)計的細節(jié)，在壓力容器進行冷處理這一環(huán)節(jié)上，特別是在溫成型和冷成型所使用的原件上，設(shè)計的工作人員或團隊在設(shè)計壓力容器的過程中，要充分地考慮到壓力容器所要開展的主題，要提前做好相應的準備，在設(shè)計時做到心中有數(shù)。有的時設(shè)計的工作人員或團隊在進行壓力容器設(shè)計時，往往會忽略掉壓力容器所使用的封頭和接管以及產(chǎn)品附件及逆行熱處理工藝編排等一些問題，不能夠同時的考慮到這些問題，在設(shè)計和制造的過程中沒能將細節(jié)方面處理到位，從而導致設(shè)計出現(xiàn)短板，所生產(chǎn)出的壓力容器的使用壽命不夠理想，也無法保證壓力容器的使用安全性，這將會給后期的使用單位帶來嚴重的安全隱患問題。所以設(shè)計的工作人員或團隊在對壓力容器進行設(shè)計的時候一定對壓力容器做好必要的細節(jié)處理。

（三）設(shè)計時堅持區(qū)別對待的原則

在涉及人員或團隊進行壓力容器設(shè)計的時候一定要秉持著區(qū)別對待的原則，這是十分重要的。就像世界上沒有兩片同樣的雪花一樣，不同的壓力容器在應力下所表現(xiàn)的失效現(xiàn)象也是不同的。甚至有的時候壓力容器在同樣的應力情況下，但是因為不同的分布，所形成的失效現(xiàn)象還是會有所不同。壓力容器中有著許多的負荷，比如，壓力容器自身的重量所產(chǎn)生的壓力、容器內(nèi)外部所形成的不同的壓力、容器和外界的溫差以及壓力容器內(nèi)部零件所帶來的壓力等等，所以壓力容器承受著許多的負荷，這些不同的負荷通常情況下會在壓力容器上通過三個力表現(xiàn)出來：一是初次應力、二是二次應力、三是峰值應力。這三種力的出現(xiàn)情況是不一定的，有時會一起出現(xiàn)有時會單獨出現(xiàn)，所以要分不同的情況來進行對待。

四、結(jié)束語

通過以上內(nèi)容我們可知：壓力容器設(shè)計的優(yōu)劣直接影響到容器是否能夠達到國家相關(guān)標準，因此，壓力容器設(shè)計工作的意義重大，相關(guān)人員必須完成好壓力容器的設(shè)計工作。本文主要討論了我國壓力容器設(shè)計存在的問題和弊端，主要包括：經(jīng)濟性方面有所欠缺、對壓力容器的使用壽命上關(guān)注不夠、非標法蘭設(shè)計不夠標準，本文也根據(jù)實際情況提出了改善措施，主要包括：科學合理的采購原材料、重視細節(jié)上的把控、設(shè)計時堅持區(qū)別對待的原則，同時也希望以上內(nèi)容能對有關(guān)單位和企業(yè)有所幫助。

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（作者單位：利豐工程技術(shù)（天津）有限公司）