壓力容器設計與制造分析

王艷玲

（大連東方億鵬設備制造有限公司，遼寧 大連 116000）

壓力容器在工業生產中有著廣泛的應用，其對工業的安全生產有著重要影響，因此為了確保工業生產的安全，我國對壓力容器設計頒布了多條法律法規，目的就是為了確保壓力容器的質量能夠達到工業生產標準。

1 壓力容器設計的重要性

壓力容器在工業生產方面具有重要的意義，特別是在石油化工領域，壓力容器在石油化工方面是承載石油壓力的重要設備，這就對壓力容器的安全性要求很高，壓力容器的設計是非常嚴格的，由于壓力容器的用途不一樣，所以導致壓力容器在質量性能等方面也是不同的，這就要求設計人員在設計的過程中根據壓力容器所承受的壓力的大小不同而改變設計方案，一旦壓力容器的設計出現了問題，很容易導致壓力容器在工作時出現威脅到施工人員人身安全的情況，所以在設計壓力容器的時候，一定要仔細多方面的考慮，以確保壓力容器的質量。壓力容器的設計需要考慮到方方面面，例如，在材料的原則上、壓力容器的受力狀況、所受壓力的大小、在安裝過程的便利程度等，壓力容器的設計人員一定是要有很強的專業素養，對知識理論的掌握要跟扎實，同時還需要進行多次專業的實踐練習。總的來說，壓力容器的設計主要包括三個方面：1）安全性，因為各種化學材料都是很危險的，一旦操作不當，都會造成很嚴重的后果；2）容器的使用壽命，因為在使用過程中，會有很多化學原料，都會對容器造成腐蝕，那么容器就會變薄，縮短壓力容器的使用壽命；3）日后運輸使用過程中的便利性，質量好而且方便實用必然會收到青睞。

2 壓力容器設計與制造相分離

1）選擇制造材料。在設計壓力容器過程中，在對容器的強度進行計算后，需要對制造過程中使用材料的性能進行確定，通常在材料選擇上并不需要考慮制造過程中材料的供應。制造廠在進行壓力容器制造過程中經常會在采購上遇到問題，制造過程中如果使用到了一些不常用的材料，采購起來難度較大，甚至需要直接向材料廠家訂購，導致材料采購周期變長，影響生產制造進度。因此，在制造過程中，制造上為了確保能夠按時交貨，制造廠在制造過程需要材料代用，這將會導致設計、焊接等多個方面發生變更；2）壓力容器制造中的焊接問題。壓力容器施工圖中需要對各個焊接頭進行標注，但由于不同的制造在焊接上會采取不同的施工工藝，設計單位又不可能判斷出制造廠在焊接上所采取的工藝，因此在設計過程中，只能選取標準的焊接形式。然而，制造廠在焊接過程中，并不一定會依照施工圖紙進行所標出的焊接方式進行施工。除此之外，在焊接材料和焊接方法上的選擇還存在一定問題，設計人員在設計時無法確定制造時在焊接上采用自動焊、手工焊還是其它形式的焊接，因此也就沒有辦法對焊接材料進行規定。通常情況下，設計人員只會在設計圖紙中標注基本的焊接材料，在這種情況下，制造上需要依據制造廠的實際情況完成對焊接材料和焊接方法的選擇，并沒有辦法依照設計圖紙的規定進行焊接；3）無損傷檢測。由于設計單位中工作人員的能力有限，設計階段無法確定采取何種無損傷檢測方法，因此在圖樣中也無法找出一種合理的檢測方法，通常在圖紙中只能標出基本的檢測要求。

3 設計制造壓力容器時的參考條件

1）在安全的條件下進行設計壓力容器，在很多石油化工的介質材料中是含有很多有毒物質和氣體的，甚至具有強烈的腐蝕性，并且有很多介質是具有可燃性和爆炸的可能性，所以考慮壓力容器的時候必須重視安全可靠的設計，在工作溫度異常的條件下以及考慮介質的腐蝕等特性時候，要考慮上述問題進行運行安全的設計。所以在把握壓力容器設計和使用壽命的前提下，結合承受的物質的腐蝕性，往往會縮短壓力容器的使用壽命，尤其盛裝化工行的材質，所以腐蝕量要盡量留出來，同時對壓力容器所采用的材料殼要耐腐蝕，在設計壓力容器的時候必須將防腐措施擺在首要位置上。為了將壓力容器使用其最大經濟價值，也就是說設計的所有指標都符合標準，應該采納以簡約的設計和提供材料節約的方案進行，以便能夠降低壓力容器的成本；2）疲勞設計。壓力容積的疲勞受到應力的作用會超過壓力容器服刑的兩年甚至更多，并在循環使用次數相對減低，所以疲勞的問題被人們開始重視起來；3）概率設計，這個設計來自于現代是以數學的統計為基礎的可以在設計中進行對容器的全面的評價，例如經濟的評估和安全的評估等。

4 壓力容器設計制造的發展方向

當今社會科學技術大力推動和不斷創新的局面下，壓力容器的制造水平也不斷提高，主要表現在如下幾個方面：1）壓力容器不斷增加容量，超大型容器發展，大型容器的優勢在于體積大并且在生產的時候可以節省材質，降低投資風險，節約能源并且增加了社會生產力，提高效率，降低成本；2）因為壓力容器不斷增大，則生產材料的使用也應該與時俱進，因此對鋼材強度也越來越高；3）壓力容器的制造有很多方法，傳統的制造主要是鍛造，卷焊以及包扎好熱套式等形式，1981年，德國采用了埋線的制造技術，這個年代對于焊接成型都可以采用這個焊接法制造容器，這項發明不僅節約資源，還能提升速度，所以得到大力推行和發展的。

5 結語

通過對大量經驗的總結，對目前我國壓力容器設計與制造相分離的情況進行改善，逐漸將設計工作轉移到壓力容器制造廠中，使制造廠的設計水平能夠在發展中進步，是解決因為設計與分工帶來的材料、焊接、檢測等方面存在問題的有效方法。