化工壓力容器設計及不安全因素分析

孫文峰

摘要：壓力容器是化工企業常用的生產設備。壓力容器一般為罐體形狀，密封性能好，能儲存液體或氣體。一般情況下，其內部壓力較高，如果在設計過程中存在問題，就會導致其在使用過程中存在嚴重的安全隱患，在對其進行設計的過程中，相關工作人員的設計水平直接決定了以后工作的安全穩定，在設計過程中，必須考慮應用溫度以及承受壓力兩個因素，要遵循嚴格的質量標準，針對低壓容器以及高壓容器的相關設計標準存在極大的區別，與此同時，在制造過程中也有極大的區別，因此，在對其進行設計過程中，需要綜合考慮多方因素。筆者通過對壓力容器設計過程中存在的不安全因素進行分析，并提出相關的解決策略，以提高壓力容器的安全性，促進我國化工企業的持續健康發展。

關鍵詞：機械設計;化工壓力容器;不安全因素分析

引言

壓力容器就是能夠用來盛液體或者是氣體的一種有壓力的密封性的設備。現在時代在不斷發展與進步，壓力容器也有越來越多的種類，可以按不同的分類方法進行分類，也有很多種，但是，現在一定要加強對于壓力容器的安全管理，因為從實際情況來看，我國很多的地方使用壓力容器出現了一些問題，造成了一些嚴重的后果，所以在對壓力容器進行設計的時候，一定要認真負責，把可能出現的問題解決掉。

1壓力容器設計使用過程中存在的不安全因素

1.1使用壽命過長

隨著壓力容器的使用時間的不斷延長，其性能會出現一定程度的衰減，相關材料的質量也會出現下降。在生產過程中，壓力容器的使用壽命過長，會導致其出現一系列的安全問題。相關專家學者研究表明，大量的化工企業對壓力容器使用壽命都不夠重視。在生產過程中，存在著大量的超壽命運行的的壓力容器。一部分壓力容器的相關部件老化極為嚴重，其在生產過程中存在著大量的安全隱患。基于上述原因，整個設計工作中要提高整個設備的使用壽命，保障壓力容器的安全性。

1.2材料選擇不合理

材料選擇直接對壓力容器的安全以及相關性能產生影響，因此，壓力容器的材料選擇是極為重要的。在選擇過程中，需要對多方面因素進行考慮，特別是壓力容器的類型以及使用場景。首先，要保證壓力容器的相關指標能夠滿足企業生產的需要，其次，設計工作人員要不斷優化完善設計方案，降低生產過程中的資源消耗。最后，相關設計必須符合行業內的參數標準，減少使用過程中的質量問題。

1.3在制造過程中壓力容器就會出現變形

隨著技術的不斷發展，在制造過程中，壓力容器需要的工藝較為復雜，往往涉及多個制造環節，在制造過程中的每個環節都會對壓力容器的質量產生重要影響，正是基于此，如果壓力容器在制造過程中發生錯誤，就會對壓力容器的質量產生極大的負面影響，導致其出現變形，特別是在焊接過程中，壓力容器容易出現變形等多種問題，這種變形往往通過肉眼難以發現，但是，隨著使用時間的延長，會帶來一系列的潛在危險，因此，在壓力容器的焊接過程中，應當特別注意焊接細節，防止其出現泄漏破裂，對壓力容器的安全性能產生負面影響。

2設計中提升安全的相關措施

2.1提高設計壽命

在當前的化工生產過程中，壓力容器往往會超過其設計使用壽命，因此，在對壓力容器進行設計過程中，應當充分考慮其所處的使用場景和整體結構，通過對壓力容器的設計方案進行不斷優化與提高，壓力容器的設計壽命，進一步提高壓力容器在使用過程中的安全性以及經濟性，因此，在整個設計過程中，要特別注意壓力容器的耐腐蝕性，老化是導致壓力容器出現問題的主要原因，相關部件的老化會導致壓力容器的性能出現下降，設計人員通過提高其耐腐蝕性，能夠有效延長其使用時間。除此以外，在對壓力容器進行設計的過程中，相關工作人員需要對不安全因素進行一一分析，以保證整個設計方案的全面科學，提高壓力容器的使用時間。

2.2解決熱處理問題

要關注加熱技術，也就是所謂的加熱方法，因為壓力容器的特點，所以熱處理在設計中得到了廣泛的應用。目前，熱處理技術的加熱方法有很多，目前常見的主要以液體或者氣體燃料作為熱源，主要通過相應的介質，將構建壓力容器的金屬材料或者是復合以及電熱等直接的加熱方法，還有就是采用液態鹽或者金屬以及浮材料進行加熱和冷卻的過程，通過這些過程的處理，從而讓運動粒子進行間接的加熱，具體的加熱方法和壓力容器的材料關系材料的纖維組織以及材料的化學成分發生變化，從而達到改變金屬或者是復合材料的性能。在這個壓力容器設計過程是比較復雜的，熱處理技術是眾多設計技術中的一個環節，其目的就是改善壓力容器設計中的熱處理問題。現在有一些壓力容器的設計，在設計過程中使用一些可以降低成本的材料，這種設計忽略了熱處理問題，雖然也是符合設計要求的，但是，卻達不到很好的效果，如果不經過熱處理，就會發生一些內部脆裂的現象，大大降低了壓力容器的使用效率，壓力容器也不能進行安全生產，只有經過了熱處理工藝后，鋼板才能更加有可塑性，才能夠保證壓力容器的安全性。

2.3換熱器結構的選擇

換熱器是壓力容器重要的結構，換熱器的性能對于壓力容器性能的選擇有著十分重大的影響，因此，對換熱器結構的選擇十分重要。在對換熱器進行設計時，要對換熱器的工作環境等具體情況來進行選擇，要盡量減少原材料的使用，另外，還要提高換熱器的工作效率。可以采取抽出式的管束設計，有著后期保養方便的優點，并且能夠適應多種環境的工作，如灰塵較多、溫度變化大等。但是，它的設計結構較為復雜，并且其內部容易出現泄漏的情況，使用的原材料較多。換熱器的選擇還有固定管板式，具有結構簡單、傳熱更好、耗材更少優點，但是，難以清洗、對工作環境要求嚴格。因此，在對換熱器的設計進行選擇時，要綜合考慮，節約成本。

2.4合理科學的選擇材料在

壓力容器的設計中，如果材料選擇的過程中選擇不正確，就會形成一些安全隱患，所以在設計過程中，一定要合理科學地選擇材料，并且優化材料，盡可能地發揮材料的最大應用價值。在使用之前，要對不同的材料進行分析，要了解他們的特點，材料的耐受力強度以及耐腐蝕性都要進行全面的了解與分析，從而選出比較優質的材料，根據壓力容器具體的需要來選擇材料的厚度，這樣可以提高壓力容器的應用效率。

2.5設計中滲透節能降耗的理念

壓力容器的設計對其使用年限有著直接影響，壓力容器若達不到使用的年限或者要求會導致材料的浪費并且提高了經濟成本，違背了節能降耗的設計理念。在實際應用的過程中，一些廢舊的壓力容器能夠繼續使用，可以對其進行相應的維修，驗證其是否可以繼續使用。對于使用年限較少并且還能夠繼續使用的壓力容器，對其進行維護與改造，繼續進行使用，能夠降低成本與能耗。

結束語

綜上所述，在化工企業的生產過程中，壓力容器發揮著重要的作用，在當前對其安全運行產生影響的因素有許多。因此，在設計壓力容器時，應考慮壓力容器的安全性能。通過設計方案的優化，可以提高壓力容器的安全性，促進化工企業的發展。

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