石油化工裝置壓力容器設(shè)計要求及設(shè)計方法分析

朱 魁（中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司遼河熱采機械制造分公司，遼寧 盤錦 124209）

石油化工裝置壓力容器設(shè)計要求及設(shè)計方法分析

朱 魁
（中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司遼河熱采機械制造分公司，遼寧 盤錦 124209）

摘 要：在社會不斷發(fā)展的過程中，人們對石油的需求量逐漸增大，這就對石油生產(chǎn)提出了更高的要求。作為一種石油化工生產(chǎn)領(lǐng)域的一種關(guān)鍵設(shè)備，壓力容器應(yīng)用極其廣泛，為了滿足市場需求，必須要強化對石油化工裝置壓力容器的設(shè)計和研究，規(guī)范設(shè)計方法，保障壓力容器功能的發(fā)揮。本文主要闡述了石油化工裝置壓力容器設(shè)計要求，并總結(jié)、分析了石油化工裝置壓力容器設(shè)計方法，以及更好的指導(dǎo)壓力容器的設(shè)計工作，為相關(guān)研究提供參考意見。

關(guān)鍵詞：石油化工裝置；壓力容器；設(shè)計要求；設(shè)計方法

在進行工業(yè)生產(chǎn)的過程中，經(jīng)常需要對液體或氣體進行盛裝，這就需要利用能夠承受一定壓力的壓力容器來完成。壓力容器的生產(chǎn)工藝非常復(fù)雜，要求必須具備良好的密閉性，一定要確保每項操作環(huán)節(jié)的質(zhì)量，才能發(fā)揮壓力容器的功能。研究石油化工裝置壓力容器設(shè)計要求及設(shè)計方法具有非常重要的意義，能夠統(tǒng)一、規(guī)范設(shè)計標(biāo)準，提高壓力容器產(chǎn)品的質(zhì)量。

一、石油化工裝置壓力容器設(shè)計要求分析

由于石油化工行業(yè)的特殊性，在進行生產(chǎn)時，會涉及到多種化學(xué)物質(zhì)，不同物質(zhì)之間會出現(xiàn)不同程度的化學(xué)、物理反應(yīng)，生產(chǎn)流程和工藝比較繁瑣，如果忽視對其中一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管控，就會影響整體生產(chǎn)質(zhì)量，存在極大的安全隱患。

化工裝置壓力容器是應(yīng)用率較高的一種設(shè)備，是生產(chǎn)安全管理工作的一項重點內(nèi)容，在設(shè)計過程中一定要做好滿足以下要求：首先，要確保壓力容器的安裝和后期維修工作的簡便性，確保使用時間的合理性。因為化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)可能會對容器造成腐蝕，根據(jù)用途的不同需要進行相應(yīng)的拆卸和安裝，這就要求盡量簡化拆裝工作的步驟，方便進行操作，同時還要具備較高的耐腐蝕性，保證能夠在較長的一段時間內(nèi)發(fā)揮作用。設(shè)計時還要分析后期維修和養(yǎng)護工作的可操作性，科學(xué)的調(diào)整設(shè)計結(jié)構(gòu)，方便展開維修工作；其次，還要保障壓力容器的可靠性、安全程度。生產(chǎn)安全是工業(yè)領(lǐng)域的重要前提，在進行石油化工生產(chǎn)的過程中，必須要使容器設(shè)計的溫度、構(gòu)造、壓力等各個因素同實際生產(chǎn)相符合，做好危急情況下的保護措施，提高容器的耐受能力，減少爆炸、中毒等安全事故的發(fā)生幾率；最后，要在確保壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，減少設(shè)計資金費用的投入，獲得更大的經(jīng)濟效益。

二、石油化工裝置壓力容器設(shè)計方法分析

我國各行業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)都離不開石油化工裝置壓力容器，國家也對其設(shè)計標(biāo)準頒布了相應(yīng)的規(guī)章制度，以此來規(guī)范設(shè)計工作，促進石油化工行業(yè)的進步。就我國當(dāng)前的設(shè)計現(xiàn)狀來看，雖然同其他先進國家相比仍處于較低水平，但在多年的發(fā)展過程中也取得了一定的成就，形成了兩種石油化工壓力容器設(shè)計方法，即為：以應(yīng)力分析為標(biāo)準的設(shè)計方法和以行業(yè)標(biāo)準規(guī)范為依據(jù)的設(shè)計方法。不同的設(shè)計方法具有各自的弊端和優(yōu)勢，在設(shè)計過程中，一定要結(jié)合實際狀況和用途，在設(shè)計原則的約束和限制下，站在整體的角度進行分析和考慮，使設(shè)計方法達到最優(yōu)化。

在生產(chǎn)設(shè)計壓力容器時，人們應(yīng)用最多的一種設(shè)計方法為常規(guī)設(shè)計法，彈性失效準則是該方法在設(shè)計過程中遵循的主要思想，該方法要求設(shè)計工作人員必須具有較深的資質(zhì)，實際操作經(jīng)驗豐富，專業(yè)技術(shù)能力較高，需要對生產(chǎn)材料性能進行研究和計算，最明顯的優(yōu)勢就是方便、可行性高。而以應(yīng)力分析為標(biāo)準的設(shè)計方法要求應(yīng)用一致性的許用應(yīng)力，對各項承受應(yīng)力進行統(tǒng)一和限制，提高設(shè)計安全系數(shù)，完善壓力容器在應(yīng)力設(shè)計方面的缺陷。

雖然以行業(yè)標(biāo)準規(guī)范為依據(jù)的設(shè)計方法在一定程度上可以保障產(chǎn)品的功能，但如果遇到因為溫度不同而承受應(yīng)力，且還出現(xiàn)容器局部受到較大應(yīng)力的情況時，局部較大的應(yīng)力接近極限值，然而容器其余部位在承受應(yīng)力方面還保留一定的彈性，壓力容器依然能夠正常的發(fā)揮作用。在這種情況下，必須要應(yīng)用以應(yīng)力分析為標(biāo)準的設(shè)計方法，充分發(fā)揮現(xiàn)代先進電子信息技術(shù)和軟件在設(shè)計領(lǐng)域的優(yōu)勢，使壓力容器性能得到進一步提升，滿足實際生產(chǎn)需求。但要注意這種設(shè)計方法流程比較復(fù)雜，包括多項內(nèi)容，但其優(yōu)點在于具有極高的安全、可靠性。

傳統(tǒng)設(shè)計方法對彈性失效理論的運用不夠完善，還具有很大的發(fā)展空間，有待進行進一步的探索和分析。在現(xiàn)代化生產(chǎn)的過程中，石油化工裝置壓力容器的各項參數(shù)的設(shè)置標(biāo)準越來越高，這也是社會生產(chǎn)發(fā)展的必然需求，為了更好的迎合這種發(fā)展趨勢，要對承受應(yīng)力進行科學(xué)、系統(tǒng)的計算，優(yōu)化設(shè)計方法中的不足之處，運用計算機技術(shù)和試驗檢測技術(shù)，提高容器結(jié)構(gòu)的設(shè)計合理性，保障壓力容器能夠安全、穩(wěn)定的高效運行。承受應(yīng)力的重要程度分析、類別分析是壓力容器的設(shè)計方法的關(guān)鍵，要全面的考慮容器因應(yīng)力而發(fā)生的變化，進一步調(diào)整壓力容器產(chǎn)品能的參數(shù)設(shè)計，降低設(shè)計成本，利用計算機設(shè)計軟件，保障設(shè)計的科學(xué)性。

結(jié)語

石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展能夠有效的帶動我國國民經(jīng)濟的提升，而壓力容器的穩(wěn)定、高效運行又是保障化工裝置正常工作的基礎(chǔ)，因此為了提高石油化工生產(chǎn)效益，必須要從根本上加強對壓力容器的設(shè)計要求和設(shè)計方法的分析和研究。應(yīng)嚴格遵循國家行業(yè)標(biāo)準，在多種設(shè)計方案和途徑中選出最佳的一種，在實際工作中不斷積累經(jīng)驗，提升設(shè)計水平，落實壓力容器設(shè)計原則，保障壓力容器性能。

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中圖分類號：TQ051

文獻標(biāo)識碼：A

作者簡介：朱魁，出生年月：1989.2，男，漢，陜西西安人，本科學(xué)歷，中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司遼河熱采機械制造分公司。