壓力容器設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題分析及解決措施

滕飛

摘 要：壓力容器指的是承裝一定的氣體或液體的密閉設(shè)備，是工業(yè)生產(chǎn)中重要的容器設(shè)備。由于通常所承裝的是有毒、危害性介質(zhì)，因此對(duì)壓力容器的設(shè)計(jì)、制造要求非常嚴(yán)格。根據(jù)生產(chǎn)中的作用，壓力容器通常被分為三類(lèi)，其設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)等也都有不同的標(biāo)準(zhǔn)。要實(shí)現(xiàn)壓力容器的高標(biāo)準(zhǔn)制造和應(yīng)用，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)非常重要。然而，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于影響設(shè)計(jì)的因素較為復(fù)雜多樣，設(shè)計(jì)人員往往不能完全兼顧考慮，導(dǎo)致設(shè)計(jì)的壓力容器經(jīng)后期制造加工出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題。本文中，筆者就壓力容器設(shè)計(jì)過(guò)程中常見(jiàn)的各類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行分析，并結(jié)合自身工作實(shí)際提出一些解決應(yīng)對(duì)的措施和辦法。

關(guān)鍵詞：壓力容器設(shè)計(jì)；常見(jiàn)問(wèn)題；解決措施

0前言

21世紀(jì)，隨著計(jì)算機(jī)信息化的快速發(fā)展，信息化與制造業(yè)進(jìn)一步深度融合，全球制造業(yè)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)格局發(fā)生重大調(diào)整與變化。為應(yīng)對(duì)激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，不斷推進(jìn)制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)，國(guó)務(wù)院制定出臺(tái)《中國(guó)制造2025》。壓力容器作為工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的重要應(yīng)用性設(shè)備，隨著中國(guó)制造戰(zhàn)略的推進(jìn)，也迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

在制造業(yè)領(lǐng)域中，化工、石油等有毒、易燃、易爆產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域是壓力容器應(yīng)用的重要行業(yè)。因此，壓力容器的設(shè)計(jì)、制造就顯得格外重要，一旦設(shè)計(jì)不合理、制造出現(xiàn)偏差，將會(huì)在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中帶來(lái)各種各樣的問(wèn)題，輕則導(dǎo)致制造產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)低，嚴(yán)重則可導(dǎo)致安全生產(chǎn)事故的發(fā)生。正因如此，壓力容器的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)非常重要，要充分考慮實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中可能的各項(xiàng)因素，不斷提升設(shè)計(jì)質(zhì)量，優(yōu)化制造生產(chǎn)，促進(jìn)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的效益和質(zhì)量雙提升。

1壓力容器設(shè)計(jì)的要求

（1）相關(guān)設(shè)計(jì)部門(mén)需具備比較完善的質(zhì)量保障制度，且具有較強(qiáng)的操作性和指導(dǎo)性，可以有效的應(yīng)用和落實(shí)到具體的設(shè)計(jì)中；（2）壓力容器的設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足工藝生產(chǎn)的要求，其參數(shù)必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，只有滿(mǎn)足以上因素的產(chǎn)品，才能夠保證該產(chǎn)品在運(yùn)用過(guò)程中具有一定的承壓力；（3）由于化工行業(yè)中所用到的物料具有腐蝕性及毒性，且燃性較強(qiáng)，極易出現(xiàn)火災(zāi)，甚至發(fā)生爆炸；因此，壓力器在運(yùn)行過(guò)程中必須安全可靠；（4）壓力器投入使用之后一定要達(dá)到使用壽命，由于化工物料具有一定的腐蝕性，嚴(yán)重情況下會(huì)腐蝕并穿透壓力容器，因此設(shè)計(jì)人員需考慮運(yùn)用何種手段確保壓力容器擁有較長(zhǎng)的使用壽命，進(jìn)而在一定程度上降低成本；（5）壓力容器需具有制作方便、操作簡(jiǎn)單、維修方便等特點(diǎn)；這就需要設(shè)計(jì)人員注意到：一方面，壓力容器設(shè)計(jì)需更加的簡(jiǎn)單、更加的容易制造、安全性更高；另一方面，壓力容器設(shè)計(jì)可以滿(mǎn)足特殊使用的要求，容器頂蓋可以隨意拆除，進(jìn)而能夠隨時(shí)滿(mǎn)足各種需求，在極大程度上降低成本[1]。

2壓力容器設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題

（1）經(jīng)濟(jì)性。設(shè)計(jì)人員在對(duì)壓力容器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需對(duì)壓力容器安全性能進(jìn)行充分考慮，在對(duì)相應(yīng)材料進(jìn)行選擇是，需對(duì)設(shè)備溫度的承受力、材料之間焊接、設(shè)計(jì)壓力、每個(gè)介質(zhì)之間特性進(jìn)行充分考慮，整合分析容器結(jié)構(gòu)、冷熱加工性能和經(jīng)濟(jì)性，壓力容器造價(jià)直接影響著設(shè)備材料與壓力容器的總體質(zhì)量。對(duì)于壓力容器的設(shè)計(jì)，為有效的降低成本，使經(jīng)濟(jì)合理性得以實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員對(duì)于壓力容器的材料選擇比較便宜，這就在極大程度上降低了壓力容器的質(zhì)量。

（2）忽視壓力容器的使用壽命。一般而言，任何產(chǎn)品都具有一定的使用壽命，尤其是對(duì)于類(lèi)似于壓力容器的設(shè)備，要求這類(lèi)設(shè)備具有較長(zhǎng)的使用壽命，若使用壽命過(guò)短將會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加一般，設(shè)計(jì)人員在對(duì)壓力容器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，往往會(huì)忽視對(duì)壓力容器有關(guān)單位進(jìn)行標(biāo)明，并忽視對(duì)預(yù)計(jì)使用年限及使用過(guò)的器具進(jìn)行標(biāo)注。此外，對(duì)于壓力容器的使用年限的考慮，通常預(yù)計(jì)使用年限的做法，把控好使用年限，并充分考慮壓力容器使用年限的影響因素，如：何種優(yōu)質(zhì)材料可以有效的延長(zhǎng)壓力容器使用壽命，對(duì)比同一材質(zhì)，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)壓力容器底部設(shè)計(jì)時(shí)是不是更加的堅(jiān)固，設(shè)計(jì)方案不同在一定程度上會(huì)影響壓力容器質(zhì)量，然而，這些方面設(shè)計(jì)并沒(méi)有引起重視[2]。

（3）分汽缸與儲(chǔ)氣罐的設(shè)計(jì)問(wèn)題。設(shè)計(jì)人員在對(duì)分汽缸進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于分汽缸出汽口到進(jìn)汽口距離的設(shè)計(jì)會(huì)出現(xiàn)誤差，這就造成分汽缸無(wú)法順利工作；同時(shí)，對(duì)于儲(chǔ)氣罐的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員沒(méi)有依據(jù)儲(chǔ)氣罐壓力要求對(duì)材料進(jìn)行合理選擇，沒(méi)有合理的對(duì)其尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，這就導(dǎo)致儲(chǔ)氣罐的抗壓能力較差。

（4）沒(méi)有滿(mǎn)足壓力容器設(shè)計(jì)單位管理制度的標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)人員在對(duì)壓力容器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有嚴(yán)格按照其設(shè)計(jì)單位相關(guān)管理制度的標(biāo)準(zhǔn)，且設(shè)計(jì)人員缺乏對(duì)各壓力容器設(shè)計(jì)單位的認(rèn)識(shí)，對(duì)于壓力容器的加工工藝及工程實(shí)踐知識(shí)（安裝、檢修、操作維修、質(zhì)量檢測(cè)等）也十分欠缺，設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平過(guò)低，就嚴(yán)重的影響壓力容器的設(shè)計(jì)質(zhì)量十分有效和必要的。

3壓力容器設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題的解決措施

（1）合理選擇材料。設(shè)計(jì)人員在對(duì)壓力容器的使用材料進(jìn)行選擇時(shí)，需選擇具有較好的溫度承受力、較好的耐受力、較好的焊接功能的材料，，并確保壓力容器的結(jié)構(gòu)性與密封性；同時(shí)，在全部的指標(biāo)滿(mǎn)足相關(guān)指標(biāo)要求時(shí)，在經(jīng)濟(jì)狀況比較良好的前提下，進(jìn)一步優(yōu)化壓力容器使用的安全性能。

（2）重視設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。設(shè)計(jì)人員在對(duì)壓力容器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須重視細(xì)節(jié)，對(duì)于壓力容器的熱處理，需充分分析壓力容器的工藝技術(shù)等，從而合理的設(shè)計(jì)壓力容器的冷成型組件、溫成型組件。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視壓力容器的接管、封頭與附件的熱處理工藝編排，將細(xì)節(jié)方面進(jìn)行較好的處理，從而避免壓力容器設(shè)計(jì)出現(xiàn)短板，在一定程度上延長(zhǎng)壓力容器的使用壽命，確保壓力容器的安全性。

（3）分汽缸與儲(chǔ)氣罐的設(shè)計(jì)問(wèn)題的解決對(duì)策。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)分汽缸時(shí)，需結(jié)合壓力容器的用途，合理設(shè)計(jì)其出汽口到進(jìn)汽口的科學(xué)距離，在最大程度上減小誤差；在設(shè)計(jì)儲(chǔ)氣罐時(shí)，充分考慮壓力容器的使用壽命，全面地分析儲(chǔ)氣罐的所用材料、尺寸及直徑，從而對(duì)儲(chǔ)氣罐的直徑及長(zhǎng)度進(jìn)行控制，將兩者比值控制在合理范圍內(nèi)，最終延長(zhǎng)壓力容器的使用壽命。

（4）嚴(yán)格遵循壓力容器設(shè)計(jì)單位管理制度。設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格遵循壓力容器設(shè)計(jì)單位管理制度的規(guī)定對(duì)壓力容器進(jìn)行設(shè)計(jì)。企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)人員的技術(shù)培訓(xùn)與學(xué)習(xí)，并定期對(duì)設(shè)計(jì)人員的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行考核。同時(shí)，企業(yè)可以聘請(qǐng)專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行教育，從而使設(shè)計(jì)人員深入的了解壓力容器的使用單位及制造廠，并更好的掌握壓力容器的安裝、加工工藝、操作維修、質(zhì)量檢測(cè)、檢修等工程實(shí)踐知識(shí)，并進(jìn)一步的提升設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平及能力，最終提高壓力容器設(shè)計(jì)的質(zhì)量[3]。

4結(jié)束語(yǔ)

總而言之，壓力容器對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。因此，設(shè)計(jì)人員在對(duì)壓力容器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須嚴(yán)格按照其設(shè)計(jì)要求及國(guó)家的相關(guān)法律法規(guī)，從而確保壓力容器具有較好的安全性和可靠性，并通過(guò)不斷的提高設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)能力及水平，從而確保壓力容器的設(shè)計(jì)質(zhì)量，確保壓力容器可以安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁旺.壓力容器設(shè)計(jì)及制造常見(jiàn)問(wèn)題淺析[J].廣東化工，2017（13）：327-328.

[2]張國(guó)杰，趙振遠(yuǎn).壓力容器設(shè)計(jì)若干技術(shù)問(wèn)題解析[J].化工管理，2016（09）：77.

[3]張磊，謝文喆.壓力容器設(shè)計(jì)及容易忽視的問(wèn)題[J].石化技術(shù)，2016（10）：203，198.