化工壓力容器設計及不安全因素分析

遲雁青

（煙臺市奧威制冷設備有限公司壓縮機容器事業(yè)部，山東 煙臺 264100）

壓力容器是化工企業(yè)常用的生產(chǎn)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(wěn)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(qū)別，與此同時，在制造過程中也有極大的區(qū)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(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

1 壓力容器設計綜述

在對壓力容器進行設計的整個過程中，相關設計人員要根據(jù)技術指標以及設計標準開展工作。通常情況下，在壓力容器中，其抗拉強度應當為2.7。除此以外，在整個生產(chǎn)中，壓力容器消耗材料數(shù)量是巨大的。正是基于上述原因，功能強大、綠色環(huán)保的容器設計方案誕生，這一方案能夠有效降低生產(chǎn)所產(chǎn)生的的資源消耗，有效降低當前的生產(chǎn)成本。近年來，伴隨著我國材料學的不斷發(fā)展，容量與之前相比有了大幅度的進步，其重量也得到了大幅度的縮減，有效降低了生產(chǎn)過程中的資源消耗。在整個生產(chǎn)制造過程中，焊接點設計以及焊接工藝水平對其效能的發(fā)揮有著極大的影響。基于此，應當加強對焊接點的管理以及設計，有效提高當前壓力容器的相關性能，應用合理簡潔的設計思想，在保證質量以及性能的前提下，促進當前我國化工行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

2 壓力容器設計使用過程中存在的不安全因素

2.1 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(xiàn)一定程度的衰減，相關材料的質量也會出現(xiàn)下降。在生產(chǎn)過程中，壓力容器的使用壽命過長，會導致其出現(xiàn)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(yè)對壓力容器使用壽命都不夠重視。在生產(chǎn)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(chǎn)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。

2.2 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(chǎn)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(yè)生產(chǎn)的需要，其次，設計工作人員要不斷優(yōu)化完善設計方案，降低生產(chǎn)過程中的資源消耗。最后，相關設計必須符合行業(yè)內的參數(shù)標準，減少使用過程中的質量問題。

2.3 對壓力容器中熱處理工藝的忽略

在整個壓力容器的設計制造過程中，要對相關零件的熱處理進行重點研究。通過進行熱處理，能夠有效改善相關材料的性能。據(jù)筆者研究發(fā)現(xiàn)，目前，在壓力容器的熱處理過程中，對接頭以及殼體的熱處理都較為重視，但是，針對壓力容器彎頭的熱處理并不多見，上述舉措能夠大幅度降低熱處理成本，但是，對壓力容器的安全產(chǎn)生嚴重的負面影響。熱處理工藝在制造過程中要求較為嚴格。只有在標準要求下才能保證效果，在熱處理過程中，也要按照相關技術標準進行，減少或者消除材料性能變化產(chǎn)生的應力，這些材料經(jīng)過預熱和后處理焊接。

2.4 在制造過程中壓力容器就會出現(xiàn)變形

隨著技術的不斷發(fā)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(huán)節(jié)，在制造過程中的每個環(huán)節(jié)都會對壓力容器的質量產(chǎn)生重要影響，正是基于此，如果壓力容器在制造過程中發(fā)生錯誤，就會對壓力容器的質量產(chǎn)生極大的負面影響，導致其出現(xiàn)變形，特別是在焊接過程中，壓力容器容易出現(xiàn)變形等多種問題，這種變形往往通過肉眼難以發(fā)現(xiàn)，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(jié)，防止其出現(xiàn)泄漏破裂，對壓力容器的安全性能產(chǎn)生負面影響。

3 設計中提升安全的相關措施

3.1 提高設計壽命

在當前的化工生產(chǎn)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(yōu)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(jīng)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(xiàn)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(xiàn)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。

3.2 材料的選擇

在影響壓力容器的安全中，材料對其有著重要的影響，通過合理選擇材料能夠有效保證壓力容器的安全，與此同時，在材料選擇過程中，應當充分考慮材料中的相關成本，在對材料進行選擇過程中，必須考慮壓力容器使用的場所，在市場調研的基礎上制定多套應用方案，最終通過實驗來選擇材料方案，在壓力容器的加工過程中，除三通在高溫環(huán)境中進行加工外，其他相關材料在200℃的環(huán)境中進行加工就可，通過應用上述加工方式，能夠有效降低加工難度。

3.3 對壓力容器進行科學規(guī)范的熱處理，避免容器出現(xiàn)變形

通過對其進行熱處理，能夠有效提高整個壓力容器安全性以及穩(wěn)定性，在對其進行熱處理的過程中，首先，要對接口和殼體進行熱處理，而且還要對彎管進行熱處理。由于金屬材料的性能在高溫作用下會發(fā)生變化，因此，應嚴格控制熱處理溫度。

不合理的溫度控制會影響材料的基本性能，從而導致焊后大量的材料，為了進一步減少熱處理不當給整個壓力容器的整體性能產(chǎn)生負面影響，在對待不同材料時，應當有所區(qū)別，除此以外，在對其進行加工制造過程中，要格外重視焊接工藝，避免因工藝不當造成變形。在焊后熱處理過程中，焊接接頭處容易發(fā)生碳化，對壓力容器的整體穩(wěn)定性有很大影響。壓力容器的相關材料是產(chǎn)生這一問題的主要原因，基于此，在選擇材料的過程中，應當格外注意，要對各個加工環(huán)節(jié)進行嚴格控制，避免壓力容器出現(xiàn)變形，提高相關器械的穩(wěn)定性以及安全性。

4 結語

通過以上研究可以發(fā)現(xiàn)，在化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中，壓力容器發(fā)揮著重要的作用，在當前對其安全運行產(chǎn)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(yōu)化，可以提高壓力容器的安全性，促進化工企業(yè)的發(fā)展。