壓力容器設計的常見問題與解決措施

　　摘要：當前，壓力容器是工業生產中重要的儀器，在工業生產制造中起著十分重要的作用，如果出現設計錯誤，不僅會影響容器的使用，還會對工業生產造成影響，對工業生產人員的安全造成影響，所以提高壓力容器的設計質量非常重要。本文就對壓力容器的設計要求、設計中常見的問題以及相應的解決措施進行分析。

　　關鍵詞：壓力容器;設計要求;問題;措施

　　1壓力容器的設計要求

　　1.1加強對安全問題的考慮

　　為了保證壓力容器的穩定運行，保證運行中的安全性，在設計時，應當滿足相關要求。首先，要加強對安全問題的考慮。因為壓力容器在使用過程中主要接觸的物資為化工產品，化工產品帶有特殊的化學性質，如存在易燃易爆的特點，所以在進行容器設計時，要做好安全設計，保證壓力容器在使用中的安全性。

　　1.2加強對容器可使用年限的考慮

　　在壓力容器設計時，要加強對容器可使用年限的考慮，因為容器在使用過程中會經常接觸到一些化學物質，所以容器壁會隨著使用而變薄，如果容器出現嚴重的損害，則會存在安全隱患，從而對容器的使用壽命造成威脅，甚至還會影響壓力容器在使用中的安全性，對生產制造造成影響。

　　1.3加強對后續工作便利性的考慮

　　在設計壓力容器時，要加強對后續工作便利性的考慮，因為在完成壓力容器的設計制作之后，還需要進行運輸安裝才能進行投入使用，但是在使用中也要定期對其進行維護。因此，在設計中，要對后期工作便利性的考慮，提高容器后續維護的方便性，減輕維護工作負擔，提高維護效果。

　　2壓力容器設計中常見的問題

　　2.1材料問題

　　壓力容器在設計中存在著幾個常見的問題，從而影響容器的正常使用。首先，在材料上存在問題，主要的問題有三個，分別是材料類型錯誤、材料存在缺陷以及缺乏對材料經濟性的考慮。在選擇容器設計材料的時候，應當結合不同的容器要求選擇恰當的材料，但是在實際設計中，為了方便，往往會隨意選擇材料，影響容器的設計和使用質量，給容器后續的使用帶來影響。部分壓力容器在選擇設計材料的時候，材料自身質量存在問題，導致容器的強度和結構性得不到保證，給容器之后的設計和使用帶來影響。在壓力容器設計的時候，缺乏對經濟性的考慮，因為缺乏對材料成本的考慮，導致壓力容器的生產成本過高，影響容器的制造。

　　2.2壽命問題

　　在設計時，設計人員要重視對壓力容器使用壽命的設計，如果缺乏對使用壽命的重視，缺乏對容器使用壽命的解釋，會直接影響著壓力容器后續的使用。因為在設計過程中，缺乏對使用壽命的重視和解釋，導致工作人員只能估算使用壽命，估算會存在偏差，如果壓力容器一旦超過使用壽命之后仍然使用，將會產生嚴重的安全問題，對工作人員的人身安全造成威脅。

　　2.3熱處理問題

　　壓力容器在熱處理設計上也存在問題，主要體現在兩個方面，第一，缺乏嚴格的熱處理標準，如果熱處理的標準缺乏規范性和嚴格性，會導致熱處理過于粗糙，會給之后的工作造成安全威脅。第二，熱處理設計時缺乏完整性，只有確保完整性，才能保證設計的理想性和生產效益。由于缺乏完整性，壓力容器的熱處理接管會出現各種問題，從而影響容器的可靠性和安全性。

　　2.4氣密性試驗設計問題

　　壓力容器在多個行業中都有著重要的應用，所以對于壓力容器的設計標準要求也越來越高。針對于介質毒性是比較極度和高度的設備都需要進行氣密性的試驗，但是在氣密性試驗設計上也存在著一定的問題。所謂的氣密性試驗是指借助相關的操作來對壓力容器的連接部位是否存在泄露現象檢驗。如果容器所盛裝的危害性比較強的介質，則必須進行氣密性試驗。在氣密性試驗時，部分操作人員由于缺乏專業知識，導致操作存在不規范的現象，導致實驗結果不準確，則容易導致氣密性試驗不合格的壓力容器投入使用，造成容器在實際使用中出現泄漏的現象，造成嚴重的危害。

　　3解決壓力容器設計常見問題的措施

　　3.1合理選擇材料

　　在進行壓力容器設計的時候，應當合理地選擇恰當的材料，了解容器的運用條件、相關性能要求等來選擇恰當的材料。在選擇材料的時候，應當從兩方面進行著手，分別是容器的力學性能要求和通用要求。第一，工作人員要結合容器的力學要求選擇恰當的材料，比如V型缺口試樣的沖擊功要符合規范標準，材料斷后的伸長率要超過鋼板的標準。第二，關于通用要求，工作人員所使用的材料，應當符合當前國家以及行業的標準，要使用規格標志清晰的材料，選擇的材料還應當具有質量證明書。此外，一些特殊的材料，還應當具制造許可證，比如專用鋼帶應當選用具有特種設備制造的許可證。

　　3.2重視容器的使用壽命

　　要提高壓力容器設計的合理性和科學性，加強對容器使用壽命的重視非常重要，所以設計人員要結合壓力容器的使用環境，結合容器的制造材料、耐腐蝕程度等進行使用壽命的推算。為了保證使用壽命推測的準確性，檢測人員應當在最惡劣的環境下進行模擬。此外，在設計壓力容器的時候，工作人員還應當將使用中不當的操作標注出來，借此提醒使用者避免出現不當的操作，影響容器的正常使用。

　　3.3規范熱處理的設計

　　熱處理問題是壓力容器設計常見的問題之一，所以要規范好熱處理的設計。在進行壓力容器熱處理設計的時候，需要從程序化和全面化兩個方面進行入手，不僅要提升容器熱處理的效果，還能提高熱處理過程的規范化。比如，如果壓力容器使用的材料是直徑為400毫米、厚度為20毫米的低合金鋼，就要將其設計成為無縫鋼管。但是設計和使用使用是存在差異的，因為在鋼管在使用過程中，如果缺乏對熱處理的考慮，將會給容器各項功能的使用造成不良的影響，導致各種問題的發生，比如鋼管晶粒出現破碎或者歪扭的現象。所以，針對這樣的情況，工作人員要采用再結晶退火的方式，以此提高鋼板的塑性。

　　3.4做好氣密性試驗問題防范

　　為了保證壓力容器的氣密性，避免各種有毒介質的泄漏，做好氣密性試驗非常重要，在開展試驗之前，工作人員要先進行液壓試驗，保證容器中的液壓達到標準要求。在開展氣密性試驗的時候，工作人員必須保證所有的附件都已經安全完畢，保證試驗中的安全性。在試驗中，工作人員應當選擇安全的清潔的氣體，比如空氣，然后逐步增加氣體的壓力，切勿迅速地將氣體壓力提高到試驗壓力位。

　　當氣體壓力達到試驗壓力位時，要保持足夠的時間，然后再在容器的各個連接部位上涂上肥皂水，然后開始檢查。在檢查過程中，如果發現泄露，則要立刻進行修補，修補完成后還需要再次進行氣密性試驗，保證壓力容器的氣密性，保證其質量，避免造成不良的影響。

　　4 結語

　　壓力容器的設計是否合理，會直接對生產制造以及我們的生命安全造成嚴重的影響，所以在設計壓力容器時，必須高度重視容器的材料選擇、使用壽命設計、熱處理和氣密性試驗等，結合當前存在的設計問題，采取相應的解決措施，更好地保證壓力容器的質量。

　　參考文獻：

　　[1]李福強.壓力容器設計中的問題與防范措施[J].時代農機，2019(6).

　　[2]劉文慶.壓力容器設計中熱處理問題分析[J].中國設備工程，2019(11).

　　[3]田志軍.壓力容器設計中的常見問題及防范策略[J].時代農機，2018(10).

　　推薦閱讀：《壓力容器》主要報道高壓、高壓中的低壓壓力容器和氣瓶、換熱器、塔器類等殼體、大型高壓管道、通用機械的輔助承壓設備等的標準規范、試驗研究、結構設計、材料進展、焊接技術、無損檢測、安全分析、監察技術、使用管理以及國外壓力容器研究技術進展、壓力容器行業動態信息等。