压力容器设计若干技术问题解析 王海平

发表时间:2020/7/3   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:王海平
[导读] 摘要:随着社会的发展,压力容器在当前的运输和储存方面有着较大范围的使用。
        江苏四方锅炉有限公司  江苏徐州  221000
        摘要:随着社会的发展,压力容器在当前的运输和储存方面有着较大范围的使用。提高压力容器的设计水平是很多业界学者的研究重点。按照目前我国的发展现状,有关人员在进行压力设计的时候不只是重视行业规范以及国家的法律法规,此外还应从技术层面提高压力容器的设计水平。基于此,本文首先对压力容器的相关内容进行了简单的介绍,然后确定了压力容器的几个重要参数,最后分析了压力容器设计中经常出现的问题以及几点解决措施,希望能提高今后的压力容器设计水平。
        关键词:压力容器;设计;技术
        引言
        压力容器是和国家财产以及人民生命安全息息相关的特种设备,在当前的军工、能源以及石油化工等多个行业都有着非常广泛的应用,压力容器与同他的容器有着一定的差异。压力容器通常由法兰,密封件,开口,套管,封盖,气缸和支架组成。另外,压力容器仪器周围有安全装置和测量装置,因为压力容器在使用的过程中会经常保持在密封的状态,在某些特殊情况下非常容易发生爆炸,从而会引发火灾以及其他对人民生命财产造成的事故,所以在当前世界的很多国家,都把压力容器划分为重要的质检特种设备,在日常的使用中,也会采用国家规定的检测方法对其进行压力检测,伴随着科学技术的发展,有关部门对压力容器的设计要求也越来越高,所以有必要在压力设计的过程中进行严格把关,从而保证压力容器的安全、可靠。
        1.关于压力容器相关内容的介绍
        1.1压力容器概念的简单介绍
        压力容器,顾名思义,指的就是能够在特殊情况下承载一定压力的设施。这种装置能够在特定的范围内对气体和液体进行一定程度的保护,可在中国某些特殊工业中进行使用,此外,还可以按照不同的应用范围,将压力容器分为不同的种类。其中,最为常见的就是能够储藏以及运输的容器、能够进行反应的容器以及对内部物质进行热交换的容器等。
        1.2压力容器应用领域的介绍
        通常来说,伴随着当前社会的发展以及科学技术的进步,压力容器在很多行业的应用范围非常广,此外,压力容器在进行实际工程应用时,不同的仪器所存在的压力差也不同,从而会导致意外事故的发生。因此,在使用的过程中一定要注意好对应的防护措施。
        2.重要技术参数的确定
        2.1腐蚀裕量。
        腐蚀裕量的决定因素通常指的是材料的腐蚀速率以及仪器设备的共同使用寿命。然而,由于现阶段技术标准中没有统计的规范,因此难以确定各种材料的腐蚀速率。腐蚀速率只能由设计者在进行设计时大致的估算,这使得设备的成本估算的结果不准确,使用过程中的安全问题难以保证,所以说建立起一套完整的规范或者标准对于腐蚀速率的确定非常重要。
        2.2焊接结构。
        为了使焊接接头更牢固,还可以通过减薄对球形接头进行轻微处理,从而可以最大限度地提高接头的焊接牢固度。为了使焊接仪器足够坚固,我们还可以在焊接处进行局部增厚焊接。总之,我们需要根据实际情况采用适当的焊接方法,确保焊接的结构能够更加稳定。
        2.3膨胀节设置。
        圆筒与热交换管之间的热膨胀差的缩小靠的时压力容器中的膨胀节,通过调整能够使得容器可以在轴向上的伸缩以及膨胀不受约束。也可以按照伸缩的大小以及设计要求,确定膨胀节是否安装。在进行设计时,一般要对圆筒和热交换管之间的轴向应力进行计算,满足要求后再进行安装。如果超出指定的范围,就需要设置膨胀节对其进行小范围的调整。在进行计算的过程当中,不能假定管板是绝对刚性的,因为这种做法不仅会增加管接头的尺寸,而且还取决于技术人员的主观判断。如果设置的不合格,就会使得生产成本增加,从而危及到整个压力容器的安全。因此在进行设计的时候,一定要采用合理有效的计算方法。
        3.压力容器设计中常见的技术问题
        压力容器的设计必须科学,规范,不然的话会出现安全事故。

因此,对压力容器的设计和制造的规定必须严格。首先,我们必须注意设备的安全性。一切都必须根据设计文件进行计划和制造。
        3.1开孔补强问题。
        容器的开口直径将根据不同的需求而变化。此时,补强的范围会相应改变,但是最外层的补强工作不会有太大变化。同时管子的开口横向问题也要做出一定的变化,因为在管箱的长度方向上不能进行改变,但是可以通过其他方式进行加强,这就是所说的补强技术。通过补强问题,能够将复杂的问题处理好。
        3.2耐压试验的免除问题。
        目前国家要求各种工业产品必须具有合格的质量检验标准,否则不能进入市场。因此,尽管省略了压力测试,但是还有许多其他方法可以确保压力容器的质量。由于质量检验指标只是少数项目,因此质量一定要满足检验要求。这并不意味着其他项目将无法通过测试,而是可以满足最基本的要求。
        3.3管壳程压力问题。
        在相同条件下,压力容器两侧的压力都不会破裂,因为压力容器的设计最重要的是考虑承受压力的能力。尽管压力容器在相同的压力条件下不会变形,但可以想象,压力容器的壁表面肯定会随着两侧压力的增加而变形。壳体类型的压力需要考虑管子内部和外部的压力。当试图使管内部的压力循环时,必须适当降低管内部的压力。
        3.4换热器的结构问题。
        在模型计算中,换热管在模型中起压力杆的作用,管板与管板之间的连接是挡板支撑的铰链端。采用压力棒材料力学计算方法时,所采用的计算方法一定要严格按照有关标准进行执行,以保证计算结果能够更加准确,设备能够更加稳定、可靠的运行。
        4.压力容器设计问题相应的解决途径
        4.1压力容器设计中方法选择问题的解决
        压力容器的传统的设计方法一般采用常规方法,这种方法实行起来相对比较简单,但整体较为保守。传统的设计方法把最大应力为设计参数,不考虑结构相互接触从而产生的热应力,边缘应力以及其他应力等。虽然说基于常规设计的压力容器具有较高的安全性,但是它们需要高成本并且整体较为笨重。压力容器的分析和设计是以第三强度理论和第四强度理论作为基础。同传统的设计方法相比,分析设计能够更加节省材料,并有效降低运输成本。但是,材料选择,制造,检查和验收的分析和设计要求比常规设计更加严格。因此,设计人员需要结合压力容器的有关设计标准,然后根据实际的生产需求,对制造和运输成本进行考虑,科学合理的选择对应的压力容器设计方法。
        4.2压力容器设计开孔补强问题的解决
        孔补强法的基本原理可分为等面积法和分析法。等面积法以拉拔板为计算模型,以单载荷作用下加劲壳的总平均应力为加筋原理。由于壳体部分的开口,必须用增强材料来补偿弱化的轴承区域以获得相同的面积。另外,因为等面积法工作的基础是静态平衡的设计方法,因此当疲劳强度较高时,不能使用这种方法。
        5.结语
        设计的规范以及技术的法律法规是确保压力容器质量的最基本要求。设计人员一定要对压力容器标准和规范的技术管理规定认真研究,逐渐提高处理压力容器问题的能力,以提高生产效率。
        参考文献:
        [1]王院利,许俊佳,许运涛.压力容器设计的若干技术问题及解决途径[J].现代制造技术与装备,2018(07):80-81.
        [2]朱志杰.压力容器设计若干技术问题研究[J].中国新技术新产品,2017(05):48.
        [3]刘春娜,孙晓蔚.压力容器设计若干技术问题解析[J].浙江冶金,2017(01):5-6.
        [4]高明明.浅析压力容器设计若干技术问题[J].化工管理,2017(05):190.
        [5]邓硕.压力容器设计若干技术问题分析[J].产业与科技论坛,2016,15(21):70-71.
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