压力容器设计制造中的典型问题及对策陈红霞--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

压力容器设计制造中的典型问题及对策陈红霞

发表时间：2020/9/29 来源：《基层建设》2020年第17期作者：陈红霞田浩

[导读] 摘要：在我国快速发展过程中，工业发展十分迅速，压力容器具有广泛的用途，它在工业，民用，军事和科学研究等许多领域都起着重要的作用，在化学和石油工业中使用最为广泛。

        山东金塔机械集团有限公司山东泰安 271600
        摘要：在我国快速发展过程中，工业发展十分迅速，压力容器具有广泛的用途，它在工业，民用，军事和科学研究等许多领域都起着重要的作用，在化学和石油工业中使用最为广泛。压力容器在化学和石化行业中主要用于传热，传质和反应过程，以及压缩和液化气体的存储和运输，在正常操作期间，它会经受高温，高压低温和腐蚀性强的影响。因此，在设计和制造过程中需要格外小心。文章总结并分析了压力容器设计和制造中的典型问题，并提出了适当的措施。
        关键词：压力容器；设计与制造；解决问题
        引言
        随着社会经济的飞速发展，中国正逐步向“中国制造”发展。为了提高中国的国际竞争力，必须提高每种产品的质量。压力容器广泛应用于化工，石油，医药，食品等行业。由于这些行业中的大多数材料是有毒，易燃和易爆的，一旦压力容器的构造不合理或不正确，就会因此导致产品质量的低下，严重情况下还会发生安全事故。因此，设计压力容器时，设计人员应格外小心。
        1压力容器的应用特点
        压力容器目前被广泛应用于化学工业、石油工业等多个领域中，并在其中发挥出了重要的作用。在实际应用中，压力容器能够承受比较大的压力，从而为各类危险品提供一个安全的存放环境。我国作为工业大国之一，石油行业的发展一直是我国关注的重点。压力容器凭借着自身的特点，在其中发挥的作用越来越关键。根据我国压力容器的应用现状，本文对压力容器的应用特点进行了总结：首先，压力容器有极高的安全性需求。在实际应用压力容器的过程中，需要压力容器储藏大量的高度危害性物质，例如易燃易爆气体等。如果压力容器的安全性不足，很容易导致安全事故的发展，进而影响到压力容器的广泛应用。其次，压力容器对专业性的要求很高。压力容器一般被用于存储特殊物质，其中大量的物质具有腐蚀性等特点。不同的储存物质对压力容器的性能特点要求各不相同。因此，压力容器的专业性要求很高。此外，压力容器需要多种不同的结构。为了充分满足不同物质的存储需求，压力容器需要设计出多种不同的结构，以实现在不同环境下对不同物质的良好存储，因此提高了压力容器的设计难度。
        2压力容器设计与制造中的典型问题
        2.1对材料更换的理解不充分，间接影响了产品质量
        所用材料的质量在一定程度上决定了压力容器的性能，但是在购买正确的制造材料时，通常会受到成本控制的影响。有些公司为了眼前利益，更喜欢使用低质量的制造材料来填充，为压力容器的安全使用埋下了隐患。此外，一些公司选择材料代换的方法来解决成本管理问题，虽然可以在一定程度上减轻公司的经济压力，但是这却无法有效保证使用替代材料的安全性和可靠性。
        2.2使用年限设计问题
        压力容器的使用年限决定它能继续使用地时间，但在压力容器设计中，对于年限问题有一定的不足。许多生产部门对于压力容器的年限问题不够重视，他们没有在压力容器的表面上明确的标注使用期限，这就会导致压力容器长时间的使用下去。即使相关压力容器上标注年限，人们也会主观的增加它的使用时间。
        2.3经济性
        为了保证企业在使用压力容器过程中具备较高的安全性，设计人员所选择的材料，就必须综合设备承受温度、压力等的能力以及材料焊接等环节，同时，在调整压力容器冷热加工性能时，更应该秉持经济性的原则进行设计。从某种程度上来说，只有选择高质量的材料，才能够提高压力容器整体性能的同时，管控好压力容器的造价。容器壳体方面的质量作为设备总质量中占据较大的比重，尤其是一些大型的压力容器，保证壳体的质量才是设备整体质量有所保证的关键。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

由此来看，基于压力容器基本性能的同时，设计人员所选择的材料，应该尽可能的投入较少的成本，而结构尺寸的选择秉持针对性理念的基础上，确保壳体质量有所提高，满足企业经济效益不断提高的同时，更能够促使压力容器设计工作顺利完成。
        3提升压力容器设计制造质量的建议
        3.1提高压力容器抗腐蚀性的有效策略
        针对压力容器的腐蚀性问题，可以采取有效的措施来降低伤害。首先就是要选用较好的抗腐蚀性材料，能够有效的抵抗不同介质的腐蚀。在设计和生产过程中严格遵守相关的工艺流程和操作规范，尽可能的避免采用各种具有腐蚀和破坏性的结果。在压力容器的设计中不能存留死角，如果压力容器内部的介质出现沉淀，会加重腐蚀性。还要在底部设计一定的残留物排出设置，这样可以有效延长压力容器的使用时间，防止某种介质长时间的停留造成的腐蚀。
        3.2注意设计细节
        设计压力容器时，设计人员必须注意细节。为了对压力容器进行良好的热处理，必须彻底分析压力容器的工艺技术，以便智能地设计压力容器冷热成型的元件。同时，设计人员应注意喷嘴和压力容器配件的热处理位置，并妥善处理零件，以免造成压力容器结构短路，在一定程度上延长压力容器的使用寿命，并确保压力容器的使用安全。
        3.3优化强度属性
        面对需要承受较大压力的压力容器，如果其有着较大的体积以及相对较厚的结构层，那么设计人员此时的设计过程，不应该应用过去常见的Q245R碳素钢类型材料，如果设计人员没有做到该点，那么就会导致压力容器壁的厚度无限度的增加，进而也不利于压力容器的质量。基于此种情况下，设计人员最好选择低合金钢类型的材料。但是，如果企业不需要压力容器承受较大的压力，在没有对壳体壁厚度有着明确标准的情况下，那么设计人员则可以选择碳素钢材料。
        3.4压力容器制造工艺的改进方法分析
        除了对压力容器的结构设计方案进行优化之外，还需要对其制造工艺进行必要的改进，以降低压力集中现象的发生。目前，焊接仍然是压力容器制造中不可或缺的一环，也是保证压力容器制造质量的重要因素。在焊接的过程中，如果不能够实现对余高等因素的控制，很容易导致压力容器的结构不合理，进而发生应力集中的现象。因此，在进行压力容器焊接的时候，需要根据现有的技术手段，严格控制余高等。在完成焊接工作后，需要根据相关规定对压力容器的焊缝等进行打磨。同时，为了保证压力容器的使用质量，应当尽可能避免采用点焊等焊接方式进行压力容器的制造。
        结语
        目前，压力容器由于其特殊的构造和结构的特殊性条件而被广泛应用于石油、化工、工程、海洋等行业，同时由于其独特的专业特性，成为了这些行业广泛使用的设备之一。由于其具有非常危险的特性，并且也受到国家法律法规的强制管控，因此它也被列为特种设备之一。此外，在压力容器的设计和制造中不但要严格遵守相关法律、法规和技术标准，而且还要将理论和实践有效结合，并解决设计和制造过程中出现的各种问题，对这些问题不断进行归纳研究并积累所获得行业经验。在达到设计先进、结构合理、易于制造和造价经济的目标的同时也要确保产品的安全性和可靠性，使用可靠且具有成本效益的方法来确保产品安全性能。
        参考文献：
        ［1］王娜.压力容器设计制造中的典型问题及对策[J].化工管理，2020（02）：128-129.
        ［2］赵子亮.压力容器设计制造中的典型问题及对策[J].冶金管理，2019（23）：71+73.
        ［3］张娈.压力容器设计阶段风险评估存在的问题和建议[J].石油和化工设备，2019，22（07）：35-38.