黄晓宁1 田欣千2
1中国石油工程建设有限公司北京设计分公司 北京 100193 2中国石油工程建设有限公司华北分公司 河北任丘 062550
摘要：压力容器是工业生产中应用范围广且频率高的重要设备，它的性能对工业生产效率与质量有着决定性影响，因此必须从压力容器设计开始，就需进行严格的把控，保障其拥有较高的安全性和稳定性，从而为提升工业发展速度而提供支撑。压力容器在使用过程中需要承受来自外界的压力，在使用期限和适用的工作环境中，其材料和容器形状应保持原有的性能，这些条件一旦改变将会造成压力容器失效，甚至引发安全事故，所以设计人员应从技术层面和实践层面提升压力容器的设计水平，对保障工业安全生产具有重要的意义。
关键词：压力容器设计；常见问题；解决对策
引言
经济的高速发展离不开仪器设备的支持，为提升社会各行业的发展水平，需借助科技的力量实现对各仪器设备设计的优化升级，压力容器也不例外，它在工业领域生产中占据着重要地位，随着工业发展速度的提升，对压力容器的设计提出了更高的要求。压力容器设计质量的优劣直接影响到其后期运行效率和安全程度，目前我国的压力容器设计中还存在一些问题，应找到造成这些问题的源头，从根源入手进行预防控制，保障压力容器拥有较高的性能，达到理想的使用效果。
1压力容器的概念
压力容器是石油化工、燃气等行业常用且使用范围非常广的一种设备，主要作为贮存液体、气体及其他设备的外壳使用。基于容器内贮存对象的物理及化学特征，压力容器自身应具有较高的耐腐蚀能力，并能承受一定的压力。根据压力容器承压能力的不同，可分为常压容器和压力容器两大类。压力容器在使用时，所贮存的物质其特性各不相同，这些物质有的属于易燃易爆品，有的可能带有毒性，有的也许无毒无害且不易燃易爆，所以要结合贮存物质的性能特征及贮存要求合理的选择。压力容器的类型非常多，以承压能力大小又可细分为低压、中压、高压、超高压等，以工作原理为依据可分为储运、分离、换热、反应等类型，这些多样的压力容器类型都具有自身的应用条件和使用功能，需根据实际情况选择合适的使用类型。
2压力容器设计中的常见问题
2.1压力容器的使用寿命
不同的仪器设备在设计时都具有规定的使用寿命，压力容器作为一种特种设备，其使用寿命应大于普通设备寿命。在实际使用时，应严格遵循压力容器的使用规范和标准流程开展操作，这样可保障将其实际使用寿命控制在规定期限内，能够降低安全事故并减少生产成本。然而目前有些生产单位，对压力容器的使用寿命没有明确的标注，同时忽略了结合实际情况对压力容器的预计使用期限进行前瞻性的预测，这些问题反应出压力容器的设计者对其使用寿命的设计缺乏重视，也未能针对压力容器使用环境中的各影响因素进行全面的考虑。
2.2压力容器材料选择的问题
质量达标、性能合理的压力容器材料是保障其拥有良好性能的重要基础，但在设计环节压力容器材料还存在以下三方面问题：（1）材料类型选用不当。选择压力容器材料时应以容器内介质和实际承压能力为依据选取，如果出现材料选型错误，势必会影响压力容器的耐腐蚀性和耐久性；（2）材料质量问题。材料本身存在质量缺陷，性能不合理、质量不达标等问题，此类材料生产出的压力容器强度和结构难以达到预定目标，在后期使用过程中不仅会降低其工作效率，还容易引发安全事故；（3）缺乏经济性方面的考虑。设计时选择的材料盲目的追求高品质，忽略了对材料经济特性的考虑，容易给后续的生产和企业经济效益带来不良影响。
2.3压力容器设计中的腐蚀问题
压力容器中所存放的介质大多数是液体和气体，这些介质很可能具有较大的腐蚀性，如果不做好压力容器的防腐蚀处理，压力容器就会受到腐蚀介质的侵害，容器内介质泄露的可能性由此增大，不仅为危及到工作人员的人身安全，还会给企业带来重大损失。
3压力容器设计中常见问题的解决措施
3.1设计压力容器的使用年限
在压力容器进行设计时，要综合考虑多方面的因素，比如压力容器内介质的情况、承压问题、使用环境、影响因素等，这些要素都与压力容器的使用寿命密切相关，所以设计人员应以此为切入点，不断优化压力容器设计方案，明确出压力容器的使用年限和预测寿命。压力容器的设计是一个专业且复杂的过程，并且在设计环节应做好各方面的衔接，在设计方案中融入多种防控措施，以此来降低安全隐患和质量缺陷。压力容器的使用期年限是根据使用材料的性质计算得出的，并以压力容器的使用环境和各影响要素为基础，对其预计使用年限进行科学预测。为了尽可能的减缩小压力容器实际使用年限与预计年限的偏差，设计人员应预先模拟压力容器在最恶劣环境条件下的使用情况，了解压力容器的承受问题，同时将工作人员在实际操作环节可能出现的操作问题考虑在内，将易出现操作失误的地方贴上醒目的标志，从而降低因人为操作失误而导致的压力容器寿命降低问题。
3.2选择高质量的原材料
压力容器设计环节如果出现材料选择错误问题，不仅会影响压力容器的使用性能，还会埋下重大安全隐患，所以设计人员应经多方比选，最终确定耐热性好、焊接功能强，经济性高的材料，保障所制造出的压力容器拥有良好的封闭性和较高的强度。在材料选择过程中，要对材料的物理特性和化学特性进行分析，材料的力学性能、耐腐蚀性能等需满足压力容器的设计标准。材料采购环节和进场后，都需经过严格的检验及测试，严禁使用不合格的材料。
3.3提高压力容器抗腐蚀性的有效策略
压力容器所用的材料大多属于金属材质，金属材料的自身特性决定了其在不同的温度、不同的工作环境、不同状态下其抗腐蚀效果是不一样的，所以为提升压力容器的抗腐蚀性能，在设计环节应综合考虑这些因素，从提升材料性能、优化设计等方面入手，来保障压力容器在实际使用时拥有良好的耐腐蚀效果。压力容器在遭受腐蚀时大致有两种情况，一种是特定部位的腐蚀，一种是均匀腐蚀，这两种腐蚀情况产生的原因、腐蚀的面积存在明显不同，在压力容器设计的过程中，要结合其腐蚀问题产生的根源进行针对性的设计。首先压力容器的原材料应优先选用抗腐蚀性能优良的材料，这样的材料能够有效抵御各种腐蚀介质的侵袭。在压力容器的设计环节和生产环节，应严格遵循相关行业规范，按照具体的工艺流程标准的开展，整个设计和生产环节，应尽可能的避免一切腐蚀和破坏性的行为；其次压力容器的整个设计过程中不能留有死角死面，这是避免出现特定部位腐蚀的重要举措；再次为了避免压力容器内介质因沉淀而留存在底部的情况，应在压力容器底部合理设置一个残留物排出口。如果介质长时间的在底部停留，会加重容器的腐蚀程度，所以这个排出口能够及时将残留物排出容器外，既能避免对容器造成进一步的腐蚀，还无形之中提高了压力容器的使用寿命。
结语
压力容器在实现我国工业化发展进程中发挥着重要作用，为最大限度的发挥压力容器的应用价值，应不断优化和完善其设计，有效解决压力容器设计过程中的常见问题，提升其设计水平，进而保障其拥有良好的使用效果。材料问题、热处理、抗腐蚀性、使用寿命等都是压力容器设计环节需重点关注的问题，同时需加强对压力容器使用环境和影响因素的分析，将这些因素综合考虑在内，在设计方案中融入相应的解决对策，才能降低由各类设计问题而造成的使用问题，从而促使其更好的服务于我国的工业生产。
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