钱宏宇
北京思量测控技术有限公司 101104
摘要：
压力容器作为工业生产中至关重要的装置,其在各工业领域中的地位也越来越重要。但是压力容器的危险性较大,其直接影响着工业企业的经济财产安全,因此加强对压力容器设计的研究具有积极的现实意义。文章对压力容器设计中存在的问题进行了分析,并在此基础上提出了相应的解决策略。
关键词：压力容器;无损检测;容器设计;使用年限设计;容器材料选择;气密性试验设计;
前言：
压力容器就是能够用来盛液体或者是气体的一种有压力的密封性的设备。现在时代在不断发展与进步，压力容器也有越来越多的种类，可以按不同的分类方法进行分类，也有很多种，但是，现在一定要加强对于压力容器的安全管理，因为从实际情况来看，我国很多的地方使用压力容器出现了一些问题，造成了一些严重的后果，所以在对压力容器进行设计的时候，一定要认真负责，把可能出现的问题解决掉。
1.压力容器的概念以及重要性
压力容器是可以承受一定的压力的，可以用来装气体或者是液体的一种设备，他承受压力的等级也是不同的，而里面装的一些介质，有的是含有剧毒的，也有无毒的，压力容器的类型也是不同的，有非常多的种类。从现在的实际情况看来，压力容器的应用是十分广泛的，在一些领域中也有十分重要的作用，它有非常特殊的功能性，使用压力容器一定要非常的谨慎认真，如果稍微出现一点失误，就可能造成工作人员身体很大的损害，或者是出现一些财产的损失，这种破坏性是比较强的。所以在设计压力容器的时候，一定要从多方面考虑，要考虑到安全性和可靠性，这样才能够有效地保证生命的安全和财产安全。在进行设计压力容器的时候，要有专业的人员，因为涉及压力容器需要很强的专业性，工作人员要有比较强的专业知识能力和综合素养，不管是在选择材料方面，还是在结构方面，都要进行综合考虑。在安装压力容器的时候，操作人员一定要按照国家的标准进行规范的安装与操作，因为压力容器对于整个操作过程来说都是非常重要的，在设计过程中一定要进行充分的考虑，要提前做好设计方案，进行压力容器设计的时候，才能较好地减少安全隐患，提高压力容器的安全性。
2.在设计压力容器的时候出现的一些问题
2.1压力容器的使用寿命
现在时代在不断发展，对压力容器的设计也在慢慢重视起来，现在我们国家也开始重视压力容器的使用寿命和使用时间，尽量把压力容器使用时间控制在设计的使用年限内，这样就能减少很多的安全问题。在设计的时候，一定要明确压力容器的设计使用年限，这样在实际的工作过程中，才能更好地使用压力容器。但是，现在存在一些问题，就是有一些单位还是没有对压力容器的使用年限进行明确的标注，所以这就体现了，他们还不够重视这个问题，对于设计者来说，考虑得也不够全面。还有一个问题，就是有一些工作人员虽然看到了使用年限，但是，在实际情况和实际工作中来看，他们并不够重视，已经标明的使用年限，他们还是依靠自己的想法来使用压力容器，这样对于压力容器的安全使用还是不够的，他们随意地将压力容器的使用寿命加长，这样就会造成一些不好的后果。
2.2没有很好的选择压力容器材料
一些产品的性能不好，有一种原因就是这个产品所选择的材料也是不好的，所以材料不同，最后得到的产品也是不同的。如果制造压力容器的原材料质量不好，那么，对于压力容器的使用性能就会有一定的影响，在压力容器设计的时候，一定要重视材料的选择，在选择原材料的时候，也要进行不断的变化，一定要重视这些因素，出现问题的时候及时地改正，如果选择不好压力容器的材料，那么，就会造成容器比较容易产生一些问题，产生一些不好的后果。
2.3在设计压力容器时试验存在问题
随着我国工业的不断发展，压力容器在我国的石油，还有能源领域都有非常多的应用，所以对于压力容器的设计越来越重视，设计的质量要求也在不断地提高。压力容器有一个非常重要的特点，就是它里面的介质是有危害性的，所以，一定要检查压力容器的气密性，是不是完好的，这是非常重要的一个步骤，要进行气密性的试验，看看有没有什么部位出现泄漏性的情况。尤其是对于损害性比较大的压力容器，在使用之前一定要进行气密性的检测，这样才能很好地保证压力容器的安全。
设计人员要重视气密性的试验，并且要有专业的知识来进行操作，如果不是专业的人员去进行操作，这样就会造成实验的结果不是很精确，那么，气密性也就不合格，如果用这样的压力容器，就可能导致里面的介质泄漏出来，从而造成非常严重的危害。
3.压力容器设计中的常见问题及解决对策
压力容器的设计工作是一个较为复杂的过程,需要多方面的努力与配合。下面,笔者将针对压力容器设计中存在的问题,提出相应的解决策略,以期对未来压力容器的设计工作有所帮助。
3.1使用年限设计的防范策略
针对压力容器的设计使用年限问题,设计人员一定要按照要求进行多方面的思考,要严格按照新版《固定式压力容器安全技术监察规程》(TSGR0004-2009)的要求来进行。这是设计者需要遵守的最基本的原则,即每张设计图纸中必须明确写出压力容器的设计使用年限。要想合理设计压力容器的使用年限,相关人员必须充分考虑压力容器使用的实际环境、提高压力容器的可靠性等,尽量减少各种安全隐患;要根据其使用材料,测算压力容器的耐腐蚀性能力、内外部压力差等,以便测算出压力容器的腐蚀性承受度,从而对其使用年限进行更合理的测算。当然,为了使压力容器使用年限更为可靠,工作人员应该模拟最恶劣使用环境,测算压力容器的使用寿命。除此之外,设计者还要将使用者可能会出现的不当操作考虑在其中,在设计图纸的相应位置设置安全提醒,并改善压力容器的使用条件,对压力容器的承力部件及壁厚参数等进行测量,制定合理的使用年限。
3.2设计材料变更的防范策略
在选择材料的过程中,工作人员要十分注意材料的来源、力学特性以及材料的特性是否满足压力容器的使用条件、耐腐蚀性要求等。在用户对压力容器提出变更要求时,设计人员不能单方面考虑材料减少所带来的安全隐患,还要全面考虑到材料的增加也可能出现安全风险。例如,用户要求容器变薄,设计人员必须重新对容器的受力情况进行分析,从而得出容器可以承受的最大减薄程度;又如,用户要求容器变厚时,设计人员要注意容器变厚后各个方向的拉应力,防止平面应变及脆性干裂现象的出现。总之,在压力容器的设计过程中,工作人员必须重视材料的变更,采取积极的应对策略。
3.3气密性试验中存在问题的防范策略
为了防止毒性介质的泄露,压力容器的工作人员必须做好气密性试验。首先,在试验之前应该进行液压试验,充分保证其液压合格。其次,气密性试验的过程中,要保证所有的安全附件安装齐全,保证试验过程安全可靠。再次,要合理选择气密性试验所使用的气体,最好选择干燥、清洁的空气或者氮气等反应较慢的惰性气体。另外,在试验过程中,要保证压力缓慢上升,切忌将压力迅速升到所需压力位。达到规定的压力位之后,应该保持该压力10分钟左右,再将压力下降至设计好的压力位。随后,要对压力容器所有的焊缝或者连接部位涂肥皂水进行全面检查。如果整个压力容器都没有泄露现象,则可判定该容器合格;如果有部分泄露,则应该对压力容器进行修补,之后重新进行气密性试验。对于采用碳素钢或者低合金钢制成的压力容器,要严格控制试验的温度,保证温度至少为5℃。
3.4焊接接头无损检测相关问题的防范策略
尽管当前用于焊接接头无损检验的方法有很多种,但在实际应用过程中,工作人员必须合理选择检验方法。一般来说,射线检测对气孔以及夹渣等体积性的缺陷更为敏感,而对面状缺陷的检测不够准确。因此,在对压力容器内部的缺陷进行无损检验时,必须结合实际情况来慎重考虑。同时,在采用不同的检测方法对同一位置进行检验时,工作人员必须注意选择不同的标准,切忌用同一标准对待不同的检测方法。在对压力容器无损检验完成之后,相关人员还要对重点部位进行抽检,确保检测结果合理准确。随着科学技术的不断进步,相关人员必须做好科研工作,进一步提高无损检测技术,充分利用物理技术的最新成果,提高无损检测技术的定位准确性;要加强无损检测的自动化技术,提高自动化水平及检测效率等。
结语：
压力容器的设计,会对生命安全和生产产生很大影响。因此,在压力容器的设计上,要高度重视其使用年限、材料选用与更换、气密性以及焊接等设计方面的问题。上文对这些问题进行了研究和分析,并提出了相应的策略。
参考文献
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