压力容器设计常见问题分析及解决措施

压力容器设计常见问题分析及解决措施
作者：滕飞
来源：《科学与财富》2018年第09期
摘要：压力容器指的是承装一定的气体或液体的密闭设备，是工业生产中重要的容器设备。

由于通常所承装的是有毒、危害性介质，因此对压力容器的设计、制造要求非常严格。

根据生产中的作用，压力容器通常被分为三类，其设计、制造、检验等也都有不同的标准。

要实现压力容器的高标准制造和应用，设计环节非常重要。

然而，在实际设计过程中，由于影响设计的因素较为复杂多样，设计人员往往不能完全兼顾考虑，导致设计的压力容器经后期制造加工出现各种各样的问题。

本文中，笔者就压力容器设计过程中常见的各类问题进行分析，并结合自身工作实际提出一些解决应对的措施和办法。

关键词：压力容器设计；常见问题；解决措施
0前言
21世纪，随着计算机信息化的快速发展，信息化与制造业进一步深度融合，全球制造业领域竞争格局发生重大调整与变化。

为应对激烈的国际竞争，不断推进制造强国建设，国务院制定出台《中国制造2025》。

压力容器作为工业生产领域中的重要应用性设备，随着中国制造战略的推进，也迎来新的发展机遇与挑战。

在制造业领域中，化工、石油等有毒、易燃、易爆产业领域是压力容器应用的重要行业。

因此，压力容器的设计、制造就显得格外重要，一旦设计不合理、制造出现偏差，将会在实际生产应用中带来各种各样的问题，轻则导致制造产品质量过低，严重则可导致安全生产事故的发生。

正因如此，压力容器的设计环节非常重要，要充分考虑实际生产应用中可能的各项因素，不断提升设计质量，优化制造生产，促进实际工业生产领域的效益和质量双提升。

1压力容器设计的要求
（1）相关设计部门需具备比较完善的质量保障制度，且具有较强的操作性和指导性，可以有效的应用和落实到具体的设计中；（2）压力容器的设计必须满足工艺生产的要求，其参数必须符合相关标准的要求，只有满足以上因素的产品，才能够保证该产品在运用过程中具有一定的承压力；（3）由于化工行业中所用到的物料具有腐蚀性及毒性，且燃性较强，极易出现火灾，甚至发生爆炸；因此，压力器在运行过程中必须安全可靠；（4）压力器投入使用之后一定要达到使用寿命，由于化工物料具有一定的腐蚀性，严重情况下会腐蚀并穿透压力容器，因此设计人员需考虑运用何种手段确保压力容器拥有较长的使用寿命，进而在一定程度上降低成本；（5）压力容器需具有制作方便、操作简单、维修方便等特点；这就需要设计人员注意到：一方面，压力容器设计需更加的简单、更加的容易制造、安全性更高；另一方面，压
力容器设计可以满足特殊使用的要求，容器顶盖可以随意拆除，进而能够随时满足各种需求，在极大程度上降低成本[1]。

2压力容器设计常见问题
（1）经济性。

设计人员在对压力容器进行设计时，需对压力容器安全性能进行充分考虑，在对相应材料进行选择是，需对设备温度的承受力、材料之间焊接、设计压力、每个介质之间特性进行充分考虑，整合分析容器结构、冷热加工性能和经济性，压力容器造价直接影响着设备材料与压力容器的总体质量。

对于压力容器的设计，为有效的降低成本，使经济合理性得以实现，设计人员对于压力容器的材料选择比较便宜，这就在极大程度上降低了压力容器的质量。

（2）忽视压力容器的使用寿命。

一般而言，任何产品都具有一定的使用寿命，尤其是对于类似于压力容器的设备，要求这类设备具有较长的使用寿命，若使用寿命过短将会导致生产成本增加一般，设计人员在对压力容器进行设计时，往往会忽视对压力容器有关单位进行标明，并忽视对预计使用年限及使用过的器具进行标注。

此外，对于压力容器的使用年限的考虑，通常预计使用年限的做法，把控好使用年限，并充分考虑压力容器使用年限的影响因素，如：何种优质材料可以有效的延长压力容器使用寿命，对比同一材质，按照相关标准对压力容器底部设计时是不是更加的坚固，设计方案不同在一定程度上会影响压力容器质量，然而，这些方面设计并没有引起重视[2]。

（3）分汽缸与储气罐的设计问题。

设计人员在对分汽缸进行设计时，对于分汽缸出汽口到进汽口距离的设计会出现误差，这就造成分汽缸无法顺利工作；同时，对于储气罐的设计，设计人员没有依据储气罐压力要求对材料进行合理选择，没有合理的对其尺寸进行设计，这就导致储气罐的抗压能力较差。

（4）没有满足压力容器设计单位管理制度的标准。

设计人员在对压力容器进行设计时，没有严格按照其设计单位相关管理制度的标准，且设计人员缺乏对各压力容器设计单位的认识，对于压力容器的加工工艺及工程实践知识（安装、检修、操作维修、质量检测等）也十分欠缺，设计人员的设计水平过低，就严重的影响压力容器的设计质量十分有效和必要的。

3压力容器设计常见问题的解决措施
（1）合理选择材料。

设计人员在对压力容器的使用材料进行选择时，需选择具有较好的温度承受力、较好的耐受力、较好的焊接功能的材料，，并确保压力容器的结构性与密封性；同时，在全部的指标满足相关指标要求时，在经济状况比较良好的前提下，进一步优化压力容器使用的安全性能。

（2）重视设计细节。

设计人员在对压力容器进行设计时，必须重视细节，对于压力容器的热处理，需充分分析压力容器的工艺技术等，从而合理的设计压力容器的冷成型组件、温成
型组件。

同时，设计人员应重视压力容器的接管、封头与附件的热处理工艺编排，将细节方面进行较好的处理，从而避免压力容器设计出现短板，在一定程度上延长压力容器的使用寿命，确保压力容器的安全性。

（3）分汽缸与储气罐的设计问题的解决对策。

设计人员在设计分汽缸时，需结合压力容器的用途，合理设计其出汽口到进汽口的科学距离，在最大程度上减小误差；在设计储气罐时，充分考虑压力容器的使用寿命，全面地分析储气罐的所用材料、尺寸及直径，从而对储气罐的直径及长度进行控制，将两者比值控制在合理范围内，最终延长压力容器的使用寿命。

（4）严格遵循压力容器设计单位管理制度。

设计人员应严格遵循压力容器设计单位管理制度的规定对压力容器进行设计。

企业应加强对设计人员的技术培训与学习，并定期对设计人员的学习情况进行考核。

同时，企业可以聘请专业的设计人员对设计人员进行教育，从而使设计人员深入的了解压力容器的使用单位及制造厂，并更好的掌握压力容器的安装、加工工艺、操作维修、质量检测、检修等工程实践知识，并进一步的提升设计人员的设计水平及能力，最终提高压力容器设计的质量[3]。

4结束语
总而言之，压力容器对我国国民经济的发展起着至关重要的作用。

因此，设计人员在对压力容器进行设计时，必须严格按照其设计要求及国家的相关法律法规，从而确保压力容器具有较好的安全性和可靠性，并通过不断的提高设计人员的专业能力及水平，从而确保压力容器的设计质量，确保压力容器可以安全稳定运行。

参考文献：
[1]丁旺.压力容器设计及制造常见问题浅析[J].广东化工，2017（13）：327-328.
[2]张国杰，赵振远.压力容器设计若干技术问题解析[J].化工管理，2016（09）：77.
[3]张磊，谢文喆.压力容器设计及容易忽视的问题[J].石化技术，2016（10）：203，198.。