摘要：压力容器的设计中涉及的技术规定众多，不仅要求设计人员设计时进行全面的分析和深刻的理会，还要能够针对具体的问题具体分析。但是即使以标准规范作为设计制造的依据，也常常会忽视标准规范中的某些说明而导致错误，直接选用标准件而未考虑设计条件对标准件的修正，这便会在一定程度上会直接到设备的安全性以及可靠性。本文对压力容器设计中有关问题进行了探讨。
关键词：压力容器设计；问题；措施
压力容器设计需要注意的问题的确有很多。我国未来能够满足压力容器的使用要求，对其设计参照标准进行了更显，设计人员一定要采用最新的版本。压力容器的设计是否能够达到相关质量标准要求，不仅关系到压力容器制造与检验是否困难，同时也关系到压力容器的是否能够正常运转。
1压力容器设计中有关问题分析
1.1使用年限设计中存在的问题
针对压力容器，使用年限成为其价值最直接的表现因素。压力容器自身的使用期限，某种意义上对其安全性有很大影响，同时也关系到从业人员的生命以及财产安全。设计活动中，多数压力容器均有年限设计不当的情况。如设计时，把条件调至理想状态，尚未顾及应力腐蚀。该形势下，不少压力容器自身的使用年限均要长于设计年限。因此，若那些已有较多安全隐患的压力容器运用于工业生产，则可能会带来更严重的安全隐忧。若遇到上述问题，压力容器则会引起破损，出现火灾或是危险性爆炸。除了会威胁工作人员自身的生命之外，对生产车间也有相当大的损失。
1.2未考虑热处理问题
针对钢板热处理，下列几种情况下，应当接受热处理。譬如说：容器介质有较强的应力腐蚀性；长时间存放那些毒性比较大的物质；成形后，容器壁减小程度达到10%；若钢板为冷成形，其变形率高于规范要求等。上述情况出现，成型后却未能提出恰当的热处理方案，则材料性能无法重新恢复。此时，设备自身的安全性也将遭受干扰。常规状态下，设计人员应当根据行业的要求，进行提热处理。
1.3未全面考虑应力腐蚀
腐蚀系统比较多元化，但不论哪种，均可能在在外在环境下产生应力腐蚀的情况。应力腐蚀均有1个相同点，即材料长时间处在高温、腐蚀性强的环境中，其拉应力相对较为持久。经累积，容器表面也会开始破损。若出现泄露或是裂缝等情况，极易诱发火灾或是爆炸等危重大的安全事故，带来惨痛的损失。
1.4设计材料
压力容器有很大的变动，用材相对较为多样。材料不同，压力容器自身的功能同样也会存在很大的差异，对容器性能有很大影响。因此，压力容器设计时，材料选择同样非常关键。材料挑选上，应当思考多方面的因素，如顾客喜好、使用环境、工艺要求或是体型大小等。不过，具体设计时还是会产生诸多不同的干扰因素，左右容器材料最终的选择。譬如说：用户提出减小厚度，设计人员必然要按照他们的要求来做出重新计算、反复检验；接着，提出恰当的设计方案。不过，有些客户也表示壁厚过小，需适当地扩增。此时，设计人员需要对用材做出二次选择。不仅能够适应客户的基本需求，同时也能满足受力和耐腐蚀条件，控制成本。
2提高压力容器设计的措施
2.1抗腐、抗压设计
在对压力容器进行抗腐、抗压设计时，最要害的在于掌握溶液的压力水平缓腐蚀机理。不一样的材质、温度、介质流态等都对立腐与抗压的设计有着重要的影响。同时，不一样压力下的腐蚀程度也不相同。因而对不一样的资料在不一样环境、不一样状态下的抗腐蚀和抗压才能都进行了研讨，并提出了表面涂漆、热技术处理等办法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆压力容器有些可以免去耐压实验，免去的对象是那些需要在现场进行拼装与焊接的大型压力容器。这是因为对这些大型的压力容器进行压力实验是非常不方便的，且会使成本大大提高。当然，进行压力实验的意图在于确保压力容器可以契合设计的质量标准，确保使用过程中的安全性。
2.2换热器的结构设计
固定管板式换热器拉杆固定端的设置。设计过程中应当充分考虑拼装管制、振荡管制、挡板构造防冲以及固定方式等系列疑问。当换热器具有比较小的直径时，焊接壳体与防冲板，可利用明穿技术。设置的拉杆固定端应当在离壳程介质进口较远的另一端管板上；当换热器具有较大的直径时，焊接壳体与防冲板，答应管制运用暗穿技术，设计的拉杆固定端应当在离壳程介质进口较近的一端管板上；当在管制上固定防冲板或许利用导流筒构造时，设置的拉杆固定端应当在离壳程介质进口较近的一段管板上；当安置立式换热器时，在契合拼装请求的基础上，拉杆的固定端最好设置在上管板上。
2.3疲劳设计
所谓疲劳，指的是在重复多次的交变载荷下，压力容器的内部或外部会产生损坏或老化。压力容器在逐渐疲劳的过程中，工作人员常常很容易就忽略容器已经产生了明显的变形。因而在对压力容器进行设计时，这种逐渐损坏的过程常常被忽视，没有将其纳入考虑范围。在使用期间，压力容器所承受的交变载荷循环次数并不多，加之一些容器的应力并不高，使用时能够保证安全。随着技术的发展以及压力容器安全事故频发，容器的应力设计普遍得到提高，这时接管等位置的局部峰值应力可能会高于容器材料的承受范围。此外，压力容器过度疲劳引起的裂纹加深、边长破坏等所引发的事故也常常发生，约占总数的40%左右，因此容器的疲劳值设计越来越得到关注。
2.4管壳式换热器设计
管壳式换热器在设计的过程中有几项特别注意的事项。首先，折流板与支持板的用途不明。设计人员设计的过程中就会明白，形式上与最小厚度方面，管壳式换热器折流板并没有本质性的区别。但是这两者的不同之处最为明显的就体现在作用与板的布置方面。折流板通过改变壳程介质的流动状态，来提高穿热效应，同时板间间隙较小，对于无相变换热的过程较为适用。在此期间，支持板的作用就是支撑换热管，促使支撑的范围能够维持最大的支撑距离，支持板之间的距离通常小于折流板的距离，有相变的换热是其主要的应用方向。在设计的过程中不少设计人员会将这两部分相混淆，这一点特别是在壳程只需要支撑热管的情况下设置的折流板情况，而这实际上会引起多种设计浪费。其次，有的时候夹持管的两侧会使用密度不同的密封构件。如果是按照这样的设计要求进行设计，就会导致夹持管的两侧温度、介质条件以及压力都不同，换热器也不会相同。随后就会根据各自不同的条件设计出不同的法兰与密封构件，在计算强度的时候也会按照各自的参数。表面看似没审美问题，实际上这样的设计结果就已经造成了夹持管的禁锢力度不同。这样在相同作用的密封构件上，会出现不同的问题。但是如果准确设计的时候，就需要按照条件苛刻一侧的技术参数去确定两侧相同的法兰和密封构件。
综合上述，工业企业在进行压力容器的设计的时候，一定要考虑全面，不能忽略任何一个环节，同时，国家相关部门应该针对压力容器的设计，制定严格的设计规范以及质量标准，全社会合力，保证压力容器的质量，从而确保其性能的安全，保证使用过程的稳定性。另一方面，设计人员应该不断总结经验教训，积极学习各个企业的相关经验，对容易出现的问题要反复核查，避免类似的问题影响容器质量，从设计上保证压力容器的质量，确保其运行的安全，从而保证人们的生命财产安全，促进社会的和谐。
参考文献：
[1]高明明.浅析压力容器设计若干技术问题[J].化工管理.2017（05）
[2]丁旺.压力容器设计及制造常见问题浅析[J].广东化工.2017（13）
[3]张静.压力容器设计中的开孔补强设计探究[J].中国石油石化.2017（10）
[4]季锋.浅谈压力容器设计的几个问题[J].聚酯工业.2017（05）
论文作者:李雪静
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/1
标签：压力容器论文; 应力论文; 容器论文; 换热器论文; 设计人员论文; 介质论文; 拉杆论文; 《基层建设》2019年第1期论文;