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摘要：近几年压力容器标准更新较多，设计人员应时时关注，并加强理论学习，不断总结设计中存在的各种问题，正确判断设计输出的结果是否正确，结构是否合理，并充分学习和借鉴其他单位的成功经验，以提高自身的设计水平。本文主要对固定式压力容器设计中的常见问题进行了分析研究。
关键词：固定式；压力容器设计；常见问题；设计要点
引言
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。
1压力容器设计常见问题
1.1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。
1.2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。
1.3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。
1.4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。
2总则
2.1制定《固容规》的基本原则
理顺法规与标准的关系，整合、凝练固定式压力容器的基本安全要求，将一些详细的技术内容放到相关的产品标准中去规定。
2.2适用范围
（1）工作压力大于或等于0.1MPa；（2）容积≥0.03m3且内直径≥150mm；（3）盛装介质为气体，液化气体以及介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体；（4）在特种设备目录中。
2.3压力容器范围的界定
包括压力容器本体、安全附件及仪表。“仪表”为新增加的，指直接连接在压力容器上的仪表。明确了压力容器本体中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主要受压元件范围：包括筒节（含变径段）、球壳板、非圆形容器的壳板、封头、平盖、膨胀节、设备法兰，热交换器的管板和换热管，M36以上（含M36）螺柱以及公称直径大于或者等于250mm接管和管法兰。
3固定式压力容器设计要点
3.1压力容器设计装配图方面
装配图应清晰、完整、布置合理、文字简练、准确，应能表达设备全貌、各种零部件的组成和相互关系及特性。主标题栏、技术要求、明细表、管口表、设计数据表、节点图、放大图等均应清晰，位置排布匀称。在设计中应特别注意以下问题：（1）接管尺寸标注的基准选择不当，如封头上的接管标高，仅标出伸出长度是不对的，这样不便于检查，一般还应以封头的中心线标注位置，且以焊接接头、裙座或支座底面为基准进行标注较好。（2）装配图中的零部件编号顺序，不是从左下方顺时针开始按大小顺序编排，同一种件多次重复编号（如同一规格的接管和法兰未合并成一个号）。（3）装配图中的零部件数量累计计算错误，尤其是标准件（如螺栓、螺母、法兰类）数量。（4）技术特性表未经标准化管理制定统一的格式，同种类容器表格不一。特性表中有部分主要特性遗漏，例如换热器漏标换热面积，储罐漏标液化气体的充装系数等。
3.2材料
与旧《固容规》相比较，新版《固容规》本部分主要有4点变化，其目的是加强是材料的真实性管理，严格控制境外牌号材料的使用，提高了使用门槛。（1）材料的可追溯性，加强了对材料的真实性的管理：增加了材料质量证明书需印制可以追溯的信息化标识（例如二维码或者条码）的要求，防止材料的质量管理及真实性认可。（2）境外牌号材料的使用：要求更加严格，增加了“在相似工作条件下”使用实例的要求，且要对化学成份和力学性能进行复验。（3）材料代用：所有受压元件的材料代用，都要取得原设计单位的书面批准。（4）《固容规》压力容器制造、改造、修理单位从非材料制造单位取得压力容器材料时，应当取得材料制造单位提供的质量证明书原件或者加盖了材料经营单位公章和经办负责人签字（章）的复印件。
3.3设计计算
设备开孔补强常用方法为等面积补强法和分析法。等面积补强计算接管开孔补强时，应注意计算中输入的接管外伸长度与图中接管的实际外伸长度须一致，位于筒体上的接管补强宽度也应与图中一致。对于采用分析法设计的开孔补强，应满足GB150的要求，且接管与壳体焊接时的焊角高度及内部圆角过渡半径均应在图中标出。
3.4管壳式换热器水压试验问题
换热器是两个受压室壳程和管程的组合容器，一般情况下，管、壳程可按各自设计条件和材料确定试验压力，但管壳式换热器需要对管头与管板连接接头的质量单独进行水压试验检测，而管头与管板的连接接头同时承受管、壳程两方面的作用，因此水压试验压力应取管、壳程水压试验压力两者中较大值。一般情况下，要借助壳程壳体进行管头与管板的连接接头水压试验。在壳程水压试验压力低于管程水压试验压力时，应将壳程水压试验压力提高到管程水压试验压力，此外，还需要进行以下几方面的校核：（1）壳程筒体应力校核，计算时将壳程水压试验压力提高到管程水压试验压力即可。（2）校核壳程管法兰的压力等级，试验压力应不大于20℃时最高无冲击工作压力（按相应法兰标准查取）的1.5倍；否则应提高管法兰的压力等级。（3）校核水压试验时壳程开孔补强，以管程水压试验压力作为壳程设计压力，设计温度为常温，取许用应力为壳体材料常温屈服强度，焊缝系数为0.9，输入计算程序，进行壳程开孔补强计算。当管、壳程水压试验压力相差较大时，如果将壳程水压试验压力提高到管程水压试验压力的水平，壳程在设计上将不合理时，可按壳程试验压力进行管头与管板连接接头的水压试验，待壳程水压试验进行完毕，再对管头与管板的连接接头进行氨渗漏检测，氨渗漏检测可按HG/T20584附录A进行。
结束语
压力容器广泛应用于化工、石油等行业，由于这些行业中的物料大都具有毒性、易燃与易爆的特点，如压力容器的设计不合理或不正确，将造成制造的产品质量过低，严重情况下发生安全事故。因此，设计人员在对压力容器进行设计时，必须特别的认真和仔细。
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[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.
论文作者:周恩朋
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第18期
论文发表时间:2018/1/30
标签：压力容器论文; 水压论文; 材料论文; 压力论文; 设计人员论文; 法兰论文; 在对论文; 《建筑科技》2017年第18期论文;