关键词：压力容器；设计制造；常见问题
1压力容器设计基本概述
要想保证压力容器质量，满足用户应用要求，在压力容器设计制造过程中，应该秉持三项原则，首先，工艺性原则，压力容器在工业生产中应用较为普遍，所处环境和条件比较多元化，要求根据实际情况，从压力、温度、生产等方面进行综合思考，满足各个工艺生产要求；其次，灵活性原则，要想给压力容器检修和维护工作开展提供便利条件，在确保压力容器应用安全的基础上，将其功能充分发挥，需要保证设计的精简性，减少维护难度，降低设计成本投放；最后，安全性原则，压力容器一般需要在特性环境下应用，自身存在一定风险性，假设设计不合理导致问题出现，将会引发安全问题。因此，在压力容器设计制造中，需要综合思考压力容器安全性，提升其安全系数，延长压力容器应用期限。
2压力容器的主要特点
2.1压力容器对安全性要求极高
压力容器是广泛应用于各种行业的特种设备，例如高温、高压、低温、深冷以及高腐蚀性等各种工况环境，同时又因其盛装介质多数情况下为易燃、易爆的液化气体或者具有高度危害的化学介质，直接涉及人的生命和工业生产安全，所以本着安全第一、预防为主的原则，在压力容器的设计和制造过程中，我们必须严格执行相关法律、法规以及产品标准的规定，确保压力容器在生产和使用全生命周期的安全可靠性。
2.2压力容器的设计制造具有极强的专业性
相对于普通工业生产设备的设计制造，压力容器的设计和制造具有很强的专业性，在设计制造过程中涉及到了多种学科和多样技术，例如需要冶金工业知识技术、力学知识技术，机械加工及其自动化方面的知识技术，还需要化学防腐技术，质量监测技术，甚至需要计算机软件操作开发技术等，任何一方面的不足都会影响压力容器的设计和制造，这就要求从事压力容器设计和制造的技术人员通常要掌握更加专业的技术知识并通过实践累积经验，将各种法律、法规及产品标准熟练的应用于实际工作中，坚持严谨、细致的工作态度和原则，同时与其他各环节相关人员紧密配合、积极沟通、相互协调，确保最终设计制造的压力容器产品安全可靠。
2.3压力容器的产品结构多样化
由于压力容器的工作介质具有复杂多样性，操作压力、温度随不同的工艺单元更是不同，随着现在生产技术的飞速升级，高温、高压、低温、深冷等各种工况频出，因此压力容器的产品结构也是复杂多样，例如塔器、换热器、反应器等，正是这些复杂多变的结构提供了不同的工艺作用和效果，也使得压力容器的结构设计变得尤为重要，这就需要设计人员掌握结构设计要点，采用合理的设计结构，不断提高设计质量，进而使压力容器在制造、安装和使用中得到安全保障。
3压力容器设计制造中的常见问题
3.1材料问题
常见问题主要表现在以下三方面：类型错误，针对压力容器的不同质地与强度要求，应该选择相适应类型的材料，若选择错误，就会给后续工作带来不便；材料缺陷，在具体设计中，若材料本身质量存在缺陷，那么就无法保障压力容器的结构性与强度，会给后续使用带来不良影响；缺乏对材料经济属性的考虑，在选择过程中，还应该加强对材料经济属性的考虑，否则会严重影响后续生产制造工作。
3.2寿命问题
在具体设计过程中，压力容器使用寿命属于重要内容，也极易产生各种问题，例如，在实际工作中，一些设计人员缺乏对使用寿命设计的重视，使得其并没有解释并标注容器具体使用年限，或者是凭借自身工作经验，对使用寿命进行估算，导致偏差的出现，从而严重影响压力容器的后续使用情况，甚至会出现安全问题。
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3.3热处理
热处理问题主要表现在两方面：一方面，缺乏严格标准，若没有严格制定压力容器热处理设计标准，那么就会使热处理操作过于粗糙，埋下较多隐患，并给后续生产工作带来不良影响；另一方面，完整性，在实际设计过程中，必须保证热处理完整性，只有这样，才能达到理想设计与生产状态，若不重视其完整性，那么就会导致忽视容器接管热处理等问题的出现，并降低压力容器的安全性与可靠性。
4压力容器设计解决措施
4.1科学选用容器材料
在进行压力容器设计制造过程中，首要环节在于合理选择材料，提升压力容器应用效率。首先，需要对各个类型材料本质和特点有所了解，其中包含了材料强度、韧性、受力情况等，对其应用性能加以综合评估，根据压力容器设计应用要求，从性能上选择最佳的材料。其次，综合思考压力容器结构特点，从采购厚度方面入手，不但需要防止由于厚度不足而影响压力容器强度，也不可由于厚度过大而使得压力容器重量偏高。此外，需要选用价格适宜的材料，把市场广泛应用的材料当作核心，减少压力容器设计制造成本投放，保证可以顺利完成生产。
4.2确保使用寿命达标
保证压力容器应用期限，是对其设计重点思考的内容。首先，设计工作人员应该提升对压力容器应用期限的注重力度，明确寿命数值，在实际生产过程中将其当作标准，确保压力容器质量和性能合理。其次，在明确压力容器使用寿命过程中，设计工作人员不但需要凭借自身工作经验，同时还要综合思考压力容器应用环境和材料性能等，并在计算机系统作用下，实现对其应用情况的模拟，保证设计寿命周期的规范性和科学性。
4.3准确计算法兰数值
法兰设计作为压力容器设计核心内容，其设计效果将会给压力容器整体设计质量带来直接影响。加强对法兰设计管控，可以有效提升压力容器设计质量。在国际中，广泛应用的压力容器法兰设计方式在于Waters法。通常情况下，法兰应力由三部分构成，也就是法兰力矩应力、由压力直接作用于法兰本体造成的环向应力、由组成法兰各个环节在压力影响下形成的应力。在实际过程中，需要对压力容器法兰设计加以科学核算，从法兰结构、受力情况等方向综合思考，结合压力容器设计和制造要求，获取精准的设计参数，从而提升压力容器设计制造质量。
4.4规范热处理设计
要想确保热处理的合理性和安全性，在压力容器设计时，需要结合实际情况，做好热处理设计工作。一方面，在进行压力容器热处理过程中，需要按照标准流程进行，并对设计图纸内容有全面了解，按照图纸标注内容操作，保证热处理的规范性和标准性，获取理想的热处理效果。另一方面，应该站在整体角度，对压力容器热处理内容综合思考，尤其是精准核算换热管固有频率，按照Macduff Feglar法计算标准，计算换热管固有频率。通常情况下，Macdaff．Felgar在换热管固有频率核算中应用比较广泛，其可以有效保证换热管固有频率核算结果的真实性和精准性。除此之外，还要结合实际情况，做好包含封头、壳体等各个环节热处理工作，加强对各个部件热处理工艺控制，从而获取理想的设计成果。
5结束语
总之，目前，压力容器以其独有的专业特性已成为石油、化工、机械、海洋等行业广泛使用的核心设备之一；同时因其结构的特殊性、盛装介质的复杂性以及使用环境工况的多样性等特点，也使其具有极高的危险性，故而被列为特种设备之一，受国家法律、法规等强制管理，这也要求开展压力容器设计和制造过程中，必须严格遵守相关法律、法规和技术标准规定，同时将理论和实践有效结合，不断的对设计制造过程中产生的各类问题进行归纳研究，累积行业经验，在确保安全可靠的前提下达到设计先进、结构合理、易于制造、使用可靠和造价经济等目的，进而确保产品的使用安全性能。
参考文献
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论文作者:罗君子
论文发表刊物:《科学与技术》2019年21期
论文发表时间:2020/4/17
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