摘要：压力容器作为工艺复杂的承压设备，如何提高和改良其设计和制造是目前研究的热点问题。压力容器在很多的工业生产和日常生活中得到了广泛的应用，所以对于设计制造的工艺要求也很高。对于压力容器而言，所有的设计和制造都要符合规范标准的要求，同时也要注意生产制造中容易出现的各种问题。针对压力容器的设计构成和特点以及制造过程中的质量控制等因素展开讨论，对压力容器的设计制造进行分析。希望可以给相关人员提供参考。
关键词：压力容器；设计与制造；发展方向
引言
随着压力容器的使用量越来越大，对设计提出了更高的要求，要保证其使用的安全性，同时还要求经济实惠，同时满足这两个方面，就要进行合理的设计，采取一个有效的、科学的方法设计压力容器。而一个符合市场需求的压力容器，不仅仅是要具备基本功能，同时其使用安全性也是使用者提出的要求。
1 压力容器设计的重点内容
在进行压力容器的设计内容制定时应该注意以下三点要求，第一，保证经济实用性，基于压力容器的安全可靠性要求，其外部结构通常设计为结构简单、易于制造和检修，在运行的过程中一旦出现超标缺陷或者其他问题能够及时进行修复和消除，这样做既能保证其实用性又能做到经济性；第二，确保其安全可靠，在石油化工以及军工科研等领域对于压力容器的要求较高，其在运行的过程中必须承担相应的压力以及温度等工况，由于压力容器内存贮了一定得能量，一旦内部发生破坏将会带来不可预计的严重后果；第三，确保其使用寿命，便于维修操作，影响压力容器一个主要的因素是腐蚀，它会造成压力容器减薄甚至穿壁，因此压力容器的设计阶段就要充分考虑腐蚀性因素。
2 重要技术参数的确定
2.1腐蚀裕量
腐蚀裕量就是介质对于材料的腐蚀速率以及设备的使用寿命两者共同决定的。但是由于当前的各项技术工艺水平规范缺乏统一的标准，各类材料的腐蚀速率难以确定，只能是设计人员对于腐蚀速率进行大概的估算，这就使设备的成本难以估计，使用安全难以保证，因此有必要建立明确的腐蚀速率参数标准或工程统一规定。
2.2焊接接头系数
焊接的接头由对接接头的焊缝形式和无损检测比例决定，压力容器的对接接头焊缝形式应优先选用全焊透结构，主要在于无损检测比例的确定，低温（<40℃）或高温（>350℃）工况建议100%无损检测，其余标准很明确，按标准选取即可。
3 设计制造压力容器时的参考条件
3.1安全设计
在安全的条件下进行设计压力容器，在很多石油化工的介质材料中是含有很多有毒物质和气体的，甚至具有强烈的腐蚀性，并且有很多介质是具有可燃性和爆炸的可能性，所以考虑压力容器的时候必须重视安全可靠的设计，在工作温度异常的条件下以及考虑介质的腐蚀等特性时候，要考虑上述问题进行运行安全的设计。所以在把握压力容器设计和使用寿命的前提下，结合承受的物质的腐蚀性，往往会缩短压力容器的使用寿命，尤其盛装化工物料的容器，所以腐蚀量要尽量留出来，同时对压力容器所采用的材料要耐腐蚀，在设计压力容器的时候必须将防腐措施摆在首要位置上。为了将压力容器使用其最大经济价值，在各项指标都符合标准的前提下，应该采用设计简约和节约材料的方案，以便能够降低压力容器的成本。
3.2疲劳设计
在压力容器投入使用期间，交变载荷循环出现的次数有限，部分容器所承担的各类应力没有超出承受上限，设备可以安全使用。但随着设计技术的发展和各类容器问题导致的问题频频出现，在进行压力容器的设计时，要确保接管等部位对于应力的承受上限低于材料所能承受的范围。压力容器的疲劳受到应力的作用会超过压力容器服役期两年甚至更多，并在循环使用次数相对减低，所以疲劳的问题被人们开始重视起来。
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3.3概率设计
概率设计是采用近现代数理统计的方法，对压力容器进行全面的安全以及经济性评估，失效的可能性大小能够用来进行概率计算，此外，概率设计能够有效的降低事故发生率，保障其安全可靠性，通过概率设计可以将压力容器的各个零件进行科学合理的可靠性概率分配，这样既能符合经济型原则，又能满足整体要求。
4 压力容器的设计优化
4.1选用好材料
在压力容器设计时，需要优选材料，使材料能够有效地满足介质特性、温度、压力及焊接等要求，同时还要进一步改进设计方案来提高材料的经济性和安全性。材料在满足前述要求的前提下，应优先选择高强钢，对于一些需要承受较高压力，而且体积较大且壁厚的容器，则要选择许用应力较高（Rm≥540MPa）的材料。如果压力需求不高而且壁不厚的容器可不遵从本要求。
4.2针对不同的应力模式区别设计
压力容器设计时要针对具体的设计需求来区别进行设计。压力容器应用不同其失效模式也会存在不同，即使一个应力下，但所处部位不同也会产生不同的失效效果。因此可以将压力容器不同的应力划分为三种类型，即初次应力、二次应力和综合应力，在具体设计时要针对不同的应力模式来采取针对性的设计，以此来保证压力容器设计的安全性和设计的质量。
4.3设计要注重细节
热处理工艺主要是在加工容器组件的过程中使用，部分零件需要消除应力热处理。对此需要对设备的主体结构进行工艺编排，从而依次进行加工。但是由于涉及到的元部件较多，往往会对封头以及接管部位的热处理欠考虑，导致容器设计出现短板，最终影响到设备的安全性和使用寿命，所以在设计时加强细节优化才能够规避这些问题。
5 压力容器设计制造的发展方向
当今社会科学技术大力推动和不断创新的局面下，压力容器的制造水平也不断提高，主要表现在如下几个方面：
1）压力容器不断增加容量，超大型容器发展，大型容器的优势在于体积大并且在生产的时候可以节省材质，降低投资风险，节约能源并且增加了社会生产力，提高效率，降低成本。
因为压力容器直径不断增大，材料厚度相应增加，则生产材料的使用也应该与时俱进，因此对钢材强度也越来越高。
压力容器的制造有很多方法，传统的制造主要是锻焊、卷焊、包扎、热套、绕带等形式，1981年，德国采用了埋线的制造技术，那个年代对于焊接成型都可以采用这个焊接方法制造容器，这项发明不仅节约资源，还能提升速度，所以得到大力推行和发展的。
6压力容器特种设备的质量提升措施
压力容器是最为重要的特种设备之一，设计制造质量的好坏是整个设备质量的关键因素。设计的技术能力一定要具备整体团队水平，如果设计环节就没有做好质量的把关，那么最终的产品就不能适应产品使用的需求。首先在产品的材料选择上，必须符合产品的使用环境，很多特种设备的事故都是由于材料选择不当造成的。要根据设备的使用做好化学分析，选择既符合生产需求又具有良好经济性的材料，对于进口的材料要加强管制，对材料的化学成分，力学性能和工艺性能做好相关数据的计算，另外在无损检测方面也要加强监管监督。
结语
压力容器具有高负荷、高强度、结构复杂、安全要求高的特点，当存在一些质量问题时，容易引起安全事故的发生。这不仅影响到人们正常的工作生活，还给生命财产带来巨大的威胁。因此在设计与制作压力容器时，必须严格按标准规范要求进行，同时要注意制造过程中出现的问题。
参考文献
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作者信息：魏常青 身份证号码510682198411230219
论文作者:魏常青
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/9
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