压力容器设计过程中易忽视的问题解析

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压力容器是指现代工业生产中用于完成生产原料、中间原料间反应、传质、传热、分离和储存等工艺过程，并承受-定来自容器内部或外部存储气体、液体的压力载荷，并对安全性有较高要求的密封容器。

压力容器应用在众多领域，石油化学工业、能源工业、科研以及军工等各个部门都有重要作用。-般由简体、法兰、封头、开孔、密封元件、接管以及底座等六部分组成完整的压力容器。此外，还有-些外围设备，防护安全装置、各显示仪表以及完成不同工艺所需的内部零件。压力容器的分类方法很多，目前比较通用的分类方法有以下几种 。

(-) 按压力等级划分l、低压容器2、中压容器3、高压容器4、超高压容器(二 )按压 力容器 内部存放物质划分1、非易燃、无毒容器2、易燃、有毒容器 ·3、剧毒容器(三)按工业生产过程中的作用划分I、反应容器用于完成所存物质的物理、化学反应的容器。

用于完成所存物质的质量交换、气体净化、固、液、气分离的容器。

4、贮运容器用于盛装液体或气体物料、贮运介质或对压力起平衡缓冲作用的容器。

、压力窖器设计过程中忽视的问题压力容器作为-项重要的工业生产设备，对其设计过程中的各项技术应用，有着较高的要求。由于设计过程涉及技术面较广，头绪繁杂，-些设计人员只从设计总体上去把握，忽视了对-些细节问题的设计，导致设计出的压力容器存在质量缺陷，甚至引发事故，对国民经济的发展造成影响。归结起来，主要有以下几个问题容易被忽视。

(- )压 力容器热处理温度调试不 当热处理技术是设计压裂容器的主要技术之-，包含加热、保温和冷却三个过程。其中对热处理的温度调试是-个重要的技术难点，也是提高压力容器质量的关键因素之-。但是由于压力容器大多是使用不同的金属材质或者合金材质拼合而成的，而各种金属成分必须在适当的时间给予适当的温度，才能确保各种金属成分的性能达到最佳状态，才可以设计出高质量的压力容器。另外，压力容器铸造成型后还需要进行冷却，不同工业生产应用的压力容器对其材质的技术标准要求不同，因而必须采用相应措施，以控制好压力容器不同时段的温度。然而，实际在压力容器设计中，往往忽视对其铸造、冷却温度的适当调试，虽然整体上效果不错，但是在-些接口、底座等细节部位依然留有问题，形成-定的安全隐患。

(二)焊接时对压力容器材质性能把握不准现代工业生产中的焊接技术种类很多，有电焊、气焊、氩桓，点焊，连续焊等，不同的焊接技术应用于不同的材质。由于现代的压力容器大多采用合金为主，材质成分就为复杂，在加上不同的压力容器结构对焊接技术也有-定的技术要求，使得压力容器的焊接工作非常复杂。以致出现-些对压力容器材质成分分析不明确，没有对其结构进行详细调查，对各处的材质性能了解不足，盲目的根据经验进行焊接，造成压力容器应力不均、材质性能发生变化，影响了压力容器的质量。

(三)接管补强尺寸测量不准在压力容器的平盖上进行开孔接管，是压力容器结构中常见的-种结构，l科技 博 览因为开孔边缘的应力集中可达两倍基本应力，所以在压力容器设计过程中，需要对开孔处予以补强，以降低其应力集中。目前，平盖接管主要有容器内部插管和平盖双面焊接两种补强方式，而确定开口直径成为补强的关键。现在-部分设计者以接管的内直径为准；-部分设计者以接管的外直径为准；还有-部分设计者以开孔的直径为准，以致对接管补强尺寸测量不准，造成压力容器内部压力过高或过低，达不到工业生产要求。

三 压力容器设计过程的优化措旌通过以上论述，可知压力容器是我国现代工业生产中-项重要的设备，并且在众多领域中得以应用，做好压力容器的设计、生产工作对我国的工业化建设有着重要意义。针对目前压力容器设计中容易忽视的几个问题，我们可以通过采取以下的迹象措施，加强对压力容器的设计过程管理，从而提高我国压力容器的设计质量。

(-)开发 自动化的热处理温控设备通过组织专业的压力容器热处理技术专家团队，对各类型的压力容器热处理各阶段的适宜温度进行数据收集，并利用现代的计算机信息处理技术、人工智能技术、压力容器生产设备等，开发自动化、智能化的热处理温控设备平台。

通过对压力容器各种金属成分的数据分析，自动调整适宜的温度，智能化的进行实时调整，以达到压力容器各材质的最佳性能。

(二)建立压力容器材质特性数据资料库和相关焊接技术资料库建立完备的压力容器材质数据资料库，和相关焊接技术资料库，积极收集国内外的各类型压力容器材质和结构数据资料，以及应用的焊接技术，以做好对设计的压力容器各部位材质的准确分析，掌握其拥有的各项特性，结合相关焊接技术资料，制定出切实可行的焊接方案。

(三)制定接管补强尺寸测量标准制定接管补强尺寸测量标准，统-接管补强尺寸，避免因各压力容器补强尺寸大小不-引发的压力容器内部压力载荷过大、过小的问题。国际上-般以开孔直径为准，不管是非焊透连接还是全焊透连接。

(四)完善压力容器的检验测试系统通过以上几个设计环节，应经可以设计出性能完善的压力容器，但是为了保证其质量，压力容器在投人工业生产之前还需要进行检验测试。通过完善压力容器的检验测试系统，对即将投入工业生产的压力容器进行各种环境的生产模拟检验测试，以验证压力容器的质量是否达标。

压力容器的设计是现代工业生产技术和安全技术联合的应用的产物，通过对压力容器各个部位的设计，选取最优的材质、结构，焊接技术以及完善的检验测试方法，达到压力容器的最佳质量。但是由于涉及工程材料、金属焊接、气体压力 、液体压力以及相关腐蚀技术等众多领域，使得压力容器的设计过程极为复杂。因此，在设计压力容器时，我们-定要细心分析工业生产的各项质量要求，细致的选择材质、结构形式、焊接技术等设计方案，不要忽视任何细节，只有这样我们才能设计出高质量的压力容器。