压力容器设计若干技术问题研究

朱志杰

摘 要：在实际压力容器设计过程中，会出现一些相关问题，而且，相关压力容器设计的各项元器件的指标选择上相应的要求，在实际操作当中，仍然出现了一些不确定的问题，本文对这些问题作出了简要的分析。

关键词：压力容器；设计参数；技术问题

中图分类号：TH49 文献标识码：A

由于压力容器设计不同于一般的工艺品设计，不仅要求有在外观上，在实用性上更要占得更高。这就给压力容器设计人员更高的要求，需要在理解的基础上有更进一步的发展，对那些最基本的设计要求做的更好，不然，没有准确理解，又如何设计出合理的压力容器。

一、重要技术参数的确定

1.腐蚀裕量。腐蚀裕量就是介質对于材料的腐蚀速率以及仪器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，因此建立起明确的参数标准或工程统一规定给出明确的腐蚀速率。

2.焊接结构。为了使焊接的接头更加坚实，我们还可以使用削薄的方法对球形接头稍加处理，这样可以在一定程度上增加接头焊接的坚实程度。为了使焊接的仪器足够的坚固，我们还可以对焊接的地方进行局部的加厚焊接处理，总之我们需要根据实际情况采用合适的焊接方法。

二、压力容器设计中常见的技术问题

有关压力容器的设计必须科学规范才行，否则的话很可能会出现安全事故。所以对于压力容器的设计与制造我们都有严格的规定，首先一定要注重设备的安全性，一切都要按照设计的文件进行规划制造。

1.开孔补强问题。根据不同的需要容器的开孔直径也会有不同的变化，这时补强的范围也随之而跟着变化，但是在最外部的壳体的补强工作却没有太大的变化。这就需要做出一定的变化，尤其是那些管子问题，在管箱的长度上是一定的，这是不能做出改变的，但可以通过其他的进行补救，这就是补强技术，将这个技术应用在管箱上，就可以把这些复杂的问题处理好。

2.耐压试验的免除问题。当前国家要求，每一项工业产品，必须有质量检验的合格标准，否则不予进入市场，因此压力容器虽然省略了耐压实验，但在其他方面上，还是有很多方式来保证压力容器质量的，由于质量检测的指标就那几项，因此，在检测的项目上质量必须过关。这并不意味着其他项目上不过关，也要达到最基本的要求。

3.管壳程压力问题。压力容器两面所受压力在等同的条件是不会产生破裂的，因为压力容器的设计，最主要的就是考虑压力的承受能力，虽然在同等压力条件下，压力容器不会产生变形，但随着两边压力的增加，可想而知，压力容器壁肯定会有一些形变。而管壳式的压力更是需要考虑到，管内与管外的压力。在试行管子内压力流通时，需要适当的减小一些管内压力。

4.换热器的结构问题。在计算模型时，换热管在模型中起到压杆的作用，在管板与其的连接处则是起到支撑用途的折流板铰支端，使用压杆材料力学的计算方式进行运算。使用的计算方式要严格依据相关标准规定，确保计算结果准确无误，设备的使用安全可靠。

三、压力容器设计技术进展

1.塑性失效设计。由于压力容器会受到各类应力的影响，容易出现弯曲变形的情况出现，因此要预留出部分空间，一旦发生压力容器部分位置发生弯曲变形，容器的其他各处仍然具有一定的弹性，不会影响到设备的使用。在压力容器的报废标准中不应该以是否出现弹性失效判断是否对容器进行更换，这会导致出现不必要的浪费。因此在进行设计时要采取塑性失效设计，确保容器变形程度适中不会影响设备的运行。

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。但随者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。

3.抗腐、抗压设计。压力容器的抗腐蚀和抗压能力与容器内溶液施加的压力和腐蚀机理密切相关，因此在进行相关设计时要将不同的材料性质和介质流态等因素考虑进去，压力与腐蚀速度也存在着一定的联系，因此在对各类材料在不同的温度压力等因素下的抗腐蚀和抗压程度进行了深入的实验研究后，找出了热工艺处理、表面涂漆等多种有效的抗腐抗压工艺。

4.概率设计。通过计算方式还能够对于压力容器的运输可靠性进行分析，通过对压力容器的各组成部分进行概率的计算进行分配压力。使设计人员对于压力容器设计有了更加准确全面的了解，能够降低设备成本的前提下确保容器的质量和使用安全。

结语

压力容器的设计者在做好最基本的工作之后，就要对压力容器做出各方面的质量评估，以及使用标准的可靠性，将那些在设计时出现的问题处理好，便可以做好压力容器。

参考文献

[1]马炳贤.压力容器设计贯彻新《容规》对相关技术条款的理解[J].硫磷设计与粉体工程，2010（5）：55-57.

[2]黄长明.压力容器制造（含设计）单位换证检查中发现问题综述（上）[J].中国化工装备，2011（2）：66-68.