压力容器从设计到使用的探讨

郭学双

摘 要：压力容器目前在很多行业都被广泛应用，如果压力容器出现问题，极易引起生产事故，造成人民财产的损失。所以压力容器从设计到使用就必须环环加以把关和控制，各个环节之间相互配合，相互联系。文章通过对压力容器从设计到使用的探讨，希望对压力容器的生产提供有价值的参考借鉴。

关键词：压力容器设计制造

1压力容器的特点

1.1应用的广泛性

压力容器不仅被广泛用于化学、石油化工、医药、冶金、机械、采矿、电力、航天航空、交通运输等工业生产部门，在农业、民用和军工部门也颇常见，其中尤以石油化学工业应用最为普遍，石油化工企业中的塔、釜、槽、罐无一不是贮器或作为设备的外壳，而且绝大多数是在压力温度下运行，

1.2 操作的复杂性

压力容器的操作条件十分复杂，甚至近于苛刻。压力从1～2×10-5Pa的真空到高压、超高压，如石油加氢为10.5～21.0 MPa；高压聚乙烯为100～200 MPa；合成氨为10～100 MPa；人造水晶高达140 MPa；温度从-196? C低温到超过一千摄氏度的高温；而处理介质则包罗爆、燃、毒、辐（照）、腐（蚀）、磨（损）等数千个品种。操作条件的复杂性使压力容器从设计、制造、安装到使用、维护都不同于一般机械设备，而成为一类特殊设备。

1.3安全的高要求

压力容器因其承受各种静、动载荷或交变载荷，还有附加的机械或温度载荷；其次，大多数容器容纳压缩气体或饱和液体，若容器破裂，导致介质突然卸压膨胀，瞬间释放出来的破坏能量极大，加上压力容器极大多数系焊接制造，容易产生各种焊接缺陷，一旦检验、操作失误容易发生爆炸破裂，器内易爆、易燃、有毒的介质将向外泄漏，势必造成极具灾难性的后果。因此，对压力容器要求很高的安全可靠性。

1.4 量大面广

1996年12月的统计资料表明，国内在用固定式压力容器多达122.22万台 ，移动式压力容器中罐车16910辆，在用气瓶5498.7571万只；锅炉总台数也高达51.57万台 。此外全国持有压力容器制造许可证的企业合计2432个，设计单位1380个。如此庞大且潜在隐患容器的存在，以及地域广泛的制造设计部门，自然成为国内外政府部门特别重视其安全管理和监察检查的原因。

2压力容器的常见问题

2.1忽视设备使用寿命

一般对任何一个产品的寿命均有要求，特别是象压力容器这样的设备，对其使用寿命有着更高的要求，寿命太短会直接增加生产成本。压力容器的设计寿命不一定等于实际使用寿命，它仅仅是设计者根据容器预期的使用条件而给出的估计，其作用是提醒使用者，当超过压力容器的设计寿命时应采取必要的措施如：经常测量厚度和缩短检验周期等。压力容器的设计寿命是一个复杂的问题，涉及到材料选用、腐蚀基础数据、结构设计等一系列设计因素，能否准确地预计，反映了设计者的经验和水平。在初步设计时，应对使用年限做到一个把控，对设备使用年限影响的因素考虑在内，比如哪一种优质材料能有效延长压力容器的使用寿命，并且不一样的设计方案对容器的质量也具有一定的影响，设计者要给予足够的重视。

2.2缺乏可靠性认识

压力容器可靠性的意识十分重要，不仅是设备平稳运行的保障，更能保证社会经济平稳健康的发展。产品的可靠性与诸多因素有关，例如湿度、温度、压力等环境因素，并且与用户对产品功能的需求、使用时间等其它因素息息相关。压力容器可靠性的标准不是单一的，由许多性能标准共同表示。所以在设计制造过程中，不能忽视对压力容器可靠性参数的研究与控制。

3压力容器的管理要点

具体到压力容器的生产应用过程中来看，为了有效提升压力容器设计与制造的管理效果，必须要重点围绕着整个应用流程进行全方位的控制和把关，其中涉及到的关键内容和要点有以下几个方面的内容。

3.1重视设计细节

在进行设计时注重细节，在进行热处理时，主要是在冷成型、温成型的压力容器元件方面，设计者在开展设计时，要对设备开展的主题做到心里有数，筒体工艺编排都要进行分析，但有時很容易忽视接管和封头及其附件进行热处理工艺编排同样考虑在内，未能将细节方面的处理好，设备设计容易出现短板，从而容器的寿命也并不理想，设备安全性无法得到保障，这对于后期使用带来很大的安全隐患。因此，设计者在进行容器设计时，要重视设计中的细节处理。

3.2严格控制工艺参数

对于压力容器的具体应用控制，需要首先从压力容器的生产应用参数入手进行有效控制，尤其是在压力容器生产运行过程中比较核心的压力、温度等关键指标设定上，更是需要相应的生产管理人员提升重视程度，保障工艺参数设置的可靠性效果，促使其能够在满足于压力容器正常运行的基础上，为生产工艺做出最大的贡献。在这种工艺参数的具体控制过程中，需要重点避免出现超温超压超负荷运转现象，进而也就能够有效规避一些爆炸等安全事故问题的发生。

3.3规范操作流程

重点加强相应的操作流程规范化控制，这种操作流程方面的规范化控制主要就是为了有效提升其各项管理操作的可靠性效果，尤其是对于压力容器运行过程中涉及到的开停车以及其它关键操作性环节，更是需要进行有效监管，保障相应操作人员能够具备熟练的操作能力和素质，进而也就能够有效围绕着相应的操作标准和要求进行处理。在这种规范化操作过程中，为了提升其生产中的可靠性效果，还应该重点加强相应的记录管理，保障各项操作都能够具备可靠全面的记录，如此才能够提升整体生产流程的管控水平。

3.4加强前期质量审查工作

为了保障压力容器能够在相应的工业生产中表现出较为理想的积极作用效果，还需要重点针对压力容器应用前的质量审查进行严格控制，这种压力容器使用前的质量审查工作主要就是为了较好促使相应的设备具备理想的可用条件，结合其自身的生产质量进行全方位的分析和检测，并且能够有效针对相应的压力容器设备应用性能进行重点检测分析，较好提升其可用价值。此外，这种运行前的质量审查工作还需要重点从相应的匹配性角度进行分析，了解选择应用的压力容器是否能够较好符合生产工艺流程的基本需求，使其表现出较为理想的实施操作性能，避免与相应的压力容器自身属性产生明显冲突，既影响了工业生产的有序进行，还可能会对于相应的生产安全产生严重威胁。

3.5做好压力容器的维护保养

对于工业生产流程中压力容器的具体过程来看，为了较好提升制造效果和价值，还应该重点围绕着后续的维护和保养进行有效控制，这种压力容器方面的有效维护保养工作应该具备理想的可靠性效果，能够针对相应的压力容器设备进行全方位的分析和把关，尤其是对于压力容器生产过程中可能涉及到的一些隐患区域以及异常表现，更是需要进行重点维护，尽可能地消除设备隐患问题，最大程度上保障压力容器能够较好运行。这种压力容器的维护保养工作不仅仅需要针对压力容器的外表进行详细检验，还需要分析其整体运行效果，对于各个安全附件的运行状况，同样也需要进行重点分析，如此才能够最大程度上提升其维护保养的效果。

结语

综上所述，压力容器从设计到制造再到投入使用，是一个紧密联系并且复杂的过程，涉及到设计方案、施工工艺、施工流程、监督控制、检测维护等方面，尤其作为设计与制造过程，保证压力容器的质量是关键所在。所以在实际应用中，制造业相关人员要切实加强安全管理和控制，不断创新与改良，最大程度上保障其具备理想的安全运行效果。

参考文献

[1]姜治伟.天然气汽车有色金属压力容器的设计和制造技术[J].世界有色金属，2016，13：162-163.

[2]龚本，李军，金国民.制冷压力容器中应力集中及改善措施探讨[J].低温与特气，2016，03：14-15+22.

[3]万泽华，金海.压力容器制造中常见问题及分析[J].化工管理，2016，32：243.