浅谈压力容器强度校核

文/宋鸿博，沈阳东方钛业股份有限公司

浅谈压力容器强度校核

文/宋鸿博，沈阳东方钛业股份有限公司

文章首先分析了压力容器强度校核的定义，结合使用环境中对技术强度要求来进行。在此基础上以强度校核对象以及方法为论述对象，并整理出在特殊环境下开展压力容器质量检测的方法，以及强度校核需要注意的一些重点内容，为压力容器使用安全性提升提供参照依据。

压力容器；强度校核；容器壁厚度

1 压力容器强度校核的定义

强度校核是在压力环境下进行的，对不锈钢等金属材质制造而成的压力容器进行强度检验，首先定义一个压力向容器施加，观察压力容器在压迫作用下容器壁的变化，是否已经超出所规定的安全标准，从而实现对压力容器质量安全检测判断。其中强度校核针对内容包括容器壁厚变化、表面是否存在缺陷情况，将检测得到的各项数据记录在资料报表中，作为容器使用过程中维护依据来使用。压力容器包含很多安全零部件，也需要加入到检测范围内，强度校核是容器是否能够投入使用的一个参照依据，校核过程中也有详细的安全参照标准，方便技术人员了解压力容器是否存在安全隐患，并采取技术性方法来帮助预防容器壁损伤问题发生。

2 压力容器强度校核适合情况

当压力容器使用过程中存在内部压强下降或者需要在高压强环境下使用时，可以采取强度校核方法来观察容器使用中是否存在质量安全下降的情况，并充分利用技术性方法帮助解决。对于压力容器使用期间的泄露问题，更应该采取强度校核方法来判断故障问题发生的具体区域，后续所开展的维修检测任务才有明确针对性，帮助提升工作任务开展积极性。压力容器设计方案在具体落实中可能会受到环境因素影响，出现质量安全隐患，对于实际制造尺寸与设计方案误差严重的压力容器，也需要采取强度校核方法来帮助优化，达到压力容器制造弊端协调解决的效果。除上述压力容器自身因素外，当质检人员对压力容器的容器壁强度存在质疑时，也可以借助强度校核方法来检验，对压力容器进行筛选。

3 压力容器强度校核的具体方法

3.1 容器壁厚度计算

根据压力容器设计资料中标记的额定数据，来计算容器壁实际厚度与设计方案中是否存在差异性，并观察不同使用环境下容器壁厚度所受到的影响。生产阶段压力容器质量达标后，容器厚度将不会受到影响能与设计方案一直。但使用一段时间后，受腐蚀等因素影响，则会出现压力容器壁厚度变薄的现象，腐蚀所造成的氧化反应将容器壁表层材料反应掉，不仅仅厚度受到影响，投入使用后承载强度也因此下降，这也是当前强度校核重点针对的部分。计算容器壁厚度变化时将环境腐蚀性因素引入其中，正常情况下是允许压力容器壁损耗的，但在正常使用中损耗超出了安全标准，则视为是不科学的，需要进行更深入的校核以及研究控制，避免类似损耗在使用中再次发生。

3.2 压力容器壁受压计算

压力容器壁部分在压力环境下自身会产生一个应力，用来抵抗对容器壁造成的损害。技术人员将现场测量得到的参数录入到计算机运算软件中，利用软件来进行计算帮助节省了大量时间，也提升运算结果准确程度。当压力超过额定标准范围后，计算所得数据中也会显示出来，技术人员通过核对受压数据便能判断在压力容器使用中是否压力承受超量，以及容器壁对压力的抵御能力。检测计算时所施加的压力要与工作压力保持一致，如果所施加压力超出了工作压力，则表示检测结果自身存在误差，并不能反映实际情况，技术人员所开展的强度校核结果也不会因此受到影响。

4 压力容器强度校核的特殊形式

4.1 安全阀整定压力大于监控使用压力时

压力容器安全阀关系到整体压力系统使用安全性，对定压检测时时常会出现一种情况，检测得到的压力超过了容器的监控使用压力，表示存在超负荷使用的现象。此时需要配合强度校核来检验最终的控制效果是否会受到影响，以及压力容器使用安全性，属于特殊环境下的强度校核。阀门部分压力值是一个参考数据，可以应用在接下来的压力参数计算中，将其带入到压力容器壁厚度计算中，根据所建立的联系公式来确定最终结果是否会因此受到影响，以及公式中需要完善的控制部分，公式组合的计算结果更准确反映出了现场压力变化情况，技术人员将得到结果与压力容器使用的安全规定标准进行比较，从而实现对抗压能力下降问题的全面排查。

4.2 耐压试验前的应力校核

压力容器耐压性能不仅仅体现在强度层面，更重要的是对压力承受时间，是否在长时间受压环境下仍然能够保障压力容器壁的强度不会受到影响。容器的内压受环境影响比较严重，在实验前需要对环境因素进行二次检验，将环境因素中存在的变动性因素做出整理，观察是否存在不合理的技术性因素，探讨相关问题预防措施。耐压情况检测需要综合几次强度校核结果来共同进行。最终得到的结果能够准确反映出现场实际情况，方便技术人员对压力容器做出更合理的分析研究，耐压试验开展前进行应力校核，是其他检测技术应用的基础部分，也直接关系到最终检测结果是否具有真实意义。对于特殊环境下所开展应力校核要考虑全面因素，配合相关强度保护技术来进行，对压力容器壁进行损伤检测以及维护，压力容器强度控制可以达到最佳控制效果，配合使用中的生产技术需求来进行强度定点优化。

5 结语

上述文章中论述的内容可以了解到，压力容器的强度校核是检验检测人员必备的基本素质，也是日常工作那种需要定点强化的部分。压力容器需要进行强度校核的情况、内压、容器在压力状态下的使用稳定性、封头的计算厚度和计算压力的公式，以及强度校核时各参数的选取原则和选取经验，需要检验检测人员在长期的检验实践中不断总结及归纳，以确保压力容器等特种设备既不被错误地降压运行甚至判废，又不放过任何一台已不合格的危险压力容器，并能准确的对各种压力容器进行安全等级评定，从而提高检验检测人员的检验效率及检验质量，保证国家和人民群众的生命财产安全。

[1]刘志鹏.浅析不锈钢复合板压力容器的设计制造技术[J].工业c,2016(6):00013-00014.

[2]郭雪华,王小敏,夏少青,等.角焊缝对压力容器疲劳强度的影响——压力容器应力分析设计中的六个重要问题(五)[J].石油化工设备技术,2016,37(6):1-6.

[3]张倩,刘义.有限元方法在压力容器强度分析与疲劳寿命计算中的应用[J].化工机械,2016,43(4):508-512.