探究压力容器设计中的常见问题及对策

王建

吉林省轻工业设计研究院 吉林长春 130000

随着社会经济的快速发展，压力容器在工业发展中受到广泛使用，压力容器的质量安全与工业生产以及人员财产的安全有着密切的关系。所以压力容器的设计应多加注意它的使用期限、材料选择和焊接方面的问题。因此，文中对这些问题进行了研究和分析，并提出了适当的解决对策。

1 压力容器的主要特点

1.1 压力容器需要高度的安全性

压力容器应用的条件非常差，通常是在极冷、高温、高压和强腐蚀生产环境中使用，而容器中含有易燃或爆炸性的化学介质。此外，确保安全使用压力容器，坚持安全至上的原则，在压力容器的设计中，要保障压力容器的质量安全，在相关法律条例的基础上进行后期的加工和制造，以确保压力容器在生产和使用过程中的安全[1]。

1.2 压力容器的设计非常专业

与普通工业机械的设计相比，压力容器的设计需要专业的技术，而在压力容器设计过程中，会涉及到各种不同的学科，对专业知识技术的需要，对机械的知识和技术的需要，以及质量安全监测技术，甚至需要计算机软件操作开发技术。所以，确保压力容器的设计成功，各部门应协调合作，进而做好共同任务。

1.3 压力容器的产品结构多样

目前，在许多工业生产中都会用到压力容器，不同部门使用的压力容器在结构和质量上具有差异性，所以压力容器的结构和设计要求各不相同。另一方面，即使压力容器的结构复杂，型号不相同，但在设计和生产过程中，它的机械部件和技术具有很大的相似性，设计制造企业应该对这些相似信息进行充分的利用和分析，提高企业在压力容器市场中企业的竞争力[2]。

2 压力容器设计中的常见问题

2.1 选择材料的质量不达标

在压力容器中选择材料的优劣会影响到压力容器的质量和性能，因此材料的选择是压力容器设计的重点。然而，目前所选择的材料存在一些问题，导致压力贮器无法在结构和强度上达到标准要求，在使用过程中出现各种故障，从而降低了其使用寿命。例如，如果材料太厚或太小，就会对压力容器的结构和密度产生重大影响。此外，在材料选择过程中应充分考虑到经济因素，以避免压力贮器设计成本过高的问题。

2.2 热处理问题

在热处理设计环节中，缺少严格的标准，一些热处理设计的缺陷较为明显，会在后期生产的热处理环节中造成操作不当等问题；在容器热处理环节中，还有一个较为重要的问题，就是完整性问题，比如，当前在设计中虽然对容器壳体以及封头较为重视，同时，其效果也较为理想，但是，在接管热处理环节中，对其有着较为严重的忽视现象在，对于容器安全性而言，造成一定影响。

2.3 焊接接头无损检测过程中存在的问题

一般来说，焊接试验分为内部和外部检查。外部检查是指有关人员进行光学或标准测试，例如测量仪器；内部检查是指辐射测试、磁粉检查、超声波检查、涡轮检查、红外检查等，无损焊接检查的目的是确保所有导体良好接触，从而确保压力贮器正常工作。所有焊接结构都必须进行监测，但事实上，许多工作人员忽视了焊接不全检查的重要性，这导致检查过程中缺乏严，及时发现许多问题，影响到压力容器的使用。

3 压力容器设计中常见问题的解决对策

3.1 改进使用寿命设计的策略

就其设计使用年限而言，设计人员必须依据压力容器的各项指标和规定，从多个方面分析和思考，切实依据相关规定和指标进行设计。这也是设计人员必须要恪守的基础性原则，也就是说，各张设计图纸中均须注明其设计使用年限的情况。为了科学地设计它的使用年限，设计人员应该最大限度地分析和把握它的具体使用环境，增强它的可靠性等，尽可能地降低相关的安全隐患；按照它使用的各种材料，测算其外部与内部的压力差，耐腐蚀性能力等，从而求出它的腐蚀性承受度，更科学的计算它的使用年限[3]。

3.2 热处理过程中的主要程序与技术处理要点

在加热处理期间需要对以下几个操作要点给予重视：需要注意加热期间所采用的热量来源，因为传统热处理期间使用的并不是先进设备，一般是烧煤和烧炭等老式的加热方法；加热期间对温度的控制，不同容器的金属材料在加热温度上也存在一定区别，需要结合具体情况来调节温度，为热处理效果提供保障；对完成加热的容器进行保护处理，经过加工后的金属直接暴露在空气之中极易发生氧化反应，因此在加热期间要尽可能降低空气含量，或者适当应用一些有效的方法来保护容器。

3.3 焊接接头无损检测相关问题的防范策略

尽管当前用于焊接接头无损检验的方法有很多种，但在实际应用过程中，工作人员必须合理选择检验方法。一般来说，射线检测对气孔以及夹渣等体积性的缺陷更为敏感，而对面状缺陷的检测不够准确。因此，在对压力容器内部的缺陷进行无损检验时，必须结合实际情况来慎重考虑。同时，在采用不同的检测方法对同一位置进行检验时，工作人员必须注意选择不同的标准，切忌用同一标准对待不同的检测方法。在对压力容器无损检验完成之后，相关人员还要对重点部位进行抽检，确保检测结果合理准确。随着科学技术的不断进步，相关人员必须做好科研工作，进一步提高无损检测技术，充分利用物理技术的最新成果，提高无损检测技术的定位准确性；要加强无损检测的自动化技术，提高自动化水平及检测效率等。

4 结语

总之，作为压力容器的设计人员，必须始终遵循安全至上的原则，在设计过程中全面考虑，及时解决可能存在的问题，才能保证设计出安全可靠的产品。因此，国家相关部门及企业必须重视压力容器的设计工作，提高容器的质量及性能。同时，在长期的实践过程中，相关工作人员必须不断总结压力容器设计中存在的各种问题，并充分学习和借鉴其他单位的积极经验，以完善压力容器的设计工作。相信未来，在各方的共同努力之下，我国压力容器的质量一定会大有提高。