论压力容器设计制造中的常见问题

崔一礼

摘 要：压力容器是工业生产和生活領域中用到的非常广泛的一种设备，其优点是具有较强的负荷能力和强度，结构呈现一定的复杂度，在使用中具有可靠的安全性。同时，压力容器由于承受较大的压力因此存在一定的危险性，因此各相关部门对压力容器的设计、生产、制造以及使用等过程都具有严格的流程规范，介于此，本文对压力同期设计和制造过程中容易出现的问题进行了分析和研究，根据实际情况针对提出的问题提供了一些合理的解决措施。

关键词：压力容器;设计;制造;措施

压力容器在工业生产方面具有重要的意义，特别是在石油化工领域，压力容器在石油化工方面是承载石油压力的重要设备，这就对压力容器的安全性要求很高，压力容器的设计是非常严格的，由于压力容器的用途不一样，所以导致压力容器在质量性能等方面也是不同的，这就要求设计人员在设计的过程中根据压力容器所承受的压力的大小不同而改变设计方案，一旦压力容器的设计出现了问题，很容易导致压力容器在工作时出现威胁到施工人员人身安全的情况，所以在设计压力容器的时候，一定要仔细多方面的考虑，以确保压力容器的质量。

一、压力容器设计与制造要求

1.具有较高的安全性能。压力容器无论是设计还是制造环节，都要严格按照各项标准规范进行实施，并确保设计制造的标准实施有强制性和时效性，符合最新的设计标准。压力容器在投入使用后多处在高温高压、腐蚀、真空等环境，且工作环境中经常存在易燃、易爆、剧毒的介质。所以，压力容器必须具有高安全性。

2.压力容器设计高水准。压力容器与普通容器最大的区别就是，设计过程必须确保专业化。利用现在软件进行压力容器的产品研发中，必须要求研发人员首先具备熟练的计算机软件操作能力，并能够具有专业的设备研究理论，确保设计过程的高水准。压力容器的设计制造涉及较多行业，无论是机械加工、防腐还是冶金、安全监测，都要加强协作，联合确保过程的专业性，全力保障压力容器的设计制造专业性。

3.容器结构参数多样化。压力容器广泛应用在石油、化工、医药、食品等多个行业，而且每个行业对容器的结构，参数、功能要求都存在多样化，所以，压力容器的设计制造就要具备多样性的要求。压力容器虽然在工艺流程上和外观形状上具有较多的相似性，但是还是要根据各行业对容器的特殊要求进行参数的精细化设计，并从容器结构上进行严格的匹配，做好容器焊接质量控制，确保容器规格能够符合多样化要求。

二、压力容器设计制造过程中的常见问题

1.容器材料质量不符合要求。容器产品质量如何，关键的第一步就是做好严格的材料筛选，避免材料问题导致的容器质量缺陷，如果选材不对可能会造成严重的事故发生。

2.压力容器制造中的变形问题。压力容器在制作中很容易出现的问题就是变形。出现变形问题的诱发原因是多方面的。其次，压力容器在使用中如果被施加的压力超出了容器自身的承受力，就会导致容器的变形或者裂缝。最后，压力容器制造过程没有按照标准的工艺流程进行，加工中出现一定的误差，这些都会带来容器的变形问题。

3.焊接工艺流程不达标。压力容器进入到制造阶段，最核心的环节就是焊接工艺，而焊接工艺的标准性会对容器的质量有很大的影响。焊接分横向和纵向两种，而在这焊接工艺的选取和实施中就会导致容器的一些焊接缺陷问题。而目前为止，容器的焊接工艺没有其他形式的代替，所以，焊接工艺是否标准，对容器的缺陷程度带来的影响非常大。

三、压力容器设计制造中常见问题解决措施

1.严格控制压力容器材料质量。由以上可知，压力容器的制造在质量上很大程度依赖于材料。所以，必须严格按照国家相关规定及行业标准对容器所用材料进行合理的选取。并结合不同行业的实际容器性能需求，对应的材料要做合理的筛选。对在材料选取中无法购买的特殊材料用其他材料进行代替时，要对其相关的参数进行实验分析，实验分析的结果要形成技术报告提出申请并经技术专家鉴定通过后才可使用，确保所用材料的性能良好性。所以说，无论是容器所用的原始材料，还是替代材料，都应该符合容器的生产标准要求。并结合实际的容器使用情况，加强对所有材料各方面的性能检测。严格把控材料采购关，降低因材料质量不符合要求而带来的容器缺陷问题发生概率。

2.积极应对容器变形问题。考虑到压力容器在制作过程和焊接环节所出现的变形问题，要根据变形的不同程度和方式来进行焊接工艺的优化。当压力容器是通过各种材料组合进行焊接时，首先，要在设计阶段对焊接所预留的伸缩量进行标准的数值设定，避免因焊接量不符合标准而导致焊接后容器的壳体出现裂缝。为了确保容器能够具有可靠性，要结合以往的容器制作经验对容易出现变形的部位采用反向焊接方法来提升其牢固性，降低焊接变形问题。对于因应力而造成的容器变形问题，一般是采用热处理的焊接方式来改善。内力的出现一般是源于容器所处的环境温度或者压力较高，所以，焊接中必须做好合理的温度和压力控制，确保焊接面各个方位的受热均匀性。如果压力容器在设计中出现了误差而导致在制作中出现的变形，必须要对容器的模板进行仔细检查，同时要做好尺寸的匹配，严格的模具和模板尺寸設置来避免人为错误而导致的变形。在容器变形问题的解决上，还要将热胀冷缩等问题考虑，做好收缩量的预先设计，确保制作符合要求。

3.不断提升焊接工艺水平。焊接技术水平也是影响压力容器生产质量的关键，所以在综合考虑材料质量，变形问题等基础上，还要借助现代技术手段，对容器的焊接工艺进行不断地研究和创新，通过精密化和无缝化处理，并借助智能化操控来实现容器的自动化焊接。

四、压力容器未来的设计制造趋势

1.超大容量。压力容器将向外观尺寸的超大型发展，这样可以通过增加容量来降低容器的生产投入，资源高效利用，并能够推动生产领域的效率提升，降低运营成本。

2.随着压力容器的容量增加，所用材料的性能也会不断攀升，压力容器材料的刚性，韧性等性能和安全度将越来越高。

3.压力容器的设计将通过数据建模形式走向精细化，制造过程也将走向智能化，可以根据数据编程来控制压力容器的生产参数，提升仪器的生产精度。

五、结束语

总的来说，现阶段压力容器已经成为工业制造生产领域中最重要的特种设备之一被广泛应用于工业生产过程中，因此在设计制造中一定要保证其科学合理性，提高设计制造的质量和水平。所以，必须将这两个环节作为重要过程加以重视，能够严格的进行质量检验，并根据缺陷问题做全面分析和优化，做好质量隐患的提前预防，确保压力容器的设计、制造高水平。

参考文献

[1]丁旺.压力容器设计及制造常见问题浅析[J].广东化工，2017（13）：327-328.

[2]张国杰，赵振远.压力容器设计若干技术问题解析[J].化工管理，2016（09）：77.

[3]张磊，谢文喆.压力容器设计及容易忽视的问题[J].石化技术，2016（10）：203，198.

[4]王争，沈和云，王学生.对压力容器最高允许工作压力的探讨[J].化工设备与管道，2015（2）：.22-25.