化工设备压力容器的规范设计与发展前景

王艳立 孙玉凤

山东联盟特种装备有限公司 山东寿光 262700

化工生产相对来说危险系数是很大的，而压力容器在生产过程中有着重要的作用，要合理的设计化工设备压力容器才能减少生产过程中出现的不必要问题，确保生产能够顺利的进行。因此，设计化工设备压力容器的人员应当不断就现有生产情况进行监控、总结、提升，并严格遵守生产过程中的标准，提升自身的设计水平，设计出高效、高质、安全系数高的压力容器[1]。

1 化工设备压力容器的规范设计

1.1 化工设备压力容器的重要性

化工生产是一个危险系数较高的生产工作。因为化工生产所用到的材料大部分都具有腐蚀性、易燃易爆性，没有符合标准的化工设备压力器很容易产生火灾、爆炸等现象，对在化工工厂工作的人员来说具有巨大的危险隐患。因此，化工设备压力器必须要严格按照要求设计生产，必须是能够支持起化工生产过程中所要承受的压力、温度以及生产过程中的其他因素。

1.2 基于压力容器设计的基础理论进行设计延伸

当下化工设备压力容器的设计师有一定理论依据的，一般采用的是弹性失效准则。简单来说就是设计化工设备压力容器要考虑到一个最大应力点，每个材料都是由自身承受最大的系数范围，一旦超过这个系数将会没有了弹性空间，进入塑性。常规的压力容器在设计过程中都采取这个准则，但随着技术的发展，发现这个准则考虑的应力点比较片面，并没有考虑到边缘和局部应力以及生产过程的热应力等问题。

过去设计的时候为确保压力容器的承受力，通常会直接提升1倍的应力承受系数来确保安全，也防止设计过程中对于力的分析不足。但，科技的不断发展，化工生产过程中各种系数的提升，单依靠过去的弹性失效准则设计压力容器显然是不足够的。应当在这基础上加入弹塑性、塑性失效准则、爆破失效、断裂失效来进行压力容器的可靠性设计。可以说是从安全角度出发设计出能够防止压力容器塑性、爆破、断裂的情况，提升容器的整体结构和安全系数。

1.3 严格按照生产规范进行选材

化工设备压力容器规范设计需要将材料考虑进去，选取时应当考虑材料的设计、温度、硬度以及材料自身的材质问题，是否能够用来设计压力容器，以及后期维护问题，不能说要加强容器的硬度就盲目的增加钢板厚度。另外，还要考虑到制作成本问题、后期的运营以及维护成本问题，这些因素都应在一个合理范围内，要基于当下化工行业的发展情况来思考、设计、选材。其次，压力容器应当结构简单、制作方便。过于复杂的压力容器不利于制造与后期的操作维护，进而也会提升运营维护成本。常规情况下应该尽可能用一些低合金刚材料和常规碳素钢。

2 化工设备压力容器的发展前景

化工设备压力容器的设计与多个技术息息相关、相互制约着，它的发展与一些新材料、新技术的出现有着不可分割的关系。

首先，互联网技术的出现促进了化工设备压力容器设计的进一步发展。现在很多传统的工业都随着互联网技术的出现开始转变，设备压力容器设计也不例外。例如，互联网技术融入到生产过程中，监控记录当下化工设备压力容器的各种系数，进而为压力容器更新换代提供了更加精准的参考数据，在技术与设计人员思考压力容器设计时能够更具体的思考相关压力系数，提升压力容器的压力系数。就企业公司层面来说，高质量的压力容器为企业带来更好的经济效益，可见互联网技术下的压力容器发展前景可观。

其次，焊机技术与质量的提升将化工设备压力容器的制造更加的精准、细致。设计方案到压力容器制造涉及的关键技术就是焊接，过去传统的焊接技术已经不能满足当下社会的发展。而当前化工行业对于这方面都关注于焊接自动化技术，通过电脑技术设定参数，让焊接设备自动操作，设计制造过程更加快速。对于压力容器来说更新换代更快速，科技的发展也推动的压力容器的发展，而且，焊接设备根据设定的参数进行材料焊接，将焊接误差降低，进而提升了压力容器的质量。

最后，材料的更新换代速度块，更多高效低成本的材料出现。压力容器制造对于材料的选择有着很高的要求，对于材料的硬度、韧性、弹性都有着严格的要求。而现在对于纳米技术的研究上有了重大突破，未来更会将纳米技术运用到各行各业当中。化工设备压力容器设计中如果采取了纳米技术将会是一个重大的突破。纳米技术材料最大的特点是能够进行自动修复一些磨损和裂痕，而且还能进行调整材料自身的介质常数、韧性熔点等相关力学性能。这让化工设备压力容器设计变得不再复杂，在传统意义上考虑到的系数可以不必考虑太多，弹力失效准则、爆破准则、塑性准则这些对于智能可变的纳米技术来说变得不再复杂。化工设备压力容器设计人员在设计过程中，只需将纳米技术融合其中，采用纳米技术新材料，能够随时应对化工生产过程中出现的变故，进行实时的系数调整，这无疑是一个理想型材料，对于压力容器的未来发展有着重大作用，不仅对于降低成本有着积极作用，更大大的降低安全事故的发生率。因此，相关设计技术人员应该着眼于先进的制造技术，大力推动并引进新技术，让化工设备压力容器设计能够更上一层，实现更高效安全的生产[2]。

3 结语

化工设备压力容器在生产过程中的重要性是众所周知的，因此，对于压力容器的设计必须要按照生产过程中的标准数据进行，遵守设计标准规范，将安全问题作为首要考虑因素。其次，要合理的进行成本控制，实现低成本高效的效果。最后，要求设计技术人员加强沟通，关注科技发展，提升自身技术水平学习先进技术，进而生产出更好的化工设备压力容器，帮助企业高效生产，提升企业的市场竞争力[3-4]。