化工压力容器设计及不安全因素分析

孙文峰

摘要：压力容器是化工企业常用的生产设备。压力容器一般为罐体形状，密封性能好，能储存液体或气体。一般情况下，其内部压力较高，如果在设计过程中存在问题，就会导致其在使用过程中存在严重的安全隐患，在对其进行设计的过程中，相关工作人员的设计水平直接决定了以后工作的安全稳定，在设计过程中，必须考虑应用温度以及承受压力两个因素，要遵循严格的质量标准，针对低压容器以及高压容器的相关设计标准存在极大的区别，与此同时，在制造过程中也有极大的区别，因此，在对其进行设计过程中，需要综合考虑多方因素。笔者通过对压力容器设计过程中存在的不安全因素进行分析，并提出相关的解决策略，以提高压力容器的安全性，促进我国化工企业的持续健康发展。

关键词：机械设计;化工压力容器;不安全因素分析

引言

压力容器就是能够用来盛液体或者是气体的一种有压力的密封性的设备。现在时代在不断发展与进步，压力容器也有越来越多的种类，可以按不同的分类方法进行分类，也有很多种，但是，现在一定要加强对于压力容器的安全管理，因为从实际情况来看，我国很多的地方使用压力容器出现了一些问题，造成了一些严重的后果，所以在对压力容器进行设计的时候，一定要认真负责，把可能出现的问题解决掉。

1压力容器设计使用过程中存在的不安全因素

1.1使用寿命过长

随着压力容器的使用时间的不断延长，其性能会出现一定程度的衰减，相关材料的质量也会出现下降。在生产过程中，压力容器的使用寿命过长，会导致其出现一系列的安全问题。相关专家学者研究表明，大量的化工企业对压力容器使用寿命都不够重视。在生产过程中，存在着大量的超寿命运行的的压力容器。一部分压力容器的相关部件老化极为严重，其在生产过程中存在着大量的安全隐患。基于上述原因，整个设计工作中要提高整个设备的使用寿命，保障压力容器的安全性。

1.2材料选择不合理

材料选择直接对压力容器的安全以及相关性能产生影响，因此，压力容器的材料选择是极为重要的。在选择过程中，需要对多方面因素进行考虑，特别是压力容器的类型以及使用场景。首先，要保证压力容器的相关指标能够满足企业生产的需要，其次，设计工作人员要不断优化完善设计方案，降低生产过程中的资源消耗。最后，相关设计必须符合行业内的参数标准，减少使用过程中的质量问题。

1.3在制造过程中压力容器就会出现变形

随着技术的不断发展，在制造过程中，压力容器需要的工艺较为复杂，往往涉及多个制造环节，在制造过程中的每个环节都会对压力容器的质量产生重要影响，正是基于此，如果压力容器在制造过程中发生错误，就会对压力容器的质量产生极大的负面影响，导致其出现变形，特别是在焊接过程中，压力容器容易出现变形等多种问题，这种变形往往通过肉眼难以发现，但是，随着使用时间的延长，会带来一系列的潜在危险，因此，在压力容器的焊接过程中，应当特别注意焊接细节，防止其出现泄漏破裂，对压力容器的安全性能产生负面影响。

2设计中提升安全的相关措施

2.1提高设计寿命

在当前的化工生产过程中，压力容器往往会超过其设计使用寿命，因此，在对压力容器进行设计过程中，应当充分考虑其所处的使用场景和整体结构，通过对压力容器的设计方案进行不断优化与提高，压力容器的设计寿命，进一步提高压力容器在使用过程中的安全性以及经济性，因此，在整个设计过程中，要特别注意压力容器的耐腐蚀性，老化是导致压力容器出现问题的主要原因，相关部件的老化会导致压力容器的性能出现下降，设计人员通过提高其耐腐蚀性，能够有效延长其使用时间。除此以外，在对压力容器进行设计的过程中，相关工作人员需要对不安全因素进行一一分析，以保证整个设计方案的全面科学，提高压力容器的使用时间。

2.2解决热处理问题

要关注加热技术，也就是所谓的加热方法，因为压力容器的特点，所以热处理在设计中得到了广泛的应用。目前，热处理技术的加热方法有很多，目前常见的主要以液体或者气体燃料作为热源，主要通过相应的介质，将构建压力容器的金属材料或者是复合以及电热等直接的加热方法，还有就是采用液态盐或者金属以及浮材料进行加热和冷却的过程，通过这些过程的处理，从而让运动粒子进行间接的加热，具体的加热方法和压力容器的材料关系材料的纤维组织以及材料的化学成分发生变化，从而达到改变金属或者是复合材料的性能。在这个压力容器设计过程是比较复杂的，热处理技术是众多设计技术中的一个环节，其目的就是改善压力容器设计中的热处理问题。现在有一些压力容器的设计，在设计过程中使用一些可以降低成本的材料，这种设计忽略了热处理问题，虽然也是符合设计要求的，但是，却达不到很好的效果，如果不经过热处理，就会发生一些内部脆裂的现象，大大降低了压力容器的使用效率，压力容器也不能进行安全生产，只有经过了热处理工艺后，钢板才能更加有可塑性，才能够保证压力容器的安全性。

2.3换热器结构的选择

换热器是压力容器重要的结构，换热器的性能对于压力容器性能的选择有着十分重大的影响，因此，对换热器结构的选择十分重要。在对换热器进行设计时，要对换热器的工作环境等具体情况来进行选择，要尽量减少原材料的使用，另外，还要提高换热器的工作效率。可以采取抽出式的管束设计，有着后期保养方便的优点，并且能够适应多种环境的工作，如灰尘较多、温度变化大等。但是，它的设计结构较为复杂，并且其内部容易出现泄漏的情況，使用的原材料较多。换热器的选择还有固定管板式，具有结构简单、传热更好、耗材更少优点，但是，难以清洗、对工作环境要求严格。因此，在对换热器的设计进行选择时，要综合考虑，节约成本。

2.4合理科学的选择材料在

压力容器的设计中，如果材料选择的过程中选择不正确，就会形成一些安全隐患，所以在设计过程中，一定要合理科学地选择材料，并且优化材料，尽可能地发挥材料的最大应用价值。在使用之前，要对不同的材料进行分析，要了解他们的特点，材料的耐受力强度以及耐腐蚀性都要进行全面的了解与分析，从而选出比较优质的材料，根据压力容器具体的需要来选择材料的厚度，这样可以提高压力容器的应用效率。

2.5设计中渗透节能降耗的理念

压力容器的设计对其使用年限有着直接影响，压力容器若达不到使用的年限或者要求会导致材料的浪费并且提高了经济成本，违背了节能降耗的设计理念。在实际应用的过程中，一些废旧的压力容器能够继续使用，可以对其进行相应的维修，验证其是否可以继续使用。对于使用年限较少并且还能够继续使用的压力容器，对其进行维护与改造，继续进行使用，能够降低成本与能耗。

结束语

综上所述，在化工企业的生产过程中，压力容器发挥着重要的作用，在当前对其安全运行产生影响的因素有许多。因此，在设计压力容器时，应考虑压力容器的安全性能。通过设计方案的优化，可以提高压力容器的安全性，促进化工企业的发展。

参考文献

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