压力容器设计通病及对策探讨

李赵 金立玺 付红栓

摘要：随着全球经济的蓬勃发展，科技水平的突飞猛进，城市现代化和社会的迅速发展，带动了各行各业在市场经济中的迅猛发展，现代化工业领域在这种趋势下也获得了前所未有的崛起。与此同时，压力容器在工业生产中扩大了其生产规模，被广泛地应用于建筑、核能等各行业。本文就针对压力容器在生产制造过程中的设计环节开展研究，并针对其现状问题提出更优化的举措。

关键词：压力容器;工业生产;设计问题;合理举措

当今社会，在我国国家政策的正确引导之下，我们逐渐步入了现代化工业生产的进程中去，通过使用节能型、环保型、质量型技术来达到保护环境以及促进可持续发展的目的。在工业生产压力容器的工艺在发达国家已进入成熟阶段，为顺应全球化发展，我国需要更加积极的优化该产品的设计工艺技术，更好的使压力容器的设计工作获得高质量、高水平的进步。

一、压力容器在设计工作中常见的问题

1.1压力容器设计未考虑材料问题

由于压力容器的特殊性，其在使用过程会受到内部、外部环境因素的严重影响，导致质量得不到有效控制，阻碍其发挥最大价值。就目前来看，较为严重的设计环节的问题就是在选材上的缺陷。根据选取的原材料其成分的差异性，会对整个压力容器的属性造成限制。如果操作人员为了节约经济成本，一旦使用了相对劣质的材料进行制造，会严重影响最终产品的质量，甚至引起安全事故的发生。一般情况下，限制选材或者改变其材料的主要原因包括：操作人员自身的经验不足;压力容器使用方或用户的要求不同;压力容器的使用环境的影响以及其自身体积大小、外观的差异。比如，一些环境相对恶劣的环境下使用压力容器，那所设计材料的价格会因此提高不少，间接导致了材料成本的预算不受控制的提高。近些年来，我国的国家积极推广节能环保政策，这一政策的实施，使好多的原材料的市场价格突飞猛涨。而压力容器的材料要求又高于其他工业设备，因此选材对设计工作的影响巨大。

1.2压力容器设计未全面考虑容器泄露而引发的应力腐蚀

有些压力容器会被应用于核能建设等对其质量、密封性能等要求更高领域，一旦进入这些领域内，那就要进行基本的泄露检测工作，确保其密闭性是否完好。而当前现状，大多数企业过于重视企业的经济效益而忽略了工作质量的重要性。在进行泄露檢测过程中，对这项工作的重视程度严重不足，大大降低了检测的作用。检测人员经常会出现不按正规的检测流程进行检测，并且检测不全面，对一些问题避而不见，导致许多存在的问题被忽视。同时，该行业的工作人员的专业性还存在不足的现象，对于这方面的人才选拔还存在疏漏。许多工作人员对知识的掌握度不够，不能顺利的完成检测工作，并且对于检测工作过于滞后，不能与时俱进，使检测效果跟不上实际需要。如果检测不到位就会引发泄漏事故，这样会使一些具有毒性甚至腐蚀性的物质产生，并对压力容器发生应力腐蚀，持久的拉应力导致材料被损坏，出现安全事故。

1.3压力容器设计未考虑热处理问题

在压力容器的设计过程中，对热处理问题的研究和慎重考虑是不可避免的，因为其处理效果对压力容器使用的可靠度有着直接影响。对热处理问题的设计主要在压力容器的封口处、壳体的处理技术、接管处等区域，但经常出现对接管处的热处理问题忽视，引发不必要的安全问题。因为热处理技术需要严格按照国家规定的标准进行，只要这样才能保证一些具备应力腐蚀性的介质不会对压力容器造成威胁，有毒性物质不会出现容器泄露而影响正常使用等。在热处理的设计问题上，一般都是因为冷成形的变形率达不到规定的标准，热处理有没有被科学合理的设计出来，不能应对突发性隐患，导致压力容器受损。

二、压力容器设计过程中常见问题的对策

2.1 压力容器的材料成本控制以及改变问题的对策

根据上述可以了解到压力容器在选材上要求比较高，其变化也相对频繁，因此，为了更好地适应实际工程需要，施工方在进行压力容器的设计时要及时的进行材料的选择和更换。不同的阶段要选择符合使用需求的材料，比如说，在进行钢板的替换时，需要将比较薄的钢板换成材质相对厚一些的钢板时，因为厚度的改变会使其连接处的结构也随之变化，像封头及壳体的有效连接最应该提起注意。因为如果不能及时进行调整，会因厚度增加影响焊接的质量。对其材料成本进行变动情况的监控工作。并将设计过程所需的各种材料资源进行合理的分配并使用，避免因管理不当导致资源浪费的现象严重。对操作人员的管理要做到切实可行，严格按照责任制进行奖惩措施，保证每个工作人员对工作的高度责任心以及正确认识。

2.2 压力容器设计过程中热处理问题的对策

热处理问题一直是其设计过程最应考虑的因素之一，操作人员在进行压力容器的设计工艺时，要时刻了解其热处理措施是否完善，及时发现其存在的不足之处，进行妥善的处理，科学地提升容器整体的稳定性。在对热处理系统进行优化时，要进行更为明显的标注信息，操作人员要按照相应流程进行操作，提高整体的使用效果。

2.3 压力容器设计过程中泄露性试验问题的对策

对于压力容器的泄露问题一定要加强防范意识，提高泄露性试验的开展力度，合理控制实验过程中中的各个参数、指标，一旦发现风险因素进行的进行评估，从而能及时的进行补救措施，避免泄露事故带来严重的安全问题。

三、结束语

综上所述，我们可以看出当前在压力容器的生产制造过程中，设计工艺已经逐渐发展壮大起来，但发展的同时也凸显出一定的根本性问题，只有积极的进行反思，加大改善、创新的力度，才能改变当前的现状，使其朝着更加优质的方向进步。压力容器受各种因素的影响严重，所以使其设计工艺更加科学化、合理化成为了当前的关键，这样才能最大程度的提高压力容器的质量。

参考文献：

[1]第十一届全国压力容器设计学术会议暨第九届压力容器设计委员会全体会议通知[J];压力容器;2018年10期

[2]王院利;许俊佳;许运涛;压力容器设计的若干技术问题及解决途径[J];现代制造技术与装备;2018年07期

[3]李桂苓;杜丽敏;压力容器设计中对热处理的考虑（摘要）[A];2010全国机电企业工艺年会《上海电气杯》征文论文集[C];2020年

上海市特种设备监督检验技术研究院 上海 200062