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压力容器设计问题与解决措施探讨

摘要:中国社会目前正在迅速发展,各行各业都取得了巨大的成就。在各个行业的发展过程中,必须依靠各种设备,其中压力容器在我国许多地区是应用非常广泛且非常重要的设备。压力容器设计的合理性决定了压力容器的效率,中国压力容器的现代设计仍然存在许多问题,这就导致压力容器发生故障的可能性增加。因此,设计部门必须妥善的解决好这些问题,通过对这些问题的深入分析并用适当的方法进行改进,从而尽可能地增加压力容器设计的合理性。文章分析了压力容器设计的不足,并为此提出了一些相关意见和解决措施。

关键词:压力容器设计;常见问题;解决措施

随着社会经济的飞速发展,中国正逐步向“中国制造”发展。为了提高中国的国际竞争力,必须提高每种产品的质量。压力容器广泛应用于化工,石油,医药,食品等行业。由于这些行业中的大多数材料是有毒,易燃和易爆的,一旦压力容器的构造不合理或不正确,就会因此导致产品质量的低下,严重情况下还会发生安全事故。因此,设计压力容器时,设计人员应格外小心。

1压力容器设计问题分析

1.1热处理问题

热处理问题主要表现在两个方面:首先,没有严格的标准。如果不严格制定压力容器热处理的设计标准,则热处理过程太粗糙,会隐藏更多的隐患,并对后续生产工作产生不利影响。另外,在实际的设计过程中,必须保证热处理的完整性,这是达到理想设计和生产状态的唯一方法。如果无法保证这两点,那么就会大幅度降低压力容器的安全性和可靠性。

1.2材料问题

材料方面的常见问题主要发生在以下三个方面:(1)类型错误。有关专业人士应根据对压力容器的介质特性和耐压强度的各种要求选择合适的材料类型。(2)材料缺陷。如果材料本身的质量存在缺陷,则不能保证压力容器的结构和强度,还会对以后的使用产生不利影响。(3)缺乏材料经济特性的考虑。选择材料时还应考虑材料的经济特性,否则将严重损害后续的生产工作和整个企业的经济效益。

1.3忽略压力容器的使用寿命

通常,每种产品都有一定的使用寿命,特别是对于压力容器这类设备,此类设备需要更长的使用寿命。如果寿命太短,则生产成本增加。在设计压力容器时,通常会忽略指定压力容器的标定,并忽略压力容器预期的使用年限。当考虑压力容器的寿命时,首先要结合实际情况进行预测,并且通常应该考虑影响压力容器的寿命的因素,例如:与相同材料相比,哪种高质量的材料可以有效地延长压力容器的使用寿命,以及如果根据相关标准进行设计,压力容器是否更耐用。不同的设计方案会在一定程度上影响压力容器的质量,但是,这些设计方面并未引起太多关注。

1.4不符合压力容器设计控制系统标准

设计压力容器时,设计人员没有严格遵守压力容器设计相应控制系统的标准,并且设计人员对每个压力容器设计单元没有足够的了解,熟悉压力容器的处理技术和技术实践(安装,维护,操作和维护)以及质量控制等也很不足,设计人员的专业水平太低。这些因素都会直接严重影响压力容器的设计质量,因而非常有必要采取措施对这些现象进行整治,减少和消除不符合压力容器设计控制系统标准的种种行为。

1.5经济考虑不足

在设计压力容器时,设计人员必须充分考虑压力容器的安全特性。选择设备材料时,必须考虑设备的存储温度、材料之间的焊接、构造压力以及各个介质之间的特性,全面考虑压力容器结构冷热加工的性能和效率。值得关注的是,压力容器的设计成本直接影响设备材料和压力容器的整体质量。一般在设计压力容器时,设计人员会选择较便宜的压力容器材料,以有效降低成本并实现经济合理性,从而大大降低了压力容器的质量[1]。

2压力容器设计常见问题的解决措施

2.1规范热处理设计

热处理是压力容器设计中的常见问题,而对这一过程进行标准化规范是有效解决此问题的前提。该计划基本上可以从两个方面开始,我们不仅应专注于实际设计的各个方面,为整体提高热处理效果做出贡献,而且还应制定有针对性的标准化工艺,结合不同的细节。相关研究表明,在设计厚度为20毫米,直径为400毫米的低合金钢或碳素钢时,应将其作为无缝钢管。尽管低合金钢满足设计要求,但从理论上讲,这会影响压力容器的各种功能和整体效果,如果不进行处理,则会导致存在许多问题,例如钢板冷轧后的晶粒变形和破坏。尽管在冷却和成形后提高了钢的强度和硬度,但延展性降低。鉴于这种情况,应使用重结晶退火以改善钢板的延展性并改善材料的机械性能,从而为压力容器设备的安全稳定运行提供可靠的保证。

2.2科学合理的材料选择

在选择压力容器的材料时,设计人员应选择具有更好的耐热性和具有良好焊接功能的材料,来确保压力容器结构的密封性的强度。如果某种材料所有指标均符合相关规定的要求,那么将它投入使用过程中,还要同时进一步优化使用压力容器的安全指标。

2.3注意使用寿命

为了确保对压力容器的使用寿命进行适当的设计,设计人员应加强考虑其实际工作环境并提高其可靠性。同时,在对所用材料进行全面检查的基础上,应测量压力容器内部/外部的压降和耐腐蚀性,以保持耐腐蚀程度,进而可以科学合理地计算压力容器的使用寿命。为了提高测量结果的可靠性,设计时应该对设备在最坏情况的环境进行建模。此外,设计人员还必须考虑用户在实际应用过程中可能发生的不当操作,在设计图上清楚地标记它,改善压力容器的使用条件,并在其承重组件和壁厚参数计算方面进行准确的性能测量从而确保科学合理地制定使用寿命[2]。

2.4严格遵守压力容器设计人员的管理制度

在设计压力容器时,设计人员必须严格遵守压力容器控制系统的设计规则。公司应加强对设计人员的专业能力和职业素养进行教育,并定期评估教育成果。同时,公司可以聘请专业设计师来培训设备设计工程师,以便设备设计工程师对压力容器的组件和制造以及安装,加工技术,操作和维护,质量控制和技术实践知识有深入的了解,进一步提高设计人员的设计水平和技能,最终提高压力容器的设计质量。

2.5注意设计细节

设计压力容器时,设计人员必须注意细节。为了对压力容器进行良好的热处理,必须彻底分析压力容器的工艺技术,以便智能地设计压力容器冷热成型的元件。同时,设计人员应注意喷嘴和压力容器配件的热处理位置,并妥善处理零件,以免造成压力容器结构短路,在一定程度上延长压力容器的使用寿命,并确保压力容器的使用安全[3]。

3结束语

简而言之,压力容器和人的生命安全及其财产直接相关,小小的设计错误可能会造成永久性损坏。这就要求设计人员在设计压力容器时必须严格采用材料,控制影响压力容器设计质量的基本问题来保证压力容器的安全。在设计领域,我们一直在遵循国家有关规定,不断完善自己,并与其他行业紧密合作,来为明天的工业繁荣做出自己的贡献。

参考文献

[1]顾贤.压力容器设计过程中的常见问题及防范措施[J].化工管理,2015(35):15.

[2]谢亚武.压力容器设计中的常见问题及解决策略[J].石化技术,2015,22(10):53+48.

[3]王驰.压力容器制造常见问题及解决措施探讨[J].中国新技术新产品,2013(18):118.

作者:付启辉 单位:江苏中圣压力容器装备制造有限公司

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