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压力容器设计及制造问题分析

关键词:压力容器;设计制造;常见问题;应对方案

1压力容器特点概述

对压力容器主要特点的梳理,有助于设计人员、生产人员更好地把握压力容器设计制造的基本要求,对于后续设计制造常见问题的探讨以及应对策略的分析提供方向性引导。

1.1压力容器安全系数高

压力容器作为特种设备,主要应用于高温、高压、深冷以及腐蚀性环境之中,由于涉及到的生产原来大多具备易燃、易爆的化学性质,要求生产企业在设计、制造的过程中,需要强调压力容器的安全性,尽量避免生产、使用过程中发生突发事故,造成生命财产损失。基于这种实际,在压力容器生产设计环节需要,从实际出发,严格遵循相关政策法律法规,规范设计、生产行为,以保证压力容器的安全性,从源头上避免安全事故的发生[1]。

1.2压力容器专业性较强

与其他设备不同,压力容器设计、制造环节有着较强的专业性,涉及到多个学科领域。通过冶金、力学、机械加工以及自动化等相关理论的高效使用,确保压力容器可以较好地适应不同场景的使用需求,以保证压力容器的耐久性。这种特点要求相关企业以及工作人员,严格遵循相关产品设计原则,依托各类专业技术手段,理顺加工制造流程,确保设计、制造各项工作得到顺利开展[2]。尤其是考虑到压力容器的用途多元,对操作压力、温度环境等较为敏感,随着压力容器结构设计的日益复杂,设计、制造等环节,工作人员往往面临较大的压力,依托专业化知识与技术,有效处理各类问题,确保压力容器作用的充分发挥。

2压力容器设计制造常见问题分析

受到多种因素的影响,压力容器设计制造过程中,暴露出诸多问题,这些问题的存在,无疑降低了压力容器的可靠性与稳定性。为改善这种局面,需要立足于实际,系统性总结、分析压力容器设计制造常见问题,提升了压力容器设计制造的指向性。

2.1压力容器选材不合理

压力容器在设计制造工作开展之前,为从源头上进行质量问题的把控,工作人员需要结合压力容器的使用场景,对压力容器的材料开展选型工作,避免因材料选用不合理而引起的压力容器质量问题。例如,部分工作人员在压力容器设计制造过程中,由于对其使用场景、使用目标把握不清;选用材料性质评估不明;没有完全按照相关技术规范以及压力容器的使用要求执行;导致未对材料进行针对性选择,这种情况如果没有得到妥善解决,势必引发压力容器在设计、加工环节出现各类问题,增加使用风险[3]。

2.2压力容器寿命较短

从目前使用情况来看,压力容器性能不够稳定,在使用年限期间,发生各类故障问题的机率较高。引发这种情况问题的原因在于,设计人员在实际的设计过程中,没有真正认识到压力容器使用寿命设计期限,认知层面的缺失,使得压力容器在后续的设计、制造环节,没有形成完备的技术机制来应对使用期限内出现的各类问题,不仅影响了正常的设备使用,又缩短了使用寿命[4]。尽管部分企业,在压力容器设计制造过程中,明确了压力容器的使用周期,但是在实际设计环节,过度依赖过往工作经验,这种情况的发生,无疑扰乱了压力容器正常的设计、制造流程,对于现阶段压力容器制备体系的完善、升级产生了消极影响。

2.3压力容器法兰设计缺陷

压力容器在设计与制造过程中,暴露出法兰设计缺陷,尤其在法兰结构的尺寸以及强度等方面存在较为明显的问题。从过往经验来看,压力容器法兰结构的安全性与稳定性,对于整个压力容器的实用性有着深远影响。例如部分工作人员在压力容器法兰设计环节,没有严格按照技术指标,对法兰尺寸做出针对性性的细化调整,导致部分法兰在设计中,出现法兰与压力容器匹配度较低的情况。这种情况的发生,无疑使得压力容器整体结构出现下降的趋势。在高温、高压等极端环境下,法兰极易发生破损,进而诱发整个压力容器结构问题的发生。这就要求在法兰设计环节,需要立足于实际,针对于法兰的基本情况以及压力容器的使用场景,进行针对性的设计以规避法兰设计缺陷,为后续设备整体设计、制造活动的开展提供方向性引导。

2.4压力容器热处理不当

压力容器设计与制造环节,需要进行热处理的频率相对较高,热处理工作如果没有得到合理应对,势必影响压力容器的规范性以及合理性。从过往经验来看,压力容器在热处理过程中,一旦没有遵循操作规范进行热处理,将导致设计方案的成效难以全面发挥。同时压力容器热处理环节在整体制造方案中往往存在片面热处理的情况,导致封头、壳体等需热处理受压元件处理不足,难以真正确保热处理的成效,对于压力容器的正常使用、作用发挥产生了消极影响。

3压力容器设计制造问题应对方案

压力容器设计制造问题的应对,需要相关企业立足于现阶段压力容器设计制造过程中存在问题,在科学性原则、实用性原则的框架下,依托现有的技术手段,进行压力容器设计制造方案的优化调整。

3.1压力容器材料的科学选型

压力容器在设计制造工作开始之前,为保证设备性能有效发挥,减少安全事件发生的机率,工作人员需要立足于实际,做好材料的选择工作,从源头上提升设计制造的水平。在这一思路的指导下,工作人员应当严格遵循压力容器设计制造的基本要求,结合压力容器的使用场景,对压力容器的材料做好针对性的选型。考虑到某些情况下,压力容器使用的材料可能存在数量不足的情况,一旦在短时间内,无法快速采购,应当严格做好替代材料的选择。替代材料选择环节与使用环节,需要认真反复地做好评估工作,确保替代材料的使用不会影响压力容器设计制造成效,切实满足压力容器设计制造的基本要求,发挥材料优势。

3.2压力容器寿命的有效设计

在压力容器寿命设计过程中,设计制造人员需要从实际出发,真正认识到压力容器使用寿命设计的有效性,遵循科学的方法界定压力容器使用寿命的数值。将寿命数值作为标准,融入到压力容器设计制造各个环节,确保压力容器质量的提升,减少故障的发生。在完成压力容器寿命设计工作后,设计制造人员需要充分考量评估设计制造标准、个人经验、技术能力等相关要素,立足于压力容器的使用场景,在完成原材料选型工作后,充分借助计算机技术对压力容器设计方案作出必要的评估,针对性地完成压力容器设计方案的细化调整,以确保压力容器寿命设计更加符合预期。

3.3压力容器法兰的准确计算

压力容器法兰设计过程中,为解决法兰设计缺陷,在设计制造过程当中,需要认真做好相关工作,以此为出发点,吸收借鉴过往有益经验,认真做好压力容器法兰参数计算工作。例如工作人员可使用ANSYS有限元分析软件完成压力容器法兰参数的计算与确定工作,快速掌握法兰受力结构以及荷载分布,切实增强压力容器法兰的结构强度以及实用性。

3.4压力容器热处理的规范

压力容器热处理环节,需要设计制造人员对压力容器的设计方案作出评估,确保热处理规范得以落实,以增强热处理效能。同时,在压力容器热处理环节,还需要从整体性角度出发,对热处理工作的内容作出细致调整,根据计算获取的相关数据,对压力容器的封头、壳体等需要热处理的零部件作出针对性的优化调整,实现热处理方案的有效性,确保压力容器热处理成效的稳步提升,以更好地满足现阶段压力容器的实用性,增强压力容器运行的稳定性。

4结语

综上所述,压力容器用途较为广泛,对于工业生产、生物制药以及民用生活有着极为深远的影响。为确保压力容器实用价值的充分发挥,减少安全事故的发生机率,有必要对压力容器的设计制造机制做出必要的完善,以有效提升压力容器的使用成效,切实满足现阶段各个领域对于压力容器的使用需求。文章从多个角度出发,积极进行深入探讨,尝试构建完备的压力容器设计制造体系。

参考文献:

[1]赵力凡,李康.压力容器设计及制造常见问题浅析[J].百科论坛电子杂志,2020(12):61-62.

[2]谢腾腾.浅谈压力容器设计的常见问题与解决措施[J].中国机械,2019(09):91-92.

[3]付启辉.浅谈压力容器设计的常见问题与解决措施[J].湖南农机,2020(07):114-115.

[4]杨瑞.浅谈压力容器设计制造安装安装常见的问题及解决方法[J].建筑工程技术与设计,2018(05):41-42.

作者:谭琇遥 单位:大连仁海重工有限公司

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