關(guān)于壓力容器設(shè)計中的問題及控制措施

1、<p>　　關(guān)于壓力容器設(shè)計中的問題及控制措施</p><p>　　摘要：隨著我國工業(yè)化建設(shè)不斷深入，壓力容器已廣泛的運用于各領(lǐng)域中。壓力容器的有效運行與其設(shè)計質(zhì)量有重要的關(guān)系。本文針對在壓力容器的設(shè)計過程中如何提高設(shè)計質(zhì)量，避免發(fā)生重大損失，提出相關(guān)建議。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：壓力容器設(shè)計 問題研究質(zhì)量控制 </p><p>　　中圖分類號：T

2、H49 文獻標識碼：A </p><p><b>　　一、壓力容器設(shè)計 </b></p><p>　　在壓力容器設(shè)計時，要根據(jù)設(shè)計壓力、溫度、介質(zhì)特性等一系列參數(shù)合理選擇材料、進行有效的受力分析和計算、確定容器的壁厚和直徑等。所以，在實際的設(shè)計過程中，選擇參數(shù)要合理，計算要準確，做到設(shè)計的流程標準化和精準化。 </p><p>　　分析設(shè)計要求

3、的各項參數(shù)指標。在進行設(shè)計之前，對于參數(shù)的有效分析，是容器質(zhì)量保障的關(guān)鍵。通過合理的數(shù)據(jù)分析，保障設(shè)計所用的材質(zhì)符合設(shè)計的要求。同時，通過合理的參數(shù)分析，可以把握好各項容器的設(shè)計標準，避免了設(shè)計參數(shù)不達標的問題出現(xiàn)。對于容器的受力情況的精準計算是容器設(shè)計質(zhì)量的一個關(guān)鍵保障。壓力容器應(yīng)具有良好的受力結(jié)構(gòu)，以保障其工作安全的運行。在容器壁上的各個口徑、支座等部件的設(shè)計時，要保證其罐體的均勻性，注意其罐體的局部受力情況。 </p>

4、<p>　　二、壓力容器設(shè)計中容易忽視的問題 </p><p>　　在壓力容器的設(shè)計過程中，有些重要的問題容易被忽視，從而造成容器質(zhì)量上存在諸多的安全隱患，影響設(shè)備的設(shè)計質(zhì)量，使得設(shè)備在實際的使用運行中出現(xiàn)非常嚴重的安全問題。 </p><p><b>　　（一）材料的問題 </b></p><p>　　在壓力容器的使用過程中，對

5、壓力容器的承受力有著嚴格的要求。壓力容器的材料用鋼需要根據(jù)設(shè)計的需求，對鋼材的諸多的紋理性質(zhì)進行有效的加工改造。在實際的設(shè)計中，為了讓壓力容器能夠承受較高的壓力，會相應(yīng)的增加所用鋼板的厚度，來提高其抗壓能力。但在設(shè)計過程中，如果一味的追求壓力容器的抗壓能力，也是不對的。化工用鋼材的選用除考慮設(shè)備的設(shè)計壓力、設(shè)計溫度、介質(zhì)特性、材料的焊接性能、冷熱加工性能、熱處理以及容器的結(jié)構(gòu)外，還需要考慮其經(jīng)濟合理性。盲目地提高鋼板厚度是錯誤的。 &l

6、t;/p><p>　　1.當設(shè)計壓力較高、結(jié)構(gòu)尺寸較大而使設(shè)備殼體壁厚較大時，如殼體材料仍選用碳素鋼（如Q235）將導(dǎo)致壁厚增大、質(zhì)量增加，不僅多用金屬材料，而且會導(dǎo)致制造、運輸、安裝、土建基礎(chǔ)等的費用提高，因而提高了總的工程造價?！阍谝詮姸瓤刂茷橹鞯那闆r下，當殼體壁厚超過8mm時，應(yīng)優(yōu)先選用低合金鋼。當設(shè)計壓力較小、直徑較大、以剛度控制或以結(jié)構(gòu)設(shè)計為主時，應(yīng)盡量選用普通碳素鋼。 </p><p

7、>　　2.HG/T20581—2011鋼制化工容器材料選用規(guī)i蟄中第5.1.2條“同時符合下列條件的高溫壓力容器主要受壓元件用鋼應(yīng)按爐罐號，復(fù)驗設(shè)計溫度下的屈服強度值，其值不得低于相應(yīng)許用應(yīng)力值的1.6倍（奧氏體鋼為15倍）。包括：設(shè)計溫度大于300℃；設(shè)計壓力大于1.6MPa；鋼材厚度大于等于20mm：鋼材主要截面以承受一次薄膜應(yīng)力為主，且其厚度取決于強度計算的結(jié)果。 </p><p><b>

8、　?。ǘ┓ㄌm問題 </b></p><p>　　我國在法蘭設(shè)計上制定了嚴格的標準規(guī)范，對各種法蘭都有非常具體的嚴格要求。在進行壓力容器設(shè)計時，由于設(shè)計者疏于對法蘭的使用，不能嚴格的按照設(shè)計標準進行法蘭的有效選擇，從而導(dǎo)致法蘭選擇不合理，比如在使用過程中，法蘭變形、泄漏等，嚴重影響了設(shè)備的使用壽命。而且從壓力容器的受力情況來看，不同類型的法蘭，其受力的側(cè)重點是不一樣的。因此，設(shè)計者應(yīng)該準確的選擇法蘭的

9、類型。在選擇標準設(shè)備法蘭時，首先應(yīng)根據(jù)壓力容器的介質(zhì)特性、溫度、壓力來選取相應(yīng)的法蘭材料、壓力等級及法蘭型式等。材料的選取要在整個容器選材時統(tǒng)一考慮，尤其在進行壓力等級選取時，一定要按照標準法蘭的最高工作壓力，注意相應(yīng)的適用范圍和附加要求。 </p><p>　　（三）分氣缸的設(shè)計問題 </p><p>　　在進行分氣缸設(shè)計時，容易忽視分氣缸的出氣口和進氣口之間的有效距離。在設(shè)計的過程中，

10、應(yīng)根據(jù)具體的工藝參數(shù)，確定兩者之間的距離是十分重要的。另外合理控制好分氣缸的開口和環(huán)焊縫之間的距離也是十分重要的。應(yīng)避免在焊縫處開孔，并保證兩者之間有一定的距離，以減小局部應(yīng)力的影響，進而保障分氣缸的正常工作。對于分氣缸的支架鋪設(shè)，不能隨意確定支架的位置，要根據(jù)設(shè)計需求，合理設(shè)置，盡量加強支架的穩(wěn)定性。 </p><p>　?。ㄋ模﹥夤薜脑O(shè)計問題 </p><p>　　對于儲氣罐的設(shè)計，

11、對其罐體的材質(zhì)有著很高的要求，要選擇合理的鋼材來滿足其抗壓的需求。切忌過于追求壓力容器的抗壓能力，而忽視了材質(zhì)的選擇。同時，在設(shè)計的過程中，要充分的考慮儲氣罐的罐體長度和直徑之間的關(guān)系，盡量把兩者之間的比值控制在設(shè)計的要求范圍之內(nèi)，不能過于的追求罐體的直徑。 </p><p>　　三、解決壓力容器問題的措施 </p><p>　　1.材料的選擇。在材料選擇方面，除需要考慮材料的耐蝕性及足夠

12、的強度和剛度外，還應(yīng)考慮其經(jīng)濟合理性，通過選材合理，來降低材料厚度，減少生產(chǎn)成本。另外，良好的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)可以很好的避免抗壓力不足或泄露帶來的事故。 </p><p>　　2.法蘭的選擇。基于法蘭的規(guī)格具有嚴格的規(guī)范性，因而在設(shè)計時需要注意不同結(jié)構(gòu)部位的法蘭選擇，因為不同規(guī)格的法蘭，其受力的情況存在較大的差異。在選擇標準法蘭時，除根據(jù)設(shè)備的設(shè)計壓力、溫度及介質(zhì)特性進行選擇外，還應(yīng)考慮法蘭的最大允許工作壓力，避免因未考

13、慮法蘭的最大允許工作壓力而導(dǎo)致法蘭選擇等級過低，影響設(shè)備的安全使用。在選用《壓力容器法蘭》（JB/T 4700-2000）標準中的設(shè)備法蘭時，應(yīng)注意以下幾個方面：第一，《壓力容器法蘭》（JB/T 4700-2000）3.2對法蘭的腐蝕裕量有最大腐蝕裕量的要求，即“本標準中乙型法蘭的適用腐蝕裕量為不大于2mm，當腐蝕裕量超過2mm但不大于3mm時，應(yīng)加厚短接厚度2mm。長頸對焊法蘭的適用腐蝕裕量不大于3mm。”在設(shè)計過程中，當壓力容器腐蝕

14、裕量超過上述適用的腐蝕裕量數(shù)值時，往往因為沒有注意到這一條而直接選用了標準法蘭。第二，《壓力容器法蘭》（JB/T 4700-2000）6.5.2規(guī)定：與長頸法蘭相連接的圓筒厚度應(yīng)不小于JB/T4703中規(guī)定的對接筒體最小厚度δ0，且筒節(jié)長度不小于（DNδ0）1/2。當對接圓筒厚度小于最小對接圓筒厚度時，應(yīng)按JB</p><p>　　3.對于分氣缸中的問題，主要需要加強出氣口和進氣口之間的距離控制，在進行設(shè)計的時候

15、，需要基于其用途進行合理的計算，這樣才能精準地設(shè)計其兩者的距離。 </p><p>　　4.在對于儲氣罐的設(shè)計中，要特別注意儲氣罐的材質(zhì)選擇和尺寸設(shè)計。尤其對于儲氣罐的罐體直徑和長度之間的比值，需要合理的控制在設(shè)計的要求范圍之內(nèi)，同時在設(shè)計的過程中需要合理的考慮罐體的實際使用性能。 </p><p><b>　　四、結(jié)語 </b></p><p&g