压力容器设计及制造常见问题浅析

王海军

（江苏中圣压力容器装备制造有限公司江宁分公司，江苏 南京211112）

近年来，社会经济的不断提升，科学技术的快速发展，使压力容器广泛应用在我国的各个领域当中，如：餐饮、生物制造等。随着压力容器应用范围的不断拓展，压力容器需求量日益剧增，使压力容器出现了各种各样的类型，然而在设计与制造过程中还存在着众多的问题。由于压力容器的质量决定着压力容器的实际使用效果，所以在对压力容器设计与制造期间，需要控制好细节问题，针对存在的问题提出相应的解决措施，进而增强压力容器的使用质量，实现理想的使用效果。

1 压力容器设计及制造常见的问题

（1）材料使用不合理。压力容器在设计与加工期间，需要按照设计要求挑选合理的材料，防止因材料不合格导致压力容器在生产过程中出现问题，所以在挑选材料期间，需要全面掌握材料的使用性能，然而材料的好坏会因温度和湿度等外界因素产生的直接影响，导致压力容器在设计与加工期间出现各种各样的问题。

（2）使用寿命问题。就目前来看，压力容器在设计其使用年限期间同样会存在各种各样的问题。第一，设计人员忽略了压力容器使用期限的设计，在设计过程中没有明确规范压力容器的使用期限，导致其在使用过程中比较随便，在一定程度上使压力容器的生产质量不符合相关标准，同时在实际投放使用过程中会直接影响其使用寿命。第二，虽然压力容器在设计以及加工生产过程中，明确规定了压力容器的使用周期，但是设计人员的工作经验同样会直接影响压力容器使用周期的长短，因此规定的寿命数值缺乏科学性。

（3）法兰设计问题。压力容器在设计与制造过程中最为明显的问题即法兰设计中存在的问题，尤其是从尺寸与强度方面来看，经常会出现不符合设计要求的情况，对压力容器设计安全性与稳定性产生直接影响，在具体运用过程中很容易出现安全问题。究其原因主要是由于在法兰设计期间，出现了较大的偏差，导致法兰设计匹配度与尺寸不一致。

（4）热处理问题。在设计压力容器过程中，热处理问题也是常见的问题之一，倘若发生热处理问题，就不能使压力容器应用的规范性与合理性得到有效保障，对工业生产的顺利进行带来不利影响。首先，压力容器在进行热处理期间，倘若未严格遵照施工规定进行操作，由于操作不合理，会对最后的设计结果产生严重影响，不能使压力容器的设计质量与使用性能得到有效保障。其次，压力容器热处理比较片面。目前在对压力容器热处理问题进行解决过程中，主要将封头与壳体当作主要工作，缺乏对接管处进行热处理操作，最终不能实现理想的热处理效果。

2 压力容器设计制造常见问题的解决策略

（1）选择合格的制造材料。在设计与制造压力容器期间，需要选择合格的生产加工材料，在选择材料期间，需要遵照压力容器设计与制造要求选择标准化的材料，进而结合行业的需求，挑选合格的材料进行加工生产。在压力容器制造期间，倘若材料相对稀少，不能采购，需要按照设计与制造要求，选择其他合适的材料进行代替，在代替期间，需要得到有关技术工作人员的批准，然后才可以生产压力容器。不论是替换材料还是原始材料，都需要按照有关要求进行使用。

（2）保证使用寿命符合相关要求。第一，设计人员需要高度重视压力容器的设计使用期限，确定寿命数值，在加工制造期间需要将寿命数值作为标准，从而使压力容器的质量与性能的合理性得到有效保障。第二，压力容器使用寿命确定之后，设计人员需要根据自己的工作经验，然后全面考虑压力容器材料的性能与使用环境等，运用计算机系统，完成对压力容器实际运用情况的模拟，从而使压力容器设计寿命周期的科学性与规范性得到有效保障。

（3）明确计算法兰数值。法兰设计是压力容器设计过程中不可缺少的重要内容，法兰设计的效果决定着压力容器整体设计的质量。增强对法兰设计的管理与控制能够使压力容器的设计质量得到进一步提升。从国际方面来看，Waters法是压力容器在设计过程中经常使用的法兰设计方式。在具体设计时还需要采用科学的方法对压力容器法兰设计进行核算，经过全面考虑法兰结构、受力状况等，按照压力容器设计与生产加工的要求，得到准确的设计参数，进而使压力容器设计制造质量得到进一步增强。

（4）规范热处理设计。压力容器在设计过程中，要根据具体情况，开展好热处理设计工作，从而使热处理的安全性与合理性得到有效保证。首先，在对压力容器进行热处理工作中，要根据标准流程开展，同时设计人员要充分了解设计图纸内容，结合图纸上标注的内容开展操作，使热处理的标准性与规范性得到保证，最终实现良好的热处理效果。其次，还需要立足于整体角度，全面考虑压力容器热处理内容，特别是精准核算换热管原有的频率，根据Macduff-Feglar法计算标注，将换热管原有频率进行明确计算。一般情况下，在换热管固有频率核算中广泛的运用了Macduff-Feglar法，如此一来能够使换热管原有频率计算结果的准确性得到有效保障。另外，还需要根据具体状况，开展好各个阶段的热处理工作，如：封头、壳体等，加大对各个零部件热处理工作的掌控力度，进而实现良好的设计效果。

3 结语

综上所述，通过使压力容器设计制造的合理性得到有效保障，有利于增强压力容器的制造质量，延长其使用时间。所以，设计工作人员需要着手于压力容器设计的各个阶段，加强对各个环节设计的掌控，使设计水平得到明显提升。在具体设计过程中，设计工作人员还需要充分了解压力容器的设计规范，遵照各种设计要求，选择合适的设计材料，确保使用寿命符合相关要求，通过准确的计算法兰数值，有效的解决压力容器在设计与制造中存在的各种问题，通过完善压力容器设计方案，避免在设计过程中出现多种多样的问题，使压力容器的使用安全性得到有效保障，为工业生产提供优质的专业化服务。