压力容器设计过程中不确定性因素的思考

林泽峰

（杭州中泰深冷技术股份有限公司，浙江杭州 311400）

压力容器设计过程中不确定性因素的思考

林泽峰

（杭州中泰深冷技术股份有限公司，浙江杭州 311400）

在设计压力容器的过程中，会面临众多不确定因素影响。基于此，介绍了压力容器设计过程中存在的不确定性因素，并分别从规范年限设计、气密性防范设计、防范设计变更以及焊接头无损检测等方面，提出了解决压力容器设计过程不确定因素的方式。

压力容器；不确定性因素；防范设计

1 压力容器设计过程中存在的不确定性因素

1.1 寿命问题

压力容器在长时间使用后，会由于不确定因素的影响，留有安全隐患，影响企业的安全生产，为此，设计单位需要在设计压力容器时，明确指出压力容器的使用寿命。在实际的设计工作中，部分工作人员缺乏对这一方面的认识，单纯地依据以往的工作经验开展压力容器的设计工作，未能全面分析压力器的寿命对安全生产的影响。由于选择的制作材料不合理、制作工艺不规范等原因，都会影响到压力容器的使用年限。

1.2 热处理问题

对于压力容器来说，在热处理的过程中，受压元件有以下几种情况：存储毒性较大的容器、液体具有强腐蚀性。相关规定中明确指出，在受压元件成形之前，钢板的厚度要大于16mm，选择的碳钢比例至少为10%，同时还要对材料进行测试，确保低合金钢的比例不小于5%，不锈钢的比例不小于15%。在受压元件成形之后，工作人员需进一步采取热处理技术，使材料的性能满足使用标准。虽然大部分设计单位都对此进行了说明，而在实际的设计过程中，还有工作人员忽略了这些注意事项。

1.3 设计更改问题

在实际的设计过程中，当设计材料的厚度减小时，相关工作人员会分析新型材料的耐压大小，并针对这种材料计算并分析其使用性能，判断该材料是否符合使用标准。但当材料的厚度增加时，工作人员会认为材料的使用性能可以随着厚度的增加而增大，很少经过计算分析材料对压力容器的影响，通常在这种情况下，由于各种拉力的存在，会导致容器壁断裂，所以在这方面，工作人员需要加强重视[1]。

1.4 位移问题

在压力容器操作温度与实际温度相差较大时，螺栓孔会发生位移，进而影响到压力容器的平稳运行。为此，相关工作人员需要根据两个鞍座之间的距离，与鞍座标准进行对比，计算螺栓孔的长度，合理设计压力容器。

2 解决压力容器设计过程不确定因素的方式

2.1 规范年限设计

为了能够满足压力容器的使用需求，设计人员需要结合工作环境、行业规定等要素，优化设计方案与流程。具体而言，设计工作开展时，可以将《固定式压力容器安全技术检察规程》（TSG21—2016）的内容，规范自己的操作内容，发挥自身的职业道德素养要求。

在设计的过程中还需要结合不同的材料，计算压力容器所承受的内外部压力差、耐腐蚀性等数据，进而选择更加恰当的材料，延长设备的使用寿命。为了保证压力容器使用寿命能够符合相关规定，当完成基本设计以后，工作人员需要将其置于较为恶劣的环境中进行检测，进而为后续的相关工作提供数据参考，保证使用年限的合理性。

2.2 气密性设计

为了避免压力容器中的介质发生泄漏，需要通过实验检测容器的气密性。首先在实验以前要对其进行液压实验，其次在气密性实验中应该保证所有附件安装的可靠性，最后挑选恰当气体完成实验。在实验中，应保证压力缓慢上升，达到压力位后，需停留10min左右再下降至压力的设计位。然后，系统检测容器的焊接点，检查是否存在泄漏现象。最后，根据实验结果，制定修补的方案，并在修补以后再次实验。

2.3 优化设计变更

在挑选压力容器的设计材料时，设计人员需要充分了解材料的力学属性、特性以及来源，分析其是否符合容器的使用要求。如果用户要求工作人员变更容器设计，设计人员则需要加强与用户的沟通，不能自行变更设计用材，并且充分考虑设计变更以后的风险性。例如：用户要求设计人员减小压力容器的厚度，此时工作人员需要对其受力情况进行系统的分析，通过科学、合理的方式减小容器的厚度，保障其厚度能够满足使用需求[2]。

2.4 焊接接头无损检测

对于检测焊接接头的工作来说，其方式较多，但需要选择恰当的方式进行检测。通常来说，夹渣、气孔等缺陷可以使用射线的检测方式，而此种对于面状缺陷检测的效果较差，所以当检测结果为无损时，工作人员则需要进行权衡。另外，工作人员将不同的检测方式结合起来，制定具体的检测标准，对压力容器的焊接接头进行检测。为保证检测的质量，当完成整体检测以后，工作人员还应该对局部进行检测，全面优化检测结果，提高设计的质量。

3 结束语

综上所述，压力容器设计过程中不确定性因素主要有四种。采用上述解决压力容器设计过程不确定因素的方式，可以有针对性地解决不确定因素对压力容器的不利影响，提高压力容器的性能。因此，相关工作人员可充分考虑上述方法，提升高压容器的安全系数。

[1] 牛草丰.压力容器检验常见问题及应对措施[J].中国高新技术企业，2017，（11）：110-111.

[2] 刘震.压力容器事故原因分析及预防[J].环球市场，2016，（31）：183.

Thinking on the Uncertainty Factors in the Design of Pressure Vessel

Lin Ze-feng

The staff in the process of designing the pressure vessel will face many uncertain factors.Based on this，the paper briefly introduces the uncertain factors in the design process of pressure vessel，and puts forward the design process of pressure vessel design from the aspects of specification design，air tightness prevention design，prevention design change and non-destructive testing of welding head Uncertainty of the way.

pressure vessel；uncertainty factor；prevention design

TH49

B

1003-6490（2017）12-0088-01

2017-10-18

林泽峰（1990—），男，浙江温岭人，助理工程师，主要研究方向为压力容器设计。