压力容器设计与制造分析

王艳玲

（大连东方亿鹏设备制造有限公司，辽宁 大连 116000）

压力容器在工业生产中有着广泛的应用，其对工业的安全生产有着重要影响，因此为了确保工业生产的安全，我国对压力容器设计颁布了多条法律法规，目的就是为了确保压力容器的质量能够达到工业生产标准。

1 压力容器设计的重要性

压力容器在工业生产方面具有重要的意义，特别是在石油化工领域，压力容器在石油化工方面是承载石油压力的重要设备，这就对压力容器的安全性要求很高，压力容器的设计是非常严格的，由于压力容器的用途不一样，所以导致压力容器在质量性能等方面也是不同的，这就要求设计人员在设计的过程中根据压力容器所承受的压力的大小不同而改变设计方案，一旦压力容器的设计出现了问题，很容易导致压力容器在工作时出现威胁到施工人员人身安全的情况，所以在设计压力容器的时候，一定要仔细多方面的考虑，以确保压力容器的质量。压力容器的设计需要考虑到方方面面，例如，在材料的原则上、压力容器的受力状况、所受压力的大小、在安装过程的便利程度等，压力容器的设计人员一定是要有很强的专业素养，对知识理论的掌握要跟扎实，同时还需要进行多次专业的实践练习。总的来说，压力容器的设计主要包括三个方面：1）安全性，因为各种化学材料都是很危险的，一旦操作不当，都会造成很严重的后果；2）容器的使用寿命，因为在使用过程中，会有很多化学原料，都会对容器造成腐蚀，那么容器就会变薄，缩短压力容器的使用寿命；3）日后运输使用过程中的便利性，质量好而且方便实用必然会收到青睐。

2 压力容器设计与制造相分离

1）选择制造材料。在设计压力容器过程中，在对容器的强度进行计算后，需要对制造过程中使用材料的性能进行确定，通常在材料选择上并不需要考虑制造过程中材料的供应。制造厂在进行压力容器制造过程中经常会在采购上遇到问题，制造过程中如果使用到了一些不常用的材料，采购起来难度较大，甚至需要直接向材料厂家订购，导致材料采购周期变长，影响生产制造进度。因此，在制造过程中，制造上为了确保能够按时交货，制造厂在制造过程需要材料代用，这将会导致设计、焊接等多个方面发生变更；2）压力容器制造中的焊接问题。压力容器施工图中需要对各个焊接头进行标注，但由于不同的制造在焊接上会采取不同的施工工艺，设计单位又不可能判断出制造厂在焊接上所采取的工艺，因此在设计过程中，只能选取标准的焊接形式。然而，制造厂在焊接过程中，并不一定会依照施工图纸进行所标出的焊接方式进行施工。除此之外，在焊接材料和焊接方法上的选择还存在一定问题，设计人员在设计时无法确定制造时在焊接上采用自动焊、手工焊还是其它形式的焊接，因此也就没有办法对焊接材料进行规定。通常情况下，设计人员只会在设计图纸中标注基本的焊接材料，在这种情况下，制造上需要依据制造厂的实际情况完成对焊接材料和焊接方法的选择，并没有办法依照设计图纸的规定进行焊接；3）无损伤检测。由于设计单位中工作人员的能力有限，设计阶段无法确定采取何种无损伤检测方法，因此在图样中也无法找出一种合理的检测方法，通常在图纸中只能标出基本的检测要求。

3 设计制造压力容器时的参考条件

1）在安全的条件下进行设计压力容器，在很多石油化工的介质材料中是含有很多有毒物质和气体的，甚至具有强烈的腐蚀性，并且有很多介质是具有可燃性和爆炸的可能性，所以考虑压力容器的时候必须重视安全可靠的设计，在工作温度异常的条件下以及考虑介质的腐蚀等特性时候，要考虑上述问题进行运行安全的设计。所以在把握压力容器设计和使用寿命的前提下，结合承受的物质的腐蚀性，往往会缩短压力容器的使用寿命，尤其盛装化工行的材质，所以腐蚀量要尽量留出来，同时对压力容器所采用的材料壳要耐腐蚀，在设计压力容器的时候必须将防腐措施摆在首要位置上。为了将压力容器使用其最大经济价值，也就是说设计的所有指标都符合标准，应该采纳以简约的设计和提供材料节约的方案进行，以便能够降低压力容器的成本；2）疲劳设计。压力容积的疲劳受到应力的作用会超过压力容器服刑的两年甚至更多，并在循环使用次数相对减低，所以疲劳的问题被人们开始重视起来；3）概率设计，这个设计来自于现代是以数学的统计为基础的可以在设计中进行对容器的全面的评价，例如经济的评估和安全的评估等。

4 压力容器设计制造的发展方向

当今社会科学技术大力推动和不断创新的局面下，压力容器的制造水平也不断提高，主要表现在如下几个方面：1）压力容器不断增加容量，超大型容器发展，大型容器的优势在于体积大并且在生产的时候可以节省材质，降低投资风险，节约能源并且增加了社会生产力，提高效率，降低成本；2）因为压力容器不断增大，则生产材料的使用也应该与时俱进，因此对钢材强度也越来越高；3）压力容器的制造有很多方法，传统的制造主要是锻造，卷焊以及包扎好热套式等形式，1981年，德国采用了埋线的制造技术，这个年代对于焊接成型都可以采用这个焊接法制造容器，这项发明不仅节约资源，还能提升速度，所以得到大力推行和发展的。

5 结语

通过对大量经验的总结，对目前我国压力容器设计与制造相分离的情况进行改善，逐渐将设计工作转移到压力容器制造厂中，使制造厂的设计水平能够在发展中进步，是解决因为设计与分工带来的材料、焊接、检测等方面存在问题的有效方法。