探究壓力容器設(shè)計中的常見問題及對策

王建

吉林省輕工業(yè)設(shè)計研究院 吉林長春 130000

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，壓力容器在工業(yè)發(fā)展中受到廣泛使用，壓力容器的質(zhì)量安全與工業(yè)生產(chǎn)以及人員財產(chǎn)的安全有著密切的關(guān)系。所以壓力容器的設(shè)計應(yīng)多加注意它的使用期限、材料選擇和焊接方面的問題。因此，文中對這些問題進行了研究和分析，并提出了適當(dāng)?shù)慕鉀Q對策。

1 壓力容器的主要特點

1.1 壓力容器需要高度的安全性

壓力容器應(yīng)用的條件非常差，通常是在極冷、高溫、高壓和強腐蝕生產(chǎn)環(huán)境中使用，而容器中含有易燃或爆炸性的化學(xué)介質(zhì)。此外，確保安全使用壓力容器，堅持安全至上的原則，在壓力容器的設(shè)計中，要保障壓力容器的質(zhì)量安全，在相關(guān)法律條例的基礎(chǔ)上進行后期的加工和制造，以確保壓力容器在生產(chǎn)和使用過程中的安全[1]。

1.2 壓力容器的設(shè)計非常專業(yè)

與普通工業(yè)機械的設(shè)計相比，壓力容器的設(shè)計需要專業(yè)的技術(shù)，而在壓力容器設(shè)計過程中，會涉及到各種不同的學(xué)科，對專業(yè)知識技術(shù)的需要，對機械的知識和技術(shù)的需要，以及質(zhì)量安全監(jiān)測技術(shù)，甚至需要計算機軟件操作開發(fā)技術(shù)。所以，確保壓力容器的設(shè)計成功，各部門應(yīng)協(xié)調(diào)合作，進而做好共同任務(wù)。

1.3 壓力容器的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多樣

目前，在許多工業(yè)生產(chǎn)中都會用到壓力容器，不同部門使用的壓力容器在結(jié)構(gòu)和質(zhì)量上具有差異性，所以壓力容器的結(jié)構(gòu)和設(shè)計要求各不相同。另一方面，即使壓力容器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，型號不相同，但在設(shè)計和生產(chǎn)過程中，它的機械部件和技術(shù)具有很大的相似性，設(shè)計制造企業(yè)應(yīng)該對這些相似信息進行充分的利用和分析，提高企業(yè)在壓力容器市場中企業(yè)的競爭力[2]。

2 壓力容器設(shè)計中的常見問題

2.1 選擇材料的質(zhì)量不達標(biāo)

在壓力容器中選擇材料的優(yōu)劣會影響到壓力容器的質(zhì)量和性能，因此材料的選擇是壓力容器設(shè)計的重點。然而，目前所選擇的材料存在一些問題，導(dǎo)致壓力貯器無法在結(jié)構(gòu)和強度上達到標(biāo)準(zhǔn)要求，在使用過程中出現(xiàn)各種故障，從而降低了其使用壽命。例如，如果材料太厚或太小，就會對壓力容器的結(jié)構(gòu)和密度產(chǎn)生重大影響。此外，在材料選擇過程中應(yīng)充分考慮到經(jīng)濟因素，以避免壓力貯器設(shè)計成本過高的問題。

2.2 熱處理問題

在熱處理設(shè)計環(huán)節(jié)中，缺少嚴格的標(biāo)準(zhǔn)，一些熱處理設(shè)計的缺陷較為明顯，會在后期生產(chǎn)的熱處理環(huán)節(jié)中造成操作不當(dāng)?shù)葐栴}；在容器熱處理環(huán)節(jié)中，還有一個較為重要的問題，就是完整性問題，比如，當(dāng)前在設(shè)計中雖然對容器殼體以及封頭較為重視，同時，其效果也較為理想，但是，在接管熱處理環(huán)節(jié)中，對其有著較為嚴重的忽視現(xiàn)象在，對于容器安全性而言，造成一定影響。

2.3 焊接接頭無損檢測過程中存在的問題

一般來說，焊接試驗分為內(nèi)部和外部檢查。外部檢查是指有關(guān)人員進行光學(xué)或標(biāo)準(zhǔn)測試，例如測量儀器；內(nèi)部檢查是指輻射測試、磁粉檢查、超聲波檢查、渦輪檢查、紅外檢查等，無損焊接檢查的目的是確保所有導(dǎo)體良好接觸，從而確保壓力貯器正常工作。所有焊接結(jié)構(gòu)都必須進行監(jiān)測，但事實上，許多工作人員忽視了焊接不全檢查的重要性，這導(dǎo)致檢查過程中缺乏嚴，及時發(fā)現(xiàn)許多問題，影響到壓力容器的使用。

3 壓力容器設(shè)計中常見問題的解決對策

3.1 改進使用壽命設(shè)計的策略

就其設(shè)計使用年限而言，設(shè)計人員必須依據(jù)壓力容器的各項指標(biāo)和規(guī)定，從多個方面分析和思考，切實依據(jù)相關(guān)規(guī)定和指標(biāo)進行設(shè)計。這也是設(shè)計人員必須要恪守的基礎(chǔ)性原則，也就是說，各張設(shè)計圖紙中均須注明其設(shè)計使用年限的情況。為了科學(xué)地設(shè)計它的使用年限，設(shè)計人員應(yīng)該最大限度地分析和把握它的具體使用環(huán)境，增強它的可靠性等，盡可能地降低相關(guān)的安全隱患；按照它使用的各種材料，測算其外部與內(nèi)部的壓力差，耐腐蝕性能力等，從而求出它的腐蝕性承受度，更科學(xué)的計算它的使用年限[3]。

3.2 熱處理過程中的主要程序與技術(shù)處理要點

在加熱處理期間需要對以下幾個操作要點給予重視：需要注意加熱期間所采用的熱量來源，因為傳統(tǒng)熱處理期間使用的并不是先進設(shè)備，一般是燒煤和燒炭等老式的加熱方法；加熱期間對溫度的控制，不同容器的金屬材料在加熱溫度上也存在一定區(qū)別，需要結(jié)合具體情況來調(diào)節(jié)溫度，為熱處理效果提供保障；對完成加熱的容器進行保護處理，經(jīng)過加工后的金屬直接暴露在空氣之中極易發(fā)生氧化反應(yīng)，因此在加熱期間要盡可能降低空氣含量，或者適當(dāng)應(yīng)用一些有效的方法來保護容器。

3.3 焊接接頭無損檢測相關(guān)問題的防范策略

盡管當(dāng)前用于焊接接頭無損檢驗的方法有很多種，但在實際應(yīng)用過程中，工作人員必須合理選擇檢驗方法。一般來說，射線檢測對氣孔以及夾渣等體積性的缺陷更為敏感，而對面狀缺陷的檢測不夠準(zhǔn)確。因此，在對壓力容器內(nèi)部的缺陷進行無損檢驗時，必須結(jié)合實際情況來慎重考慮。同時，在采用不同的檢測方法對同一位置進行檢驗時，工作人員必須注意選擇不同的標(biāo)準(zhǔn)，切忌用同一標(biāo)準(zhǔn)對待不同的檢測方法。在對壓力容器無損檢驗完成之后，相關(guān)人員還要對重點部位進行抽檢，確保檢測結(jié)果合理準(zhǔn)確。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，相關(guān)人員必須做好科研工作，進一步提高無損檢測技術(shù)，充分利用物理技術(shù)的最新成果，提高無損檢測技術(shù)的定位準(zhǔn)確性；要加強無損檢測的自動化技術(shù)，提高自動化水平及檢測效率等。

4 結(jié)語

總之，作為壓力容器的設(shè)計人員，必須始終遵循安全至上的原則，在設(shè)計過程中全面考慮，及時解決可能存在的問題，才能保證設(shè)計出安全可靠的產(chǎn)品。因此，國家相關(guān)部門及企業(yè)必須重視壓力容器的設(shè)計工作，提高容器的質(zhì)量及性能。同時，在長期的實踐過程中，相關(guān)工作人員必須不斷總結(jié)壓力容器設(shè)計中存在的各種問題，并充分學(xué)習(xí)和借鑒其他單位的積極經(jīng)驗，以完善壓力容器的設(shè)計工作。相信未來，在各方的共同努力之下，我國壓力容器的質(zhì)量一定會大有提高。