压力容器设计的常见问题与解决措施

发表时间:2020/9/29   来源:《中国电业》2020年第15期   作者:齐龙 李继安
[导读] 在经济等方面不断发展的时代背景下,我国从之前各个产品引进转变为自行制造的方向,而面对当前激烈的市场竞争环境,为了能够确保企业保持稳定发展态势的同时,推动我国国际影响力有效提高,那么就必须对产品质量提出更高的要求。
        齐龙  李继安
        泰安龙泽能源技术有限公司  山东 泰安  217000
        摘要:在经济等方面不断发展的时代背景下,我国从之前各个产品引进转变为自行制造的方向,而面对当前激烈的市场竞争环境,为了能够确保企业保持稳定发展态势的同时,推动我国国际影响力有效提高,那么就必须对产品质量提出更高的要求。随着我国石油以及化工行业的持续发展,压力容器作为企业生产过程中关键的部分,如果企业还是不了解压力容器设计环节的重要性,那么就会导致易燃易爆的压力容器因为设计质量不达标,而造成严重的安全问题。
关键词:压力容器;设计方案;解决建议
引言
        随着社会经济的飞速发展,中国正逐步向“中国制造”发展。为了提高中国的国际竞争力,必须提高每种产品的质量。压力容器广泛应用于化工,石油,医药,食品等行业。由于这些行业中的大多数材料是有毒,易燃和易爆的,一旦压力容器的构造不合理或不正确,就会因此导致产品质量的低下,严重情况下还会发生安全事故。因此,设计压力容器时,设计人员应格外小心。
1压力容器设计的要求
        通过实际调查发现,为了能够做好压力容器的设计工作,相关工作人员可以围绕以下几点要求进行。第一,在进行压力容器设计过程当中,所有的工作人员必须严格按照行业设计规范,将具体的设计制度全面落实到档案内容之中。第二,设计人员所设计出来的压力容器,必须与企业实际生产标准相适应,只有控制好压力容器的设计参数,才能在企业生产应用过程中,使得压力容器的承压性能显著提升。第三,对于化工企业来说,其生产过程需要用到的材料大都具有一定的腐蚀性,再加上易燃易爆的特点,为了避免后期压力容器使用过程中安全事故的出现,设计工作就必须围绕压力容器的安全性能展开。第四,不管是企业生产当中所应用的何种形式的设备,经过一段时间的使用,必然会出现不同程度的磨损,而相对压力容器来说,因为生产过程所应用的腐蚀性的材料,一旦出现较为严重的腐蚀,当穿透压力容器时,就会对容器的使用寿命造成威胁。对此,设计人员在实际设计环节当中,就必须充分考虑压力容器使用寿命延长的重要性,希望能够发挥压力容器性能的同时,尽可能的提高企业的经济效益。
2压力容器设计中存在的问题
        压力容器是一种非常重要的设备,在许多的领域都得到了相关的应用,在当前压力容器设计的过程中,还存在一些问题,严重的影响了压力容器的实用性和安全性,这些问题主要体现在以下几个方面:第一,在材料的选用上存在问题,压力容器在使用的过程中,经常要承受巨大的压力,这样的使用特点给压力容器的材料带来了更高的要求,如果压力容器材料的强度和其他的性能不能符合使用的标准,就非常容易产生爆炸的危险,但是在当前的压力容器设计过程中,设计人员对材料的选用上经常出现问题,对压力容器对材料的性能标准不能做到准确的把握,给压力容器的使用带来了很大的风险;第二,压力容器设计的过程中对腐蚀的情况没有考虑周全,影响了压力容器的使用寿命,而且还造成了压力容器的使用风险;第三,在法兰的选用上存在问题。法兰是压力容器设计中的重点,法兰的作用是连接压力容器中的各个构件,如果在压力容器设计的过程中,法兰的选择存在不合理的情况,会严重的影响压力容器的正常使用。
3压力容器设计中常见问题的解决措施
        3.1改进使用寿命的设计策略
        在压力容器的设计当中,要有效的改进使用寿命的设计。要在压力容器的表面标注准确的使用时间和期限。相关设计人员要根据压力容器的用途,进行准确的考察和估算,得出准确的使用时间和寿命。利用它的材料、结构及尺寸进行有效的评估,准确的把握它的各种性能,从而进一步计算出它的使用寿命。还要将使用寿命在压力容器上进行标注,选用不同颜色的油漆进行喷写,给人们更好的提示作用。


        3.2磨损腐蚀情况的处理
        压力容器中的化学介质是导致容器腐蚀的主要原因,通常会出现压力容器器壁厚度变薄或产生裂纹等情况,为防止危险事故发生这时就必须对压力容器进行修复。在进行压力容器腐蚀修复前需要利用超声波测厚仪、干分表等仪器对压力容器器壁的腐蚀程度进行评估。用干分表测量腐蚀坑的深度并以最大腐蚀坑深为参数,得到压力容器腐蚀程度评估的详细数据后,计算出压力容器的工作载荷能力及剩余使用寿命。对使用工况含强腐蚀性、有毒、易燃、易爆、高温、高压介质的压力容器需要重点关注,定期安排检验工作,检验合格后方可继续使用。压力容器安全附件的损坏也会导致安全事故的发生,因此在日常运行中还需对安全阀门、压力表等安全附件进行检验,校验合格的安全附件方可继续使用,有缺陷的附件必须进行更换。
        3.3规范热处理设计
        热处理是压力容器设计中的常见问题,而对这一过程进行标准化规范是有效解决此问题的前提。该计划基本上可以从两个方面开始,我们不仅应专注于实际设计的各个方面,为整体提高热处理效果做出贡献,而且还应制定有针对性的标准化工艺,结合不同的细节。相关研究表明,在设计厚度为20毫米,直径为400毫米的低合金钢或碳素钢时,应将其作为无缝钢管。尽管低合金钢满足设计要求,但从理论上讲,这会影响压力容器的各种功能和整体效果,如果不进行处理,则会导致存在许多问题,例如钢板冷轧后的晶粒变形和破坏。尽管在冷却和成形后提高了钢的强度和硬度,但延展性降低。鉴于这种情况,应使用重结晶退火以改善钢板的延展性并改善材料的机械性能,从而为压力容器设备的安全稳定运行提供可靠的保证。
        3.4提高设计师的个人能力和素质
        设计是产品质量的最主要保证,为了确保压力容器的质量和安全,要不断提高压力容器设计者的技术水平和综合素质,设计者必须有广泛的知识,正确地理解和运用国家的各项法律、法规和标准规范。此外,通过培训和工程实践,设计人员可以灵活地使用各种相关知识,例如力学、材料、计算、焊接、测试、测试、安装、使用和维护等方面的知识,以便于设计人员可以控制某些特定的设计约束条件,例如需要能够控制设计方法、材料选择、结构图、成本管理、时间安排等,这些影响设计的因素称为内部约束。它们不是静态的,设计人员根据特定情况进行管理,收集相关的现有数据,放松某些条件以形成某些可以实施的设计模式,并使用这些内部约束条件进行最终的评估,并选择和查找“最佳”设计,使这些设计能够充分发挥设计师的才能。
        3.5注意设计细节
        设计压力容器时,设计人员必须注意细节。为了对压力容器进行良好的热处理,必须彻底分析压力容器的工艺技术,以便智能地设计压力容器冷热成型的元件。同时,设计人员应注意喷嘴和压力容器配件的热处理位置,并妥善处理零件,以免造成压力容器结构短路,在一定程度上延长压力容器的使用寿命,并确保压力容器的使用安全。
结束语
        简而言之,在我国经济稳定发展的历程中,各大化工和设备制造企业是重要的推动力量。面对当前激烈的市场竞争环境,应该加强对压力容器设计细化部分的重视,优化压力容器的强度属性,同时选择高质量的材料严格按照行业标准展开设计工作,确保压力容器具备较高的稳定性能。
参考文献
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