关于压力容器设计和其容易忽视问题

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1、关于压力容器设计和其容易忽视问题　　摘要：随着经济的发展，我国工业化建设不断深入，压力容器已经广泛的用于石油化工、医药、煤炭、电力等工业领域。压力容器的稳定性与安全性备受关注。压力容器的有效运行与其设计质量有重要的关系。压力容器的设计是保障其高质量、稳定性与安全性的重要因素。本文从压力容器的定义入手，分析了压力容器设计的要求，并且论述了压了容器设计中容易忽视的问题。如果设计不规范，处理不到位，可能会造成很大的安全隐患，严重影响着企业的生产安全。关键词：压力容器；设计；问题；中图分类号：TH49文献标识码：A引言：7随着工业化建设的巨大发展，压力容器的应用也

2、扩大到各个行业领域。压力容器是石油、化工、能源等部门广泛应用的承压设备，多数压力容器的使用介质常具有高温、高压、易燃、易腐蚀和中毒的特点，与人的安全休戚相关。如果设计不妥，就会造成设备质量低劣或留下安全隐患，就有产生事故的危险，甚至造成灾难性后果，危及人民生命财产的安全，影响生产的正常运行。压力容器的设计专业性很强，要求设计人员必须全面正确理解有关现行国家法令，设计标准、规范，从而达到正确合理地运用。1、压力容器定义压力容器是指在工业化工生产、生活生产过程中应用于介质反应，并且具有分离、换热及储存等功能，同时拥有承受相应压力的一种有爆炸危险的特种设备。压力

3、容器中最为关键的步骤就是设计，其应当符合压力容器设计、制造的相关规范标准，这个规范标准通常分为国家标准、行业标准、企业标准等。2、压力容器的设计要求2.1、确保运行过程中的安全可靠化工生产过程中的大部分工作介质都具有一定的毒性和腐蚀性，部分介质还具有一定的易燃性，极易造成火灾、爆炸，压力容器在使用过程中都必须具有十分稳定的操作，一旦发生意外，致使其内部工作介质泄露，容器内部储存的能量将在极短时间释放出来引发爆炸并产生十分严重的后果。对压力容器造成的损坏，也会对其他设备安全造成威胁，致使引起连锁性反应。因此，压力容器设计必须充分考虑压力容器使用过程中的安全性

4、、抗腐蚀性、耐高低温以及疲劳作业等。2.2、正确控制其设计使用寿命7由于腐蚀的工作介质对压力容器内部材料造成的腐蚀，特别是在化工业生产中使用的压力容器，存在着比较多的带腐蚀的工作介质，使用这些压力容器进行生产时，就会造成容器器壁的减薄甚至被腐蚀到器壁烂穿。因此，压力容器设计时应当考虑一定的腐蚀裕量来保证满足使用年限的要求。2.3、方便后期的制造、检验、安装、操作和维修基于安全性的考虑，结构简单、易于制造和探伤的设备，其质量就容易得到保证，即使存在某些超标缺陷也能够准确地发现，便于及时予以消除；为了满足某些特殊的使用要求，如对于顶盖需要经常装拆的试验容器，要

5、尽量采用快拆的密封结构，避免使用笨重的主螺栓连接；可以降低容器的制造成本，带来经济上的好处。3、压力容器设计中容易忽视的问题3.1、材料的问题在压力容器的使用过程中，对压力容器的承受力有着严格的要求。压力容器的材料用钢需要根据设计的需求，对钢材的诸多的纹理性质进行有效的加工改造。在实际的设计中，为了让压力容器能够承受较高的压力，会相应的增加所用钢板的厚度，来提高其抗压能力。但在设计过程中，如果一味的追求压力容器的抗压能力，也是不对的。化工用钢材的选用除考虑设备的设计压力、设计温度、介质特性、材料的焊接性能、冷热加工性能、热处理以及容器的结构外，还需要考虑其

6、经济合理性。盲目地提高钢板厚度是错误的。7当设计压力较高、结构尺寸较大而使设备壳体壁厚较大时，如壳体材料仍选用碳素钢（如Q235）将导致壁厚增大、质量增加，不仅多用金属材料，而且会导致制造、运输、安装、土建基础等的费用提高，因而提高了总的工程造价。—般在以强度控制为主的情况下，当壳体壁厚超过8mm时，应优先选用低合金钢。当设计压力较小、直径较大、以刚度控制或以结构设计为主时，应尽量选用普通碳素钢。3.2、开孔补强问题3.2.1、换热器管箱设计的补强当换热器管箱具有的开孔需计算开孔补强时，有时会由于缺乏一定的管箱长度无法达到补强所要求的范围，因为工艺限制无法

7、增加管箱的长度，所以即便设计了补强圈，但是其效果不能达到要求，我们就可以用补强管、或整体补强来代替补强圈。3.2.2、利用补强圈进行补强容器上开较大孔时，假如设计压力较大时，利用同等厚度的圆筒补强圈通常无法达到在相同面积下补强方法的要求，伴随着由小变大的开孔直径，补强圈的内外径比例也会由小变大。当开孔直径比较大时，容器壳体补强范围不会变化，但是补强圈减小了外径，此时圆筒所承受的内压厚度在计算厚度中的比例较大，补强的可用而积则极小，不能达到补强同等而积的要求，这时应适当加大补强圈的厚度促使补强金属尽量接近开孔位置。73.3、储气罐的设计问题对于储气罐的设计，

8、对其罐体的材质有着很高的要求，要选择合理的钢材来满足其抗压的需求。