杨帆

[摘 要]压力容器的设计原理必须要严格按照国家的相应的规范和标准进行，如果是设计的不合理，这样就不仅仅会影响压力容器产品的制造和检验环节的难易程度，更为重要的是，将会直接关系到压力容器产品的运行稳定性和安全性。本文阐述了压力容器设计的意义，提出了压力容器设计的可靠性要求，分析了压力容器设计压力的可靠性问题，可供参考。

[关键词]压力容器 设计压力 可靠性

中图分类号：TH49 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0130-01

常规的设计方法由于主观随意性较强，安全系数的可信度较低。在压力容器设计中应用可靠性设计，不仅可以克服常规设计方法的弊端，还能提高容器的可靠性，保障容器的经济性以及安全性，因此需要大力地普及。

1.压力容器设计有何意义

因为压力容器的特殊性，因此对设计者本身也是有很大要求的。设计者一定要具有较高的综合素质，受过长时间的专业技术培养，具有较高的专业素养。对于压力容器的设计要从材料的选择、结构分析、受力情况、强化措施、以及效验、后期维护等等，很多个方面都要进行考虑，考虑要足够全面。目前，我国的压力容器设计市场中依旧存在一些问题，比如一些厂家的压力容器设计者对国家规定和标注理解不是非常透彻，过于依赖一些外国的设计软件，或者设计者的设计思维过于理想化，所设计出的压力容器实用性不强，或者因为设计者的技术水平不过硬，在压力容器设计过程中埋下了很大的安全隐患，压力容器的安全性得不到保障，对使用者的生命财产安全造成了威胁。

压力容器的设计是要遵从使用者的需求来进行的，设计师要充分了解压力容器的使用需求，从而根据需求来对参数进行设定，之后再对压力容器的选材、结构问题、强度、压力等方面进行研究和计算，确定精准的构件尺寸数据和材料。

压力容器在投入使用之前，需要经过很多道工序，这当中就包括，设计环节、制造环节、安全检验环节、运行环节、后期维护等等，在这所有的环境里，设计环节是最重要的。

2.压力容器设计的可靠性要求

在当前的石油化学产业生产过程中，生产环节都是非常复杂的，一些设备生产工艺工程中任何设备出现的故障都会影响产品的质量，或者使得生产根本就无法进行，危及到人身设备运行的稳定性，但是，随着我国石化工业的快速发展，压力容器在各个领域都得到广泛的运用，但是我们也应该要知道，在工业应用的高温、高压容器都需要承受较大的压力和温度的介质，并且，操作条件非常苛刻，为此，在设计压力容器对材料选择和强度计算等方面要求较高。

2.1 设备运行的可靠性

在压力容器的设计过程中，其中最为重要的便是设计的安全性，只有这样，才能进一步确保完成相应的生产活动，而且，石油化工压力容器一定要承受工艺生成过程中所需要的压力，以及温度和具备工艺生成过程中需要的规格和结构，同样的，一般的化工生产物料是具有强烈的毒性和腐蚀性，如果是处理不好，就很容易引发火灾，甚至是爆炸安全事故，只要压力容器工作中能够存储一定的能量，如果是一旦被释放出来，压力容器的内部存储功能就会在很短时间内进行释放，具有很大的破坏力。

2.2 使用寿命的操作维修方便

在整体上看，化工物料能够对壳体结构材料进行腐蚀，这是影响石油化工的压力容器寿命的主要因素，如果是没有对壳体结构进行研究，化工物料能使得容器器壁减薄，所以，在进行压力容器进行设计压力时，就必须要深入分析附加腐蚀的因素，只有这样，才能确保压力容器设计压力的可靠性，同时，为了能更好地满足某些特殊要求，我们就可以对顶盖需要装拆的实验容器进行设计，尽量采用快拆的密封结构，这样就能够有效地避免使用笨重的主螺栓进行衔接，这样就能够在一定程度上避免容器的制造成本。

2.3 经济实用性

为了能够更好地加强压力容器的设计，这就必须要加强对安全性得到考虑，同时，在设计压力容器上，一定要尽量考虑到其结构上的简单，能够便于制造和探伤，如果是存在一些一些超标，也能够及时的发现，并得到妥善的处理，不单单能够有效地降低压力容器的制造成本，还能够极大节约原料和减少维修费用。

3.压力容器的设计压力可靠性问题

在压力容器的设计过程中，必须要设计出安全、可靠和经济的容器。在系统设置的安全阀，压力容器的设计压力与工作压力这是我们必须要考虑的问题之一，但是，在对安全阀整定的压力设计上可以选取容器的工作压力，这样，压力容器的安全性就能够得到保证，但是，如何来进一步加强技术上的可靠性，这是一个非常值得探讨的问题，而且，在实际设计中，设计压力以及安全阀的整定压力可靠性已经成为系统化的工程，例如，P与PZ和PW关系上的具体数值和工艺流程有关，也就是在最高的工作压力的选取和安全阀的回座压力有着密切的关系。如果是安全阀在压力容器的正常运行状态下处于泄露，或者是开启之后不能正常的回归到原位，这样就会成为系统安全的一个压力控制器，却并不能起到一个防止压力超额安全值的作用。

3.1 压力特征和压力差

在很多的研究过程中，相应的论述了容器的变化以及气体安全阀压力特性的关系，切实根据自身的标准的规定，从安全性的考虑上看，压力容器的设计压力应该要能够整体上大于安全阀的整定压力，这样就能够确保安全阀的压力保持在一定的范围内，压力容器在短时期内能够允许的工作压力大于安全阀的排放压力，同时，压力容器所设计的压力基本是上等于安全阀的整定压力，这是现阶段最为经济性的选择。另外，我们还需要注意，在安全阀回座压力是安全阀排放后可以重新进行与阀座进行接触，也就是能够开启高度变为零时，安全阀进口静压力，如果是泄露之后的压力，就是通常在安全阀密封试验压力或者是密封丧失的压力，这是当前安全阀芯和阀座之间的密封保证值。

从以上情况分析中可以看出，为了能够确保压力容器设计的安全性，就必须要确保压力容器的正常工作压力，其中就包括是正常运行的一切工况，例如是启动、停车和流程波动等压力变化，并能够使得最高的工作压力小于安全阀的回座压力。第二，在压力容器在最高的正常工作压力小于安全阀的密封试验压力，这样就能够确保安全阀的正常运行状态，确保安全阀的各项正常功能，而不应该将安全阀变为系统的一个压力控制器。

3.2 压力容器设计过程中需注意的问题

在我国目前的压力容器设计过程中，常规的设计就是计算的电算化以及画图电脑化，设计者不仅仅要通过依赖电算，还要对国际相应的标准进行理解，如果是忽视计算过程，只是注重计算结果，这样就会容易产生错误的结论和安全隐患。

尤其是在材料化工选用钢材时，就必须要考虑到设备的设计压力和设计温度，能够巧妙地处理好材料的焊接性能，另外，为了能够考虑到经济的合理性，就不能够盲目提高钢板等级，在设计压力较大时，以及结构尺寸过大时，如果是选用碳素钢作为壳体材料，这样不仅仅会严重导致了设备壳体壁厚增大，质量上的增加，还会增加制造运输和安装土建等基础性的建设费用，所以，我们就必须要注重选用材料，才能更好确保压力容器的设计压力可靠性。

4.结束语

总的来说，为了能够更好地加强压力容器的设计可靠性，这就必须要注重设计过程中所出现的问题，并提出相应的解决策略分析，只有这样，才能稳步推进压力容器设计的科学高效性。

参考文献

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[3]苗成标.莱芜煤机公司顺利通过压力容器设计换证鉴定评审[J].煤矿机械，2012（1）