化工压力容器设计及不安全因素探析

摘要：压力容器是化工企业常用的重要生产设备，许多化工产品都需要使用压力容器。同时，压力容器的设计也具有一定的复杂性。压力容器的稳定性和性能受多种因素的影响。不合理的设计不仅会影响化工生产，还会引发安全问题。因此，本文主要结合化工压力容器的特点，分析压力容器设计中的不安全因素，以期提高化工压力容器的设计水平和安全水平，促进当前我国化工行业的发展。

关键词：机械设计；化工压力容器；不安全因素分析

压力容器是化工企业常用的生产设备。压力容器一般为罐体形状，密封性能好，能储存液体或气体。一般情况下，其内部压力较高，如果在设计过程中存在问题，就会导致其在使用过程中存在严重的安全隐患，在对其进行设计的过程中，相关工作人员的设计水平直接决定了以后工作的安全稳定，在设计过程中，必须考虑应用温度以及承受压力两个因素，要遵循严格的质量标准，针对低压容器以及高压容器的相关设计标准存在极大的区别，与此同时，在制造过程中也有极大的区别，因此，在对其进行设计过程中，需要综合考虑多方因素。笔者通过对压力容器设计过程中存在的不安全因素进行分析，并提出相关的解决策略，以提高压力容器的安全性，促进我国化工企业的持续健康发展。

1压力容器设计综述

在对压力容器进行设计的整个过程中，相关设计人员要根据技术指标以及设计标准开展工作。通常情况下，在压力容器中，其抗拉强度应当为2.7。除此以外，在整个生产中，压力容器消耗材料数量是巨大的。正是基于上述原因，功能强大、绿色环保的容器设计方案诞生，这一方案能够有效降低生产所产生的的资源消耗，有效降低当前的生产成本。近年来，伴随着我国材料学的不断发展，容量与之前相比有了大幅度的进步，其重量也得到了大幅度的缩减，有效降低了生产过程中的资源消耗。在整个生产制造过程中，焊接点设计以及焊接工艺水平对其效能的发挥有着极大的影响。基于此，应当加强对焊接点的管理以及设计，有效提高当前压力容器的相关性能，应用合理简洁的设计思想，在保证质量以及性能的前提下，促进当前我国化工行业的持续健康发展。

2压力容器设计使用过程中存在的不安全因素

2.1使用寿命过长。随着压力容器的使用时间的不断延长，其性能会出现一定程度的衰减，相关材料的质量也会出现下降。在生产过程中，压力容器的使用寿命过长，会导致其出现一系列的安全问题。相关专家学者研究表明，大量的化工企业对压力容器使用寿命都不够重视。在生产过程中，存在着大量的超寿命运行的的压力容器。一部分压力容器的相关部件老化极为严重，其在生产过程中存在着大量的安全隐患。基于上述原因，整个设计工作中要提高整个设备的使用寿命，保障压力容器的安全性。2.2材料选择不合理。材料选择直接对压力容器的安全以及相关性能产生影响，因此，压力容器的材料选择是极为重要的。在选择过程中，需要对多方面因素进行考虑，特别是压力容器的类型以及使用场景。首先，要保证压力容器的相关指标能够满足企业生产的需要，其次，设计工作人员要不断优化完善设计方案，降低生产过程中的资源消耗。最后，相关设计必须符合行业内的参数标准，减少使用过程中的质量问题。2.3对压力容器中热处理工艺的忽略。在整个压力容器的设计制造过程中，要对相关零件的热处理进行重点研究。通过进行热处理，能够有效改善相关材料的性能。据笔者研究发现，目前，在压力容器的热处理过程中，对接头以及壳体的热处理都较为重视，但是，针对压力容器弯头的热处理并不多见，上述举措能够大幅度降低热处理成本，但是，对压力容器的安全产生严重的负面影响。热处理工艺在制造过程中要求较为严格。只有在标准要求下才能保证效果，在热处理过程中，也要按照相关技术标准进行，减少或者消除材料性能变化产生的应力，这些材料经过预热和后处理焊接。2.4在制造过程中压力容器就会出现变形。随着技术的不断发展，在制造过程中，压力容器需要的工艺较为复杂，往往涉及多个制造环节，在制造过程中的每个环节都会对压力容器的质量产生重要影响，正是基于此，如果压力容器在制造过程中发生错误，就会对压力容器的质量产生极大的负面影响，导致其出现变形，特别是在焊接过程中，压力容器容易出现变形等多种问题，这种变形往往通过肉眼难以发现，但是，随着使用时间的延长，会带来一系列的潜在危险，因此，在压力容器的焊接过程中，应当特别注意焊接细节，防止其出现泄漏破裂，对压力容器的安全性能产生负面影响。

3设计中提升安全的相关措施

3.1提高设计寿命。在当前的化工生产过程中，压力容器往往会超过其设计使用寿命，因此，在对压力容器进行设计过程中，应当充分考虑其所处的使用场景和整体结构，通过对压力容器的设计方案进行不断优化与提高，压力容器的设计寿命，进一步提高压力容器在使用过程中的安全性以及经济性，因此，在整个设计过程中，要特别注意压力容器的耐腐蚀性，老化是导致压力容器出现问题的主要原因，相关部件的老化会导致压力容器的性能出现下降，设计人员通过提高其耐腐蚀性，能够有效延长其使用时间。除此以外，在对压力容器进行设计的过程中，相关工作人员需要对不安全因素进行一一分析，以保证整个设计方案的全面科学，提高压力容器的使用时间。3.2材料的选择。在影响压力容器的安全中，材料对其有着重要的影响，通过合理选择材料能够有效保证压力容器的安全，与此同时，在材料选择过程中，应当充分考虑材料中的相关成本，在对材料进行选择过程中，必须考虑压力容器使用的场所，在市场调研的基础上制定多套应用方案，最终通过实验来选择材料方案，在压力容器的加工过程中，除三通在高温环境中进行加工外，其他相关材料在200℃的环境中进行加工就可，通过应用上述加工方式，能够有效降低加工难度。3.3对压力容器进行科学规范的热处理，避免容器出现变形。通过对其进行热处理，能够有效提高整个压力容器安全性以及稳定性，在对其进行热处理的过程中，首先，要对接口和壳体进行热处理，而且还要对弯管进行热处理。由于金属材料的性能在高温作用下会发生变化，因此，应严格控制热处理温度。不合理的温度控制会影响材料的基本性能，从而导致焊后大量的材料，为了进一步减少热处理不当给整个压力容器的整体性能产生负面影响，在对待不同材料时，应当有所区别，除此以外，在对其进行加工制造过程中，要格外重视焊接工艺，避免因工艺不当造成变形。在焊后热处理过程中，焊接接头处容易发生碳化，对压力容器的整体稳定性有很大影响。压力容器的相关材料是产生这一问题的主要原因，基于此，在选择材料的过程中，应当格外注意，要对各个加工环节进行严格控制，避免压力容器出现变形，提高相关器械的稳定性以及安全性。

4结语

通过以上研究可以发现，在化工企业的生产过程中，压力容器发挥着重要的作用，在当前对其安全运行产生影响的因素有许多。因此，在设计压力容器时，应考虑压力容器的安全性能。通过设计方案的优化，可以提高压力容器的安全性，促进化工企业的发展。

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作者:迟雁青 单位:烟台市奥威制冷设备有限公司压缩机容器事业部