压力容器设计中的常见问题及防范策略

压力容器设计中的常见问题及防范策略

东莞北京航空航天大学研究院广东东莞523808

摘要:随着我国工业生产水平的日渐提高,压力容器越来越突显其在工业领域中的重要作用。但是该容器在长期运用中所产生的危险性也是极为明显,稍有不慎,就会影响到企业的经济效益和工人的生命财产安全。所以,为了避免这种情况的发生,相关设计人员应加强对压力容器的设计,使其质量和容量能够达到最高标准,这样才能减少安全事故的发生,为企业的长期发展提供可靠的保障。本文也会对压力容器设计中的常见问题进行详细分析,并对应的提出有效的防范措施。

关键词:压力容器;设计问题;防范措施

近年来,我国工业化建设越来越广泛,使得压力容器的使用率也在不断升高,而伴随这种良好的应用前景,所产生的安全问题也是越来越明显,因为压力容器在实际应用时,其所含有的介质危险性十分之高,很容易给企业效益和工人安全带来伤害,所以,为了避免这种不良情况的发生,提高压力容器质量,相关管理人员就要对其设计环节进行严格的监督,并针对容易出现的危险问题,进行着重分析,进而采取有效的措施加以防范,这样才能使压力容器设计达到规范化和标准化,使之在日后使用时,能够更为安全、更为可靠。

1.常见问题分析

1.1材料问题

压力容器的质量与其设计材料的选择有着很大的关系,其材料质量的好坏可直接影响到压力容器的生产效果,若是材料质量不合格,则压力容器的工作强度、使用寿命、结构性能等都会大大降低,进而产生各种安全问题,具体体现可以从以下几方面去分析:

首先,压力容器的设计材料,若是选用了一些强度和质地都达不到相关标准的材料,则其最终的生产设计效果势必会受到影响,从而加剧危险性的产生。其次,压力容器设计材料的厚度若是存在缺陷,则容器的工作强度和结构性能就会受到威胁,相对在使用过程中,也会导致容器危险系数大大增加,进而给企业利益和人身安全带来很大的威胁。最后,压力容器材料的经济属性,也会导致其在实际生产过程中出现一定的问题,所以,在选择材料时,相关工作人员必须对其经济属性进行充分的考虑,使之达到规定范围,这样才能减少问题的产生,为容器的安全使用提供可靠的保障。

1.2热处理问题

在压力容器设计生产过程中,热处理是其最关键的工作内容,处理设计效果的高低与压力容器的可靠性有着很直接的影响。所以,只有保证压力容器热处理设计的合理性,才能真正发挥其在工业生产中的实际效用。然而现下,我国各工业生产企业在压力容器热处理设计上却是极为忽视,进而导致其存在的问题也是较为突出,具体主要体现在以下两方面:

其一,对于压力容器热处理设计不够重视,所规定的设计标准也是极为偏低,从而导致热处理操作元件质量与国家相应的设计规范要求存在很大的偏差,使压力容器在后续生产中频频出现热处理不

当的现象。其二,压力容器的热处理完整性不足,尽管其封头以及壳体的热处理质量达到了相关基准,但是对于接管的热处理质量却是缺少规范化管理,从而使得压力容器在实际生产时,可靠性和安全性大大降低。

1.3法兰设计问题

在压力容器设计生产过程中,法兰设计也是其不可缺少的组成部分,若是法兰设计不合格,则压力容器的质量也会受到或多或少的影响。所以,对法兰设计进行严格的控制,是十分必要的。据相关调查显示,目前我国法兰设计中存在率最高的问题,就是其设计尺寸和强度不符合规定标准,进而导致压力容器在进行工业生产时,出现一系列安全性问题,究其原因,主要因为相关计算程序操作不规范所致,这不仅影响到了压力容器的安全使用,而且也在很大程度上降低了法兰的匹配功能。

2.设计原则分析

2.1焊缝要避开应力集中部位

压力容器在设计过程中,关键工作就是要注重焊缝处理,保证其焊缝位置的选择要达到合理性和科学性,这样才能提高其焊缝质量,满足压力容器的使用需求。因此,焊缝位置应尽量选择离应力集中部位较远的地方,因为应力集中处的状态十分复杂、敏感,若是在该部位进行焊节处理,则很容易会降低压力容器的强度和结构性能,使其在后续生产过程中出现一系列安全问题。,所以,在对容器进行设计生产前,一定要重点考察焊缝位置,这样才能避免危险性的发生,为企业效益和人身安全提供可靠的保障。

2.2结构连接处要进行圆滑过渡

在压力容器结构中,往往会存在一些不连续的部位,这些部位若是不采取有效的措施进行处理,则很容易会破坏压力容器的使用性能,使其出现破损现象。因此,相关工作人员,应对这些连续性不强的设计结构进行圆滑过渡处理,尤其是容器转角部位,以便可以最大化提升不连续处的曲率半径,使其达到安全、稳定的设计状态。

2.3避免容器结构刚性过大

在对压力容器进行质量设计时,还要尽量避免采用一些刚性过大的结构,因为这种结构很容易破坏掉压力容器的可靠性能,使其出现破损现象,严重时,甚至还会危及到工作人员的生命安全。所以,在压力容器设计生产过程中,一定要对这种刚性过大的组织结构进行严格控制,并在原有结构的适宜位置处安设相应的膨胀节,这样就可大大缩小容器的压力,使其整体安全性和可靠性得到大大的加强。

3.相关防范措施

3.1合理选择设计材料

为了进一步提升压力容器的安全性和可靠性,相关工作人员在其设计生产过程中,一定要合理选择设计材料,确保材料的质量和规格能够达到相关标准,进而更好的保证容器的使用性能。首先,要确保材料的受力特点、工作强度、柔韧性和耐腐蚀性等与设计基准相吻和,使其可以在压力容器使用过程中能够发挥出真正的保护作用。其次,要确保材料的厚度与设计标准相一致,能够满足压力容器的具体需求,使其在实际应用时,可以达到最高标准,进而全面提升自身的安全性和可靠性。最后,要确保材料的经济属性,使其具体价格与规定基准处在同一水平线上,进而避免因高价采购而给压力容器的后续生产造成影响。

3.2严格管理热处理设计

热处理设计是压力容器设计中最为重要的工作环节,为了减少其设计中存在的缺陷和不足,使压力容器的安全使用可以得到最大化的提升,相关工作人员也要对热处理设计进行必要的管理,进而使其处理效果可以达到全面化和规范化。首先,要保证压力容器各组成部件的热处理效果,尤其是接管热处理,必须按照相应的操作流程,按部就班的来进行,这样才能从整体性能上去保障压力容器的生产效果。其次,要提高相关工业企业的重视度,使其可以制定一系列与压力容器热处理相关的规章制度,抬高相应的热处理标准,进而在约束工人操作行为的同时,更好的提升其热处理技术,使压力容器,可以始终处于安全、稳定的工作状态。

3.3精准计算法兰

由于法兰设计的精准度对于压力容器的生产效果有着或多或少的影响,所以,为了全面提升压力容器的质量,使其在工业生产中的危险性大大减少,相关工作人员也要对法兰进行恰当准确的设计。首先,要采用计算精度高的计算方法,将法兰尺寸和厚度等基本指标,准确的计算出来,并对其进行有效的评估,确保计算结果与定额基准相一致。其次,要从全局角度出发,对法兰结构材料的类型、相关部位的受力状况、相关链接方式等进行深入的分析,看其是否能够满足法兰设计要求,提升法兰的匹配功能,进而使其对压力容器起到一定的保护作用,减少不必要的问题发生。

结束语

综上所述,压力容器是现代工业生产建设中,不可缺少的组成部分,为了使其发挥出最大的功效,降低应用风险。有关部门应加大对压力容器设计环节的管理,确保其材料选择、法兰设计、热处理设计等符合相关标准,这样才能从根本上延长压力容器的使用寿命,切

实提升其安全性和可靠性,进而在后续的应用过程中,可以发挥出最大的使用价值,为我国工业企业的可持续发展奠定扎实的基础。

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