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摘要：在设计压力容器时，要严格把关，否则可能会由于设备的质量问题而导致安全事故的发生，从而影响人们生命财产安全以及生产的正常运作。
关键词：压力容器、设计、要求、问题、措施
压力容器是一种承压设备，其往往在高温、高压、低温、真空、强腐蚀等苛刻条件下工作，是一种具有潜在危险的特种设备。广泛应用于石油、新型能源、轻工、化肥、化工、冶金等领域。因此，在设计压力容器时，要严格把关，否则可能会由于设备的质量问题而导致安全事故的发生，从而影响人们生命财产安全以及生产的正常运作。
一、压力容器的设计
压力容器在正式投入使用之前要经过设计、制造、检验、安装、运行监督和维修等环节。整个过程中，设计环节是核心环节，是保证压力容器质量的关键环节。因此，在进行压力容器的设计时，一定要根据容器的压力、介质和温度等物理特性参数，按照企业标准、行业标准、地方标准和国家标准，经过对相关数据的计算分析，确定科学合理的设计技术方法。做到整个设计过程的科学化、标准化和精准化。
二、压力容器的设计要求
1.确保工艺生产的顺利完成
有些压力容器应用于工能够业生产中时是要承担完成相应的工艺过程，例如石油化工生产中，整个工艺过程要在压力容器中进行，这就要求压力容器要满足整个工艺要求达到的压力、温度以及各种工艺完成所需的其他规格标准。
2.确保安全可靠的运行
一些应用于化工生产的物料多数具有强烈的腐蚀性和易燃性，甚至是毒性，很容易在生产过程中引发火灾甚至是恶性的爆炸事故，使得压力容器内部储存的能量瞬间释放，具有极大的摧毁力。因此在进行容器设计时一定要保证容器能够安全可靠地进行运行。
3.满足预定的使用寿命
化工生产材料会对压力容器进行腐蚀，使得压力容器器壁变薄甚至烂穿，造成生产安全隐患。因此，在进行压力容器设计时一定要选择合理的材质，并且经过科学计算确保压力容器在使用寿命周期内的结构性能的完好性。
4.经济性
压力容器在进行设计时，在保证安全使用的前提下，尽量结构简单、方便制造，尽量节约贵重材料的使用降低制造成本和维修的成本。尽量提高压力容器的性价比。
三、压力容器设计中容易忽视的问题
（一）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，还需要考虑其经济合理性。盲目地提高钢板厚度是错误的。
1．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。
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2．HG/T20581―2011钢制化工容器材料选用规i蛰中第5.1.2条“同时符合下列条件的高温压力容器主要受压元件用钢应按炉罐号，复验设计温度下的屈服强度值，其值不得低于相应许用应力值的1.6倍（奥氏体钢为15倍）。包括：设计温度大于300℃；设计压力大于1.6MPa；钢材厚度大于等于20mm：钢材主要截面以承受一次薄膜应力为主，且其厚度取决于强度计算的结果。
（二）法兰问题
我国在法兰设计上制定了严格的标准规范，对各种法兰都有非常具体的严格要求。在进行压力容器设计时，由于设计者疏于对法兰的使用，不能严格的按照设计标准进行法兰的有效选择，从而导致法兰选择不合理，比如在使用过程中，法兰变形、泄漏等，严重影响了设备的使用寿命。而且从压力容器的受力情况来看，不同类型的法兰，其受力的侧重点是不一样的。因此，设计者应该准确的选择法兰的类型。在选择标准设备法兰时，首先应根据压力容器的介质特性、温度、压力来选取相应的法兰材料、压力等级及法兰型式等。材料的选取要在整个容器选材时统一考虑，尤其在进行压力等级选取时，一定要按照标准法兰的最高工作压力，注意相应的适用范围和附加要求。
（三）分气缸的设计问题
在进行分气缸设计时，容易忽视分气缸的出气口和进气口之间的有效距离。在设计的过程中，应根据具体的工艺参数，确定两者之间的距离是十分重要的。另外合理控制好分气缸的开口和环焊缝之间的距离也是十分重要的。应避免在焊缝处开孔，并保证两者之间有一定的距离，以减小局部应力的影响，进而保障分气缸的正常工作。对于分气缸的支架铺设，不能随意确定支架的位置，要根据设计需求，合理设置，尽量加强支架的稳定性。
（四）储气罐的设计问题
对于储气罐的设计，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。切忌过于追求压力容器的抗压能力，而忽视了材质的选择。同时，在设计的过程中，要充分的考虑储气罐的罐体长度和直径之间的关系，尽量把两者之间的比值控制在设计的要求范围之内，不能过于的追求罐体的直径。
四、解决压力容器问题的措施
1．材料的选择。在材料选择方面，除需要考虑材料的耐蚀性及足够的强度和刚度外，还应考虑其经济合理性，通过选材合理，来降低材料厚度，减少生产成本。另外，良好的稳定结构可以很好的避免抗压力不足或泄露带来的事故。
2．法兰的选择。基于法兰的规格具有严格的规范性，因而在设计时需要注意不同结构部位的法兰选择，因为不同规格的法兰，其受力的情况存在较大的差异。在选择标准法兰时，除根据设备的设计压力、温度及介质特性进行选择外，还应考虑法兰的最大允许工作压力，避免因未考虑法兰的最大允许工作压力而导致法兰选择等级过低，影响设备的安全使用。
3．对于分气缸中的问题，主要需要加强出气口和进气口之间的距离控制，在进行设计的时候，需要基于其用途进行合理的计算，这样才能精准地设计其两者的距离。
4．在对于储气罐的设计中，要特别注意储气罐的材质选择和尺寸设计。尤其对于储气罐的罐体直径和长度之间的比值，需要合理的控制在设计的要求范围之内，同时在设计的过程中需要合理的考虑罐体的实际使用性能。
总之，我们就要不断地进行行业间的交流研讨，不断地熟悉标准和规范，不断地进行技术完善，才能提高科技人员的设计水平，使压力容器的的应用更加安全高效，为推动工业化的发展进步作出贡献。
参考文献
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[3]孟雅薇，葛志强.关于低温压力容器设计的若干问题的分析[J].科技创新与应用，2012，32：114.
论文作者:时佰华
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/8/3
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