摘要：本文简述了压力容器设计的要求，对压力容器设计中的常见问题进行了详细分析，同时提出了相应的解决对策，以供参考。
关键词：压力容器设计；问题；策略
压力容器在化工石油领域作为承载石油压力的主要设备，容器的安全性与可靠性十分重要，压力容器承载压力的大小不一，进行的设计也不一样，一旦设计上出现任何问题，都会对人的生命的安全性产生威胁，因此，压力容器对于质量的要求极高。
一、压力容器设计的要求
（1）相关设计部门需具备比较完善的质量保障制度，且具有较强的操作性和指导性，可以有效的应用和落实到具体的设计中；（2）压力容器的设计必须满足工艺生产的要求，其参数必须符合相关标准的要求，只有满足以上因素的产品，才能够保证该产品在运用过程中具有一定的承压力；（3）由于化工行业中所用到的物料具有腐蚀性及毒性，且燃性较强，极易出现火灾，甚至发生爆炸；因此，压力器在运行过程中必须安全可靠；（4）压力器投入使用之后一定要达到使用寿命，由于化工物料具有一定的腐蚀性，严重情况下会腐蚀并穿透压力容器，因此设计人员需考虑运用何种手段确保压力容器拥有较长的使用寿命，进而在一定程度上降低成本；（5）压力容器需具有制作方便、操作简单、维修方便等特点；这就需要设计人员注意到：一方面，压力容器设计需更加的简单、更加的容易制造、安全性更高；另一方面，压力容器设计可以满足特殊使用的要求，容器顶盖可以随意拆除，进而能够随时满足各种需求，在极大程度上降低成本。
二、压力容器设计中的常见问题
（一）热处理问题
压力容器设计过程中，在热处理方面，应注意以下几个问题：第一，对低合金钢材料以及碳钢材料，应当进行冲击试验，奥氏体不锈钢材料以及变形率大于5%的材料，如低合金钢材料以及碳钢材料，均为冷成型受压元件，对于这些材料，应在成型后进行热处理，以达到恢复材料性能的目的；第二，低合金钢材料以及碳钢材料，在成型后减薄量超过10%，需进行热处理；第三，低合金钢材料以及碳钢材料，在成型前厚度在16毫米以上的，需进行热处理；第四，明确注明有应力腐蚀的容器，需进行热处理；第五，容器中装有高度、极度毒性危害介质的容器，需进行热处理。但压力容器的实际设计过程中，对容器壳体的相关标准要求，没有给予足够的重视，对成型的容器，也没有进行二次热加工，从而严重影响着压力容器的质量与寿命。
（二）忽略正常使用年限
近年来，在压力容器设计领域，业界越来越重视容器的使用寿命，必须采取有效的措施，来避免因超过设计使用寿命而导致压力容器造成的安全问题。但现阶段，压力容器的实际设计过程中，明确标注压力容器使用年限的企业很少，这显示目前设计人员的考虑不够全面、对相关规定标准不够重视。除此之外，一些使用者，在压力容器使用过程中虽然已经看到了设计使用年限，但为了降低成本、缺乏安全意识或者是出于其他考虑，仍然随意延长压力容器的实际所用年限。面对这样的问题，压力容器设计过程中，应综合考虑压力容器使用寿命的影响因素，包括腐蚀裕量、最大腐蚀速率等等，以科学确定压力容器的合理使用年限，并明确标注。
（三）材料方面存在的问题
材料在很大程度上影响着压力容器的性能，因此，压力容器设计中，应高度重视材料使用方面的问题。压力容器实际设计过程中，应根据客户要求、工艺条件以及压力容器的使用工况等因素，合理选择制作材料，这也就决定着，压力容器的制作材料并不是一成不变的，而是随着各种因素不断发生改变的，这就给材料选择增加了很大的难度。压力容器的实际设计过程中，若是面临材料厚度增加的现象，设计人员若没有进行综合、全面的分析，而是进行简单分析、粗略计算，认为材料的承压能力也会随着厚度的增加而加强，便有可能导致壳体受力由平面应力状态转变为平面应变状态，使得厚壁容器更容易出现平面应变脆性断裂。
三、压力容器设计中常见问题的解决对策
（一）热处理对策
实践表明，压力容器设计过程中，对厚度20毫米、直径400毫米的低合金钢、碳钢对接管，应设计为无缝钢管。从理论上来看，虽然低合金钢卷制可以满足相关设计标准的要求，但若是不进行热处理，便会给压力容器的各项性能产生影响，从而给接管环节带来诸多问题。具体表现在，若不对低合金钢、碳钢对接管进行热处理，那么在钢板冷卷之后，便会使得晶粒出现歪扭、破碎的问题。与此同时，钢材冷却变形后，硬度和强度得到了很大的提升，但其塑性却大大降低，这对于压力容器的制造带来了较大的不便。直径越小、钢板越厚的简体，在进行冷卷之后，发生变形的几率也就越大，冷作硬化程度越高，大大增加了钢板的内应力，降低了钢板的塑性，加大了出现裂纹的危险性。通过采取再结晶退火的方法，降低钢板的硬度、强度，加强钢板的塑性，有利于优化钢材的力学性能。
（二）使用年限问题的处理对策
设计人员在压力容器设计过程中，应严格按照相关标准的要求，充分考虑压力容器的使用年限。首先，充分考虑各种外部因素，如压力容器的使用工况、介质、空气湿度、温度等；其次，考虑材料的耐腐蚀性，以内外压力差、腐蚀速度等因素为根据，计算容器的耐腐蚀能力，确定压力容器的合理使用年限，并标注相关注意事项。除此之外，对于使用者来说，对已经接近或超过设计使用年限的设备，应加强检查，避免安全事故的发生。
（三）材料问题的处理对策
压力容器材料一般情况下可以代用，将薄材料更换为厚材料的时候，会导致连接结构的变化，尤其是要注意壳体部分、加厚的封头间的连接，有必要的情况下可采取削边处理的方法。同时，管板、筒体的连接结构也有相似的问题，增加的厚度较大的情况下，还会导致焊接结构的变化，如壳体、接管之间的V型焊缝可能变成X型焊缝，从而可以降低焊缝填充量，也有可能减少焊接应力、残余变形，增强焊接接头的力学性能。
四、结束语
总之，压力容器对我国国民经济的发展起着至关重要的作用。因此，设计人员在对压力容器进行设计时，必须严格按照其设计要求及国家的相关法律法规，从而确保压力容器具有较好的安全性和可靠性，并通过不断的提高设计人员的专业能力及水平，从而确保压力容器的设计质量，确保压力容器可以安全稳定运行。
参考文献：
[1]顾贤.压力容器设计过程中的常见问题及防范措施[J].化工管理，2015（35）：15.
[2]黃虹.简析压力容器设计的问题和对策[J].中国新技术新产品，2015（16）：49.
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