如何提高压力容器设计质量

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1、如何提高压力容器设计质量：压力容器已经在日常生活和油气勘探中得到了广泛应用，在石油勘探中压力容器设计质量的好坏直接影响到勘探设备的安全性、可靠性和先进性，事关国民财产和人民生命安全。在压力容器的设计期间难免会出现和设计要求不符合、理解不透等设计缺陷，导致容器在制造及使用方面存在一定的材料及工时问题，影响到整个容器的安全性能。所以，本文将针对当前压力容器设计过程中存在的问题进行分析，提出相应地解决措施，保障压力容器的设计质量。　　关键词：提高压力容器设计质量措施　　前言　　压力容器是石油、化工、化肥、冶金、轻工、能源等部门

2、广泛应用的承压设备，多数压力容器的操作工况和使用介质常具有高温、高压、易燃、易腐蚀和中毒的特点，与人的安全休戚相关。如果设计不妥，就会造成设备质量低劣或留下安全隐患，就有产生事故的危险，甚至造成灾难性后果，危及人民生命财产的安全，影响生产的正常运行。对压力容器设计质量进行分析是十分必要的。　　一、压力容器的分析　　（一）压力容器的造价　　压力容器的造价一般取决于设备的材质及设备的总质量。在设备总质量中壳体的质量占有比较大的比例，特别是内容积比较大的储罐，其壳体质量在设备总质量中所占比例可达80%～90%。在保证使用要求的

3、情况下，在选材时，选择价格比较低的材料代替一些价格比较高的材料，可以降低设备的材料成本和制造成本；另外，合理地选择压力容器的结构尺寸，也可降低壳体的质量，进而降低整台设备的费用支出，从而达到降低设备造价的目的，最终达到设备的设计既经济又合理。　　（二）结构与材料　　在满足压力容器使用条件下，选择不同的壳体尺寸，可以得到不同的设备质量，从中选择最佳的结构尺寸组合，可使设备质量最小，从而降低设备造价。同时，如果压力容器的设计温度不大于-20℃，还需考虑是否处于低温低应力工况。若处于低温低应力工况，且其设计温度加50℃后高于-

4、20℃，则其设计时，不必遵循低温压力容器的规定，所以选材时，不必选取价格比较昂贵的低温用钢，从而降低了设备造价，以取得最佳的经济效益。　　二、压力容器设计　　（一）压力容器的设计要求　　石油、化学产业的生产过程非常复杂，设备生产工艺过程中任何设备出了事故都会影响产品质量，或使生产无法继续进行甚至会危及设备和人身的安全。因此石油化工用压力容器一般需要满足保证完成工艺生产；运行安全可靠；预定的使用寿命；制造、检验、交装、操作和维修方便；经济性等几个方面的要求。　　（二）压力容器的设计方法　　1、常规设计　　常规设计的理论基础

5、是弹性失效准则，即容器内某一最大应力点达到屈服极限，进入塑性，丧失了纯弹性状态即为失效。在应力分析方法上，是以材料力学及板壳薄膜理论的简化计算为基础，不考虑边缘应力、局部应力以及热应力和交变载荷引起的疲劳等问题。所有类型的应力均应采用同一的许用应力值（通常为1倍许用应力）；为了保证安全，通常采用较高的安全系数，以弥补应力分析的不足。　　2、分析设计　　随着压力容器参数的增高，高强钢的采用以及近代计算与试验技术的发展采用弹性失效的观点使许多问题难于解决，常规设计的结构过于保守，设计的结构尚有很大承载潜力。为了适应现代压力容

6、器的发展，必须采用新的失效观点来解决这些问题。分析设计放弃了传统的弹性失效准则，采用了弹塑性或塑性失效准则，合理地放松了对计算应力的过严限制，适当地提高了许用应力值，但又严格地保证了结构的安全性。　　三、提高压力容器设计质量的措施　　（一）科学选用材料　　以优带劣地选择材料，在压力容器的制造中一般是有益的，性能优越的新型材料往往会在压力容器的制造和使用中体现出更好的强度、可靠性及优越的性能。但是在不同环境下，材料的性能有可能会发生巨大的变化，高性能材料也是如此。因而，如果忽略了这些材料在特殊条件下的变化，而盲目凭借其常温

7、、常压下具有的优越性能来判断优劣是不可取的。压力容器制造材料的选用需符合国家及行业相关标准的要求，如需材料代用，必须递交书面申请，只有在取得了设计工程师及相关技术人员的认可后，方可实施材料的代换；同时在进行压力容器的制造过程中仍需要结合实际需要和设计要求对材料各方面性能进行认真检测：压力容器已经在日常生活和油气勘探中得到了广泛应用，在石油勘探中压力容器设计质量的好坏直接影响到勘探设备的安全性、可靠性和先进性，事关国民财产和人民生命安全。在压力容器的设计期间难免会出现和设计要求不符合、理解不透等设计缺陷，导致容器在制造及使

8、用方面存在一定的材料及工时问题，影响到整个容器的安全性能。所以，本文将针对当前压力容器设计过程中存在的问题进行分析，提出相应地解决措施，保障压力容器的设计质量。　　关键词：提高压力容器设计质量措施　　前言　　压力容器是石油、化工、化肥、冶金、轻工、能源等部门广泛应用的承压设备，多数压力容器的操作工况和使用介质常具有高