压力容器设计若干技术问题分析.pdf

!"#$%&'!"#$!"#%#"!#$!"#$%&'()*+,-(."-./'(0$".!"#$%!&'"%!"压力容器设计若干技术问题分析□邓硕【内容摘要】压力容器在目前的运输和存储等方面应用十分广泛,如何改进压力容器的设计水平也始终是研究者所关注的重点问题。就目前我国的现状来讲,在对压力容器进行设计时,除了要严格遵循行业规范和国家的法律法规外,还应当注重从技术方面改进设计水平,具体包括注重压力容器的设计参数以及容器的塑料失效性设计、疲劳设计、抗腐抗压设计以及概率性设计。【关键词】压力容器;设计;能源工业【作者单位】邓硕,石家庄市石换换热环保有限公司一、引言压力容器指的是用于盛装气体或液体并且承载一定压力的密闭设备,它在石油化学工业、能源工业、军用工业等等关系到国民经济发展的部门应用十分广泛。但是由于承载物品一般具有易燃易爆或强腐蚀性等特性,因此压力容器的质量直接关系到财产和人身安全,压力容器的设计工作也与工作人员的专业素养和专业技能有着密切关系。在压力容器设计过程中,常常遇到一些技术方面的问题,如在面对同一个设计参数时往往有不同的解释出现。因此如何正确设计压力容器,将直接关系到成本的节约与压力容器的安全性。二、压力容器的重要设计参数关于压力容器的设计有很多繁杂、需要注意和处理的细节,但是压力容器的设计参数、制造材料以及设计工艺是其设计的重点。而设计参数更是设计工作的第一步也是最重要的一步。只有准确确定设计参数,才能根据计算结果准确设计出符合标准的压力容器。(一)焊接结构。焊接技术对压力容器的设计是十分重要的。焊前,要熟悉图样和技术要求,按照国家的相关标准和行业规范,对产品的结构及尺寸进行审核,然后根据设计要求和容器用途,从强度、韧性等方面考虑容器材料的选取。焊接时,先将组装好的筒体放在滚轮架上,然后用埋弧焊焊机顺着滚轮架顺时针旋转即可对内环缝较好地完成焊接。对夹套与夹套封头的焊接,其操作方法可参照上述内容。上述焊接过程完成后,必须要对焊缝进行认真检查,尤其是筒节与封头以及夹套与夹套封头的焊接。检查时要观察其是否焊接完整而无缝隙,确定焊接质量达到相关的标准。(二)腐蚀裕量。腐蚀裕量设计与压力容器的安全性和成本有着直接的关系。这是因为要根据压力容器计划使用年限以及储存介质的腐蚀力,对压力容器的材质进行选择以及壁厚设计。然而由于目前国内对各种材料的抗腐蚀力等了解程度不足,很难对制作材料的抗腐蚀程度进行量化,这是先前我和管理不到位造成的。因此,设计人员必须严格按照国家及企业所制定的工作规范,尽量准确地计算出容器的腐蚀裕量,尽可能进行准确的设计。目前国内有些企业在对压力容器接管处进行设计时,存在使用壳体50%的腐蚀裕量的材质。然而,这样的选择在遇到壁厚较小的接管时,其开孔补强会不够。因此,在必要时需要对其进行适当的补强,尤其是接管直径比较小或比较薄时,更要注意。(三)膨胀节设置。压力容器中的膨胀节可以缩小圆筒和换热管之间的热膨胀差,从而使容器在轴向进行自由的伸缩。是否设置膨胀节,也可以根据设计要求中的伸缩程度来决定。判定方式为通过对圆筒和换热管的轴向应力进行计算,对照相应的技术规范查看计算结果,如果超出规定范围,就需要设置膨胀节来进行调节。在整个计算过程中,不能假定管板是绝对刚性,更不能只凭技术人员主观的判断来决定是否设置膨胀节,因为这样的做法