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摘要：本文一开始通过初步的介绍对压力容器设计的重要性进行了相应的描述，然后根据具体情况对压力容器设计中容易出现的问题做了阐述，最后详细的分析了加强压力容器设计措施。
关键词：压力容器;设计;技术问题
前言
随着时代的不断发展，对压力容器施工的要求也越来越高，这就要求压力容器设计必须加强专业技能的研讨，并努力设计水平，为压力容器的质量提供有力的保障。
1.压力容器设计的重要性
近些年来，伴随着社会经济的快速发展，我国的压力容器已逐渐被广泛使用于各个经济领域中，尤其是压力容器在化工、石油等经济领域中的使用最为广泛，约占整个系统的62%。在设计压力容器时，其质量的优劣与整套设备的先进性、可靠性以及安全性等存在密切关系，能直接影响着整个国民经济以及人民的生命财产安全。设计作为一项较强的综合型的工作，对设计人员提出更高的要求，设计人员需要具备丰富的专业知识及技能。比如，熟练掌握压力容器的组织结构、材料性能、零件的受力情况以及容器的制造、检验等方面。目前，设计是一项画图电脑化以及计算电算化的结合体，设计人员通常借助电算工具进行数据统计，缺乏熟练掌握压力容器的设计指标，并未确认容器输入数据的正确与否，仅侧重于结果，忽视了其的计算过程，进而易于出现错误的结论以及存在一定的安全隐患，这严重影响着压力容器的安全使用，需要引以为视。
2.压力容器设计中容易出现的问题
2.1总体结构设计中局部应力问题
封头和筒体连接时，筒体的几何连续结构破坏，会出现不连续应力。容器接管开孔与容器筒体连接破坏了筒体内薄膜应力分布，也会产生不连续应力和应力集中。容器在受到各种局部机械载荷时，容器筒体上产生叠加局部应力，目前没有统一解决方法，但是设计中要予以考虑。
2.2容器设计中的结构设计问题，
常常是压力引起的应力，多数是局部弯曲应力，严重时回到石局部变形。总体结构的几何不连续而产生的不连续性，由于容器设计需要满足各种功能性，对原本结构有破坏，会产生不连续应力。应力集中，在机构中，会存在应力集中情况。
2.3设备材料选取
在选材时，不考虑实际需求，直选最好的情况时有发生。由于压力容器在制作中设计开孔焊接等等制造工艺，在设计时要对材料的制造性能进行设计上的考量。譬如钢材，铸铁类焊接性能差，脆性高，要对其减少焊接结构设计。
3.开孔及补强设计
3.1开孔不合理，应力过于集中
原本容器开孔接管后在应力分布和强度方面就会：破坏原有应力分布，并导致应力集中;接管处容器壳体与接管结构形成结构不连续应力;尤其在容器与接管在拐角处，应力集中明显。
3.2忽视开孔补强的作用
当开孔并伴有接管时，若开孔开的很小，并且满足GB150规定的不另行补强的最大开孔直径，可不必补偿处理。
3.3卧式容器支座设计问题
3.3.1卧式容器的鞍座结构设计和载荷分析
鞍座结构对卧式容器起到支撑作用，此外通过滚动支座可以满足容器的一定膨胀变化。由于过多的支座的水平支撑性能很难保证。
3.3.2对于筒体应力的计算与校核
卧式容器除了考虑操作压力引起的薄膜应力外，还要考虑容器质量导致的筒体横截面积上的纵向弯矩和剪切力。
3.4容器设计中的结构设计问题
压力容器结构设计涉及工艺、选材等等，对于承压容器，结构设计中应力和强度的处理显得尤为重要，在设计中要针对具体设计容器具体结构设计。
4.加强压力容器设计措施
4.1开孔补强
利用补强圈进行补强。容器上开较大孔时，假如设计压力较大时，利用同等厚度的圆筒补强圈通常无法达到在相同面积下补强方法的要求，伴随着由小变大的开孔直径，补强圈的内外径比例也会由小变大。当开孔直径比较大时，容器壳体补强范围不会变化，但是补强圈减小了外径，此时圆筒所承受的内压厚度在计算厚度中的比例较大，补强的可用面积则极小，不能达到补强同等面积的要求，这时应适当加大补强圈的厚度促使补强金属尽量接近开孔位置。换热器管箱设计的补强。当换热器管箱上的开孔需计算开孔补强时，有时会由于管箱长度不够，无法达到补强所要求的范围，而工艺限制又无法增加管箱的长度，所以即便设计了补强圈，但是其效果不能真正达到要求，假如没有根据比例画图，就非常容易忽视这个问题。
4.2管壳程压力
当管壳式换热器管程压力高于壳程压力时，大部分设计人员都知道提高壳程试验压力与管程相等，然后需要校核圆筒在试验水压状况下的周向应力。管法兰都具有压力等级，试验壳程水压的压力提升以后，假如依然根据正常操作情况选择壳程管法兰具有的等级压力，将会对以后的正常运行产生不利的影响。应当根据对应的规定标准，试验水压的压力只需小于规定温度情况下无工作冲击压力的1.5倍就行。同时管板，应校核其强度。试验壳程压力提升至试验管程压力的等级，为了保证可靠安全性。校核过程中，将设计管程压力作为壳程的压力，并且设计管程压力数值为零，在没有温差的状况下，模型的计算可以根据不带法兰的固定管板实行。
4.3换热器的结构
固定管板式换热器拉杆固定端的设置。设计过程中应当充分考虑组装管束、振动管束、挡板结构防冲以及固定方式等系列问题。当换热器具有比较小的直径时，焊接壳体与防冲板，可利用明穿工艺。设置的拉杆固定端应当在离壳程介质进口较远的另一端管板上;当换热器具有较大的直径时，焊接壳体与防冲板，允许管束使用暗穿工艺，设计的拉杆固定端应当在离壳程介质进口较近的一端管板上;当在管束上固定防冲板或者利用导流筒结构时，设置的拉杆固定端应当在离壳程介质进口较近的一段管板上;当布置立式换热器时，在符合组装要求的基础上，拉杆的固定端最好设置在上管板上。
5.结束语
压力容器设计在压力容器的施工中有着重要的作用。在压力容器施工的过程中，如果设计得不到充分保障，存在潜在隐患，那么，对压力容器的质量会产生很大的影响。
参考文献：
[1]申长吉.压力容器设计过程中常见的问题分析[J].自动化应用，2011（6）.
[2]马炳贤.压力容器设计若干技术问题解析[J].硫磷设计与粉体工程，2011（6）.
[3]曹志强，刘国新，刘柏序.从压力容器设计谈新版GB150安全系数的变化[J].石油和化工设备，2011（9）.
[4]沈建萍.多种无损检测技术在压力容器制造与维修中的应用分析[J].化学工程与装备，2011.
关键词：压力容器;设计;技术问题
前言
随着时代的不断发展，对压力容器施工的要求也越来越高，这就要求压力容器设计必须加强专业技能的研讨，并努力设计水平，为压力容器的质量提供有力的保障。
1.压力容器设计的重要性
近些年来，伴随着社会经济的快速发展，我国的压力容器已逐渐被广泛使用于各个经济领域中，尤其是压力容器在化工、石油等经济领域中的使用最为广泛，约占整个系统的62%。在设计压力容器时，其质量的优劣与整套设备的先进性、可靠性以及安全性等存在密切关系，能直接影响着整个国民经济以及人民的生命财产安全。设计作为一项较强的综合型的工作，对设计人员提出更高的要求，设计人员需要具备丰富的专业知识及技能。比如，熟练掌握压力容器的组织结构、材料性能、零件的受力情况以及容器的制造、检验等方面。目前，设计是一项画图电脑化以及计算电算化的结合体，设计人员通常借助电算工具进行数据统计，缺乏熟练掌握压力容器的设计指标，并未确认容器输入数据的正确与否，仅侧重于结果，忽视了其的计算过程，进而易于出现错误的结论以及存在一定的安全隐患，这严重影响着压力容器的安全使用，需要引以为视。
2.压力容器设计中容易出现的问题
2.1总体结构设计中局部应力问题
封头和筒体连接时，筒体的几何连续结构破坏，会出现不连续应力。容器接管开孔与容器筒体连接破坏了筒体内薄膜应力分布，也会产生不连续应力和应力集中。容器在受到各种局部机械载荷时，容器筒体上产生叠加局部应力，目前没有统一解决方法，但是设计中要予以考虑。
2.2容器设计中的结构设计问题，
常常是压力引起的应力，多数是局部弯曲应力，严重时回到石局部变形。总体结构的几何不连续而产生的不连续性，由于容器设计需要满足各种功能性，对原本结构有破坏，会产生不连续应力。应力集中，在机构中，会存在应力集中情况。
2.3设备材料选取
在选材时，不考虑实际需求，直选最好的情况时有发生。由于压力容器在制作中设计开孔焊接等等制造工艺，在设计时要对材料的制造性能进行设计上的考量。譬如钢材，铸铁类焊接性能差，脆性高，要对其减少焊接结构设计。
3.开孔及补强设计
3.1开孔不合理，应力过于集中
原本容器开孔接管后在应力分布和强度方面就会：破坏原有应力分布，并导致应力集中;接管处容器壳体与接管结构形成结构不连续应力;尤其在容器与接管在拐角处，应力集中明显。
3.2忽视开孔补强的作用
当开孔并伴有接管时，若开孔开的很小，并且满足GB150规定的不另行补强的最大开孔直径，可不必补偿处理。
3.3卧式容器支座设计问题
3.3.1卧式容器的鞍座结构设计和载荷分析
鞍座结构对卧式容器起到支撑作用，此外通过滚动支座可以满足容器的一定膨胀变化。由于过多的支座的水平支撑性能很难保证。
3.3.2对于筒体应力的计算与校核
卧式容器除了考虑操作压力引起的薄膜应力外，还要考虑容器质量导致的筒体横截面积上的纵向弯矩和剪切力。
3.4容器设计中的结构设计问题
压力容器结构设计涉及工艺、选材等等，对于承压容器，结构设计中应力和强度的处理显得尤为重要，在设计中要针对具体设计容器具体结构设计。
4.加强压力容器设计措施
4.1开孔补强
利用补强圈进行补强。容器上开较大孔时，假如设计压力较大时，利用同等厚度的圆筒补强圈通常无法达到在相同面积下补强方法的要求，伴随着由小变大的开孔直径，补强圈的内外径比例也会由小变大。当开孔直径比较大时，容器壳体补强范围不会变化，但是补强圈减小了外径，此时圆筒所承受的内压厚度在计算厚度中的比例较大，补强的可用面积则极小，不能达到补强同等面积的要求，这时应适当加大补强圈的厚度促使补强金属尽量接近开孔位置。换热器管箱设计的补强。当换热器管箱上的开孔需计算开孔补强时，有时会由于管箱长度不够，无法达到补强所要求的范围，而工艺限制又无法增加管箱的长度，所以即便设计了补强圈，但是其效果不能真正达到要求，假如没有根据比例画图，就非常容易忽视这个问题。
4.2管壳程压力
当管壳式换热器管程压力高于壳程压力时，大部分设计人员都知道提高壳程试验压力与管程相等，然后需要校核圆筒在试验水压状况下的周向应力。管法兰都具有压力等级，试验壳程水压的压力提升以后，假如依然根据正常操作情况选择壳程管法兰具有的等级压力，将会对以后的正常运行产生不利的影响。应当根据对应的规定标准，试验水压的压力只需小于规定温度情况下无工作冲击压力的1.5倍就行。同时管板，应校核其强度。试验壳程压力提升至试验管程压力的等级，为了保证可靠安全性。校核过程中，将设计管程压力作为壳程的压力，并且设计管程压力数值为零，在没有温差的状况下，模型的计算可以根据不带法兰的固定管板实行。
4.3换热器的结构
固定管板式换热器拉杆固定端的设置。设计过程中应当充分考虑组装管束、振动管束、挡板结构防冲以及固定方式等系列问题。当换热器具有比较小的直径时，焊接壳体与防冲板，可利用明穿工艺。设置的拉杆固定端应当在离壳程介质进口较远的另一端管板上;当换热器具有较大的直径时，焊接壳体与防冲板，允许管束使用暗穿工艺，设计的拉杆固定端应当在离壳程介质进口较近的一端管板上;当在管束上固定防冲板或者利用导流筒结构时，设置的拉杆固定端应当在离壳程介质进口较近的一段管板上;当布置立式换热器时，在符合组装要求的基础上，拉杆的固定端最好设置在上管板上。
5.结束语
压力容器设计在压力容器的施工中有着重要的作用。在压力容器施工的过程中，如果设计得不到充分保障，存在潜在隐患，那么，对压力容器的质量会产生很大的影响。
参考文献：
[1]申长吉.压力容器设计过程中常见的问题分析[J].自动化应用，2011（6）.
[2]马炳贤.压力容器设计若干技术问题解析[J].硫磷设计与粉体工程，2011（6）.
[3]曹志强，刘国新，刘柏序.从压力容器设计谈新版GB150安全系数的变化[J].石油和化工设备，2011（9）.
[4]沈建萍.多种无损检测技术在压力容器制造与维修中的应用分析[J].化学工程与装备，2011.