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摘要：压力容器要承受特定的压力、温度和介质的腐蚀，其操作条件比较苛刻，因此压力容器设计时对材料选择、强度计算及结构合理性等要求比较高。目前的常规设计是计算用软件、画图用电脑，设计者常常过分依赖电算，对国家标准的理解不深，对数据的推敲、理解不够，只看结果，忽视计算过程，容易产生错误和安全隐患。基于此，本文就压力容器设计过程中的常见问题及处理展开了研究。
关键词：压力容器；设计；常见问题；处理
1压力容器设计过程中常见的问题
1.1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。
1.2忽视压力容器的正常使用年限
压力容器一旦超出实际使用寿命必将给企業带来巨大的安全隐患。因此，必须对压力容器的实际使用寿命做出正确规定，要按照要求由设计人员在压力容器上标注预计的使用年限，对已使用疲劳的器具更应标注清楚实际的循环使用次数。然而这种做法往往被设计人员所忽视，对年限的考虑也不合理。尤其在预计使用年限的估算上往往都是按照设计人员本身的经验及惯例执行的。因此很容易在实际估算过程中延长或缩短使用时间，而且无法将所有可能影响到压力容器使用寿命的因素综合考虑清楚，从而使压力容器的设计方案有所变化，给压力容器的质量造成较大影响。
1.3压力容器设计随材料改变问题
材料的改变影响着整个压力容器的各种属性，材料问题是压力容器设计中的关键环节。而使用材料的改变通常受到以下几个方面的影响：用户的特殊要求、压力容器的周边环境、压力容器的使用人员、容器的大小和外观等。材料对于任何工业设备来说都起着至关重要的作用，而压力容器材料选择的重要性更是超过普通的容器，主要是因为压力容器往往处在高温高的工作环境中，其材料一旦改变，那么它的内外部受力情以及耐腐蚀情况都会发生本质的变化。因此，设计者针列不同种类的材料都应该进行不同的受力分析和耐腐蚀检测。然而，设计者在实际操作过程中显然存在一些误区：当设计者被要求将压力容器壁的材料减薄时，设计者会自然而然地重新计算其内外部应力情况，分析变薄之后容器的耐腐蚀程度。但是当材料由薄变厚时，大多数设计者则认为无需重新考虑，也就忽略了容器的各项分析，其实材料变厚的情况下，受力分析仍然十分重要，因为容器壁产生多向拉应力使平面应变成为脆性断裂。
2压力容器设计过程中常见问题的处理对策
2.1热处理的处理对策
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、钢板越厚的筒体，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。
2.2使用年限的处理对策
在压力容器使用年限的估算上，压力容器的设计人员必须要认真掌握有关压力容器设计方面的所有技术规定与标准，加强对压力容器使用年限的研究力度，注重每一个可能会对压力容器使用年限产生影响的因素。运用先进的科学技术手段，对压力容器的实际使用年限进行科学估算，避免在压力容器设计过程中出现延长或缩短使用年限的问题。设计人员必须要做好压力容器的观察工作，明确掌握压力容器实际受到的腐蚀情况，若压力容器受到严重腐蚀就会大幅缩短压力容器的使用年限。因此，压力容器的设计人员必须要根据压力容器的实际腐蚀速率对压力容器的使用寿命进行合理估算。同时，结合压力容器受到的外力情况，对压力容器的诸多参数进行更加精确的估算。此外，还可模拟实际工作环境，使工作数据更加接近实际。在图纸设计上必须设定统一的使用规则，考虑到压力容器在实际工作过程中的复杂工作环境和可能出现的各种受力情况，务必做好压力容器的消耗检查工作，最大限度的保证压力容器设计的科学性、合理性，确保压力容器的运行安全。
2.3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。
3结束语
综上所述，科学合理的压力容器设计，对压力容器的安全性、稳定性有着至关重要的影响。因此，在压力容器的设计上必须要选择具有极强专业技术的工作人员对压力容器设计方案进行反复考量，选用最为优质的材料，做好压力容器设计结构的分析工作，全面考虑到压力容器后期的维护与检修工作。只有这样，才能做好压力容器的设计工作，使其在实际生产过程中得以稳定运行。
参考文献：
[1]国内外关于低温压力容器设计理念的比较[J].董超.化工管理.2017（16）.
[2]压力容器设计的一般要求及技术进展[J].康勤阁.中国科技投资.2012（24）.
[3]压力容器设计过程中的常见问题及防范措施[J].顾贤.化工管理.2015（35）.
（作者身份证号：370923198709074730）
关键词：压力容器；设计；常见问题；处理
1压力容器设计过程中常见的问题
1.1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。
1.2忽视压力容器的正常使用年限
压力容器一旦超出实际使用寿命必将给企業带来巨大的安全隐患。因此，必须对压力容器的实际使用寿命做出正确规定，要按照要求由设计人员在压力容器上标注预计的使用年限，对已使用疲劳的器具更应标注清楚实际的循环使用次数。然而这种做法往往被设计人员所忽视，对年限的考虑也不合理。尤其在预计使用年限的估算上往往都是按照设计人员本身的经验及惯例执行的。因此很容易在实际估算过程中延长或缩短使用时间，而且无法将所有可能影响到压力容器使用寿命的因素综合考虑清楚，从而使压力容器的设计方案有所变化，给压力容器的质量造成较大影响。
1.3压力容器设计随材料改变问题
材料的改变影响着整个压力容器的各种属性，材料问题是压力容器设计中的关键环节。而使用材料的改变通常受到以下几个方面的影响：用户的特殊要求、压力容器的周边环境、压力容器的使用人员、容器的大小和外观等。材料对于任何工业设备来说都起着至关重要的作用，而压力容器材料选择的重要性更是超过普通的容器，主要是因为压力容器往往处在高温高的工作环境中，其材料一旦改变，那么它的内外部受力情以及耐腐蚀情况都会发生本质的变化。因此，设计者针列不同种类的材料都应该进行不同的受力分析和耐腐蚀检测。然而，设计者在实际操作过程中显然存在一些误区：当设计者被要求将压力容器壁的材料减薄时，设计者会自然而然地重新计算其内外部应力情况，分析变薄之后容器的耐腐蚀程度。但是当材料由薄变厚时，大多数设计者则认为无需重新考虑，也就忽略了容器的各项分析，其实材料变厚的情况下，受力分析仍然十分重要，因为容器壁产生多向拉应力使平面应变成为脆性断裂。
2压力容器设计过程中常见问题的处理对策
2.1热处理的处理对策
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、钢板越厚的筒体，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。
2.2使用年限的处理对策
在压力容器使用年限的估算上，压力容器的设计人员必须要认真掌握有关压力容器设计方面的所有技术规定与标准，加强对压力容器使用年限的研究力度，注重每一个可能会对压力容器使用年限产生影响的因素。运用先进的科学技术手段，对压力容器的实际使用年限进行科学估算，避免在压力容器设计过程中出现延长或缩短使用年限的问题。设计人员必须要做好压力容器的观察工作，明确掌握压力容器实际受到的腐蚀情况，若压力容器受到严重腐蚀就会大幅缩短压力容器的使用年限。因此，压力容器的设计人员必须要根据压力容器的实际腐蚀速率对压力容器的使用寿命进行合理估算。同时，结合压力容器受到的外力情况，对压力容器的诸多参数进行更加精确的估算。此外，还可模拟实际工作环境，使工作数据更加接近实际。在图纸设计上必须设定统一的使用规则，考虑到压力容器在实际工作过程中的复杂工作环境和可能出现的各种受力情况，务必做好压力容器的消耗检查工作，最大限度的保证压力容器设计的科学性、合理性，确保压力容器的运行安全。
2.3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。
3结束语
综上所述，科学合理的压力容器设计，对压力容器的安全性、稳定性有着至关重要的影响。因此，在压力容器的设计上必须要选择具有极强专业技术的工作人员对压力容器设计方案进行反复考量，选用最为优质的材料，做好压力容器设计结构的分析工作，全面考虑到压力容器后期的维护与检修工作。只有这样，才能做好压力容器的设计工作，使其在实际生产过程中得以稳定运行。
参考文献：
[1]国内外关于低温压力容器设计理念的比较[J].董超.化工管理.2017（16）.
[2]压力容器设计的一般要求及技术进展[J].康勤阁.中国科技投资.2012（24）.
[3]压力容器设计过程中的常见问题及防范措施[J].顾贤.化工管理.2015（35）.
（作者身份证号：370923198709074730）