高 建 賈國眾

（東營金茂鋁業(yè)高科技有限公司，山東 東營 257000）

壓力容器是化工企業(yè)常用的生產(chǎn)設(shè)備。壓力容器一般為罐體形狀，密封性能好，能儲存液體或氣體。一般情況下，其內(nèi)部壓力較高，如果在設(shè)計過程中存在問題，就會導(dǎo)致其在使用過程中存在嚴(yán)重的安全隱患，在對其進(jìn)行設(shè)計的過程中，相關(guān)工作人員的設(shè)計水平直接決定了以后工作的安全穩(wěn)定，在設(shè)計過程中，必須考慮應(yīng)用溫度以及承受壓力兩個因素，要遵循嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，針對低壓容器以及高壓容器的相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)存在極大的區(qū)別，與此同時，在制造過程中也有極大的區(qū)別，因此，在對其進(jìn)行設(shè)計過程中，需要綜合考慮多方因素。筆者通過對壓力容器設(shè)計過程中存在的不安全因素進(jìn)行分析，并提出相關(guān)的解決策略，以提高壓力容器的安全性，促進(jìn)我國化工企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

1 壓力容器設(shè)備使用和管理中存在的主要問題

1.1 壓力容器設(shè)備損傷

壓力容器在設(shè)備長期運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，設(shè)備的部件大范圍受到磨損，壓力分布發(fā)生了變化，分布不均衡，某些部位較大的壓力導(dǎo)致容器開裂或者加速了原有裂紋的發(fā)展，從而導(dǎo)致容器破損形成事故。大量的事故數(shù)據(jù)表明，很多壓力容器斷裂造成的事故都是由裂紋導(dǎo)致的。隨著斷裂力學(xué)的進(jìn)步，尤其是彈塑性斷裂力學(xué)的日益發(fā)展，關(guān)于壓力容器安全評定方法和規(guī)范都產(chǎn)生了改變，國內(nèi)外缺陷評定規(guī)范的斷裂的分析方法從以經(jīng)驗(yàn)的裂紋張開位移（COD）設(shè)計曲線法改變?yōu)槭гu定圖（FAD）技術(shù)。壓力容器設(shè)備由于不同企業(yè)原材料不同以及環(huán)境不同，設(shè)備的損傷也不同，但設(shè)備損傷是壓力容器設(shè)備使用過程中不可避免的問題。

1.2 在制造過程中壓力容器就會出現(xiàn)變形

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，在制造過程中，壓力容器需要的工藝較為復(fù)雜，往往涉及多個制造環(huán)節(jié)，在制造過程中的每個環(huán)節(jié)都會對壓力容器的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，正是基于此，如果壓力容器在制造過程中發(fā)生錯誤，就會對壓力容器的質(zhì)量產(chǎn)生極大的負(fù)面影響，導(dǎo)致其出現(xiàn)變形，特別是在焊接過程中，壓力容器容易出現(xiàn)變形等多種問題，這種變形往往通過肉眼難以發(fā)現(xiàn)，但是，隨著使用時間的延長，會帶來一系列的潛在危險，因此，在壓力容器的焊接過程中，應(yīng)當(dāng)特別注意焊接細(xì)節(jié)，防止其出現(xiàn)泄漏破裂，對壓力容器的安全性能產(chǎn)生負(fù)面影響。

1.3 在設(shè)計壓力容器時試驗(yàn)存在問題

隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，壓力容器在我國的石油，還有能源領(lǐng)域都有非常多的應(yīng)用，所以對于壓力容器的設(shè)計越來越重視，設(shè)計的質(zhì)量要求也在不斷地提高。壓力容器有一個非常重要的特點(diǎn)，就是它里面的介質(zhì)是有危害性的，所以，一定要檢查壓力容器的氣密性，是不是完好的，這是非常重要的一個步驟，要進(jìn)行氣密性的試驗(yàn)，看看有沒有什么部位出現(xiàn)泄漏性的情況。尤其是對于損害性比較大的壓力容器，在使用之前一定要進(jìn)行氣密性的檢測，這樣才能很好地保證壓力容器的安全。設(shè)計人員要重視氣密性的試驗(yàn)，并且要有專業(yè)的知識來進(jìn)行操作，如果不是專業(yè)的人員去進(jìn)行操作，這樣就會造成實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不是很精確，那么，氣密性也就不合格，如果用這樣的壓力容器，就可能導(dǎo)致里面的介質(zhì)泄漏出來，從而造成非常嚴(yán)重的危害。

2 防范壓力容器設(shè)備安全風(fēng)險的主要措施

2.1 及時處理容器腐蝕問題

壓力容器的腐蝕問題是一個常見且麻煩的問題，形成的原因主要有化學(xué)介質(zhì)的問題，會導(dǎo)致壓力容器壁變得很薄，產(chǎn)生裂紋導(dǎo)致事故發(fā)生，因此，使用過程中，即使使用超聲波測厚儀、干分表等儀器對壓力容器器壁的腐蝕程度進(jìn)行檢測分析，并進(jìn)行詳細(xì)記錄，形成完整的檢測數(shù)據(jù)，掌握容器被腐蝕情況實(shí)時數(shù)據(jù)以及變化數(shù)據(jù)，根據(jù)分析情況決定是否采取干預(yù)措施，在這個過程中，對于壓力容器設(shè)備的附件進(jìn)行經(jīng)常性的維護(hù)和檢測，減少安全事故發(fā)生的可能性?，F(xiàn)代化的技術(shù)為數(shù)據(jù)采集和傳輸提供了極大的便利，設(shè)備實(shí)時運(yùn)營數(shù)據(jù)不斷傳輸?shù)接嬎銠C(jī)形成數(shù)據(jù)庫，能夠有效監(jiān)測壓力容器是否被腐蝕以及腐蝕程度，通過前期的預(yù)案采取相應(yīng)措施。

2.2 對壓力容器進(jìn)行科學(xué)規(guī)范的熱處理，避免容器出現(xiàn)變形

通過對其進(jìn)行熱處理，能夠有效提高整個壓力容器安全性以及穩(wěn)定性，在對其進(jìn)行熱處理的過程中，首先，要對接口和殼體進(jìn)行熱處理，而且還要對彎管進(jìn)行熱處理。由于金屬材料的性能在高溫作用下會發(fā)生變化，因此，應(yīng)嚴(yán)格控制熱處理溫度。不合理的溫度控制會影響材料的基本性能，從而導(dǎo)致焊后大量的材料，為了進(jìn)一步減少熱處理不當(dāng)給整個壓力容器的整體性能產(chǎn)生負(fù)面影響，在對待不同材料時，應(yīng)當(dāng)有所區(qū)別，除此以外，在對其進(jìn)行加工制造過程中，要格外重視焊接工藝，避免因工藝不當(dāng)造成變形。在焊后熱處理過程中，焊接接頭處容易發(fā)生碳化，對壓力容器的整體穩(wěn)定性有很大影響。壓力容器的相關(guān)材料是產(chǎn)生這一問題的主要原因，基于此，在選擇材料的過程中，應(yīng)當(dāng)格外注意，要對各個加工環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免壓力容器出現(xiàn)變形，提高相關(guān)器械的穩(wěn)定性以及安全性。

2.3 解決熱處理問題

要關(guān)注加熱技術(shù)，也就是所謂的加熱方法，因?yàn)閴毫θ萜鞯奶攸c(diǎn)，所以熱處理在設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。目前，熱處理技術(shù)的加熱方法有很多，目前常見的主要以液體或者氣體燃料作為熱源，主要通過相應(yīng)的介質(zhì)，將構(gòu)建壓力容器的金屬材料或者是復(fù)合以及電熱等直接的加熱方法，還有就是采用液態(tài)鹽或者金屬以及浮材料進(jìn)行加熱和冷卻的過程，通過這些過程的處理，從而讓運(yùn)動粒子進(jìn)行間接的加熱，具體的加熱方法和壓力容器的材料關(guān)系材料的纖維組織以及材料的化學(xué)成分發(fā)生變化，從而達(dá)到改變金屬或者是復(fù)合材料的性能。在這個壓力容器設(shè)計過程是比較復(fù)雜的，熱處理技術(shù)是眾多設(shè)計技術(shù)中的一個環(huán)節(jié)，其目的就是改善壓力容器設(shè)計中的熱處理問題?，F(xiàn)在有一些壓力容器的設(shè)計，在設(shè)計過程中使用一些可以降低成本的材料，這種設(shè)計忽略了熱處理問題，雖然也是符合設(shè)計要求的，但是，卻達(dá)不到很好的效果，如果不經(jīng)過熱處理，就會發(fā)生一些內(nèi)部脆裂的現(xiàn)象，大大降低了壓力容器的使用效率，壓力容器也不能進(jìn)行安全生產(chǎn)，只有經(jīng)過了熱處理工藝后，鋼板才能更加有可塑性，才能夠保證壓力容器的安全性。

3 結(jié)束語

通過以上研究可以發(fā)現(xiàn)，在化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中，壓力容器發(fā)揮著重要的作用，在當(dāng)前對其安全運(yùn)行產(chǎn)生影響的因素有許多。因此，在設(shè)計壓力容器時，應(yīng)考慮壓力容器的安全性能。通過設(shè)計方案的優(yōu)化，可以提高壓力容器的安全性，促進(jìn)化工企業(yè)的發(fā)展。