压力容器设计的基本要求及技术进展刍议
- 格式:pdf
- 大小:268.34 KB
- 文档页数:2
压力容器设计制造的问题及解决对策1. 引言1.1 背景介绍压力容器是一种常见的工业设备,在化工、石油、食品等领域被广泛应用。
其设计和制造质量直接关系到生产安全和设备的可靠性。
随着工业技术的不断发展和更新换代,压力容器设计制造面临着新的挑战和问题。
对压力容器设计制造的问题进行深入研究和探讨,提出对策和解决方案,是至关重要的。
压力容器设计的基本原则涉及材料力学、热力学、流体力学等多个学科领域,需要综合考虑各种因素。
常见的设计制造问题包括材料选择不当、设计规范不合理、质量控制不到位等。
为了解决这些问题,需采取合理选择材料、严格遵守设计规范和加强质量控制等对策。
在当今社会,工业生产已经成为国民经济发展的重要支柱,而压力容器作为承载高压气体或液体的重要设备,必须具有良好的性能和安全性。
通过对压力容器设计制造问题及其解决对策的研究,可以不断提升压力容器的设计制造水平,确保生产安全和设备的可靠性。
2. 正文2.1 压力容器设计的基本原则压力容器的设计是一个复杂且关键的工程领域,设计者需要遵循一些基本原则以确保容器的安全可靠。
下面我们将介绍一些压力容器设计的基本原则:1. 强度原则:在设计压力容器时,首要考虑的是容器的强度。
容器的壁厚、材料的选取、焊接接头的设计等都必须能够承受设计压力下的内外力,确保容器不会发生破裂或变形。
2. 刚度原则:除了强度外,容器的刚度也是设计的重要考虑因素。
合理的刚度设计可以降低容器在工作时的变形和振动,延长容器的使用寿命。
3. 密封性原则:压力容器通常用于储存或输送高压气体或液体,在设计中必须确保容器具有良好的密封性。
密封性不好会导致泄露,严重时可能引发事故。
4. 安全阀原则:为了确保压力容器在超压情况下能够安全释放压力,设计中通常会设置安全阀。
安全阀的选取和设置必须按照设计规范执行,以确保安全可靠。
以上是压力容器设计的一些基本原则,设计者在设计过程中应该严格遵守这些原则,才能保证容器的安全性和可靠性。
压力容器技术规范最新标准压力容器技术规范是确保压力容器安全运行的重要指导性文件,随着技术的发展和实践经验的积累,这些规范会不断更新以适应新的应用需求和安全标准。
以下是最新的压力容器技术规范的主要内容:1. 适用范围:本规范适用于所有工业用途的压力容器,包括但不限于储存、反应、换热等设备。
2. 设计原则:压力容器的设计应遵循安全、可靠、经济和环保的原则,确保在规定的使用条件下能够安全运行。
3. 材料选择:选用的材料应满足设计要求,包括力学性能、耐腐蚀性、焊接性等,并应符合相关材料标准。
4. 设计标准:压力容器的设计应符合国家或国际上认可的设计标准,如ASME(美国机械工程师协会)标准、EN(欧洲标准)等。
5. 制造和检验:压力容器的制造应严格按照设计图纸和技术规范进行,制造过程中应进行严格的质量控制和检验。
6. 焊接和无损检测:焊接是压力容器制造中的关键环节,应采用合格的焊接工艺和焊接材料。
无损检测包括射线检测、超声波检测等,以确保焊接质量。
7. 热处理:对于某些材料和结构形式的压力容器,可能需要进行热处理以改善材料性能或消除焊接应力。
8. 安全附件:压力容器应配备必要的安全附件,如安全阀、压力表、液位计等,并确保这些附件的可靠性和准确性。
9. 操作和维护:压力容器的操作应遵循操作规程,定期进行维护和检查,以确保其长期安全运行。
10. 事故预防和应急处理:应制定压力容器事故预防措施和应急处理预案,以应对可能发生的事故。
11. 法规和标准更新:压力容器的设计、制造和使用应随时关注相关法规和标准的更新,确保符合最新的安全和技术要求。
12. 环保要求:在设计和制造过程中,应考虑环保因素,减少对环境的影响。
13. 用户培训:压力容器的用户应接受专业培训,了解设备的操作规程和安全知识。
14. 记录和文档管理:应建立完整的压力容器记录和文档管理系统,记录设备的设计、制造、检验、使用和维护等信息。
15. 结束语:压力容器的安全运行对于保障人员安全和环境安全至关重要。
压力容器基础及安全技术压力容器是一种在其中装载气体或液体的容器,在工业、医疗、化学和石油等领域广泛应用。
由于容器内部的气体或液体压力比外界大,因此压力容器必须具备安全的设计和运行。
在这篇文章中,我们将讨论压力容器的基础和安全技术。
一、压力容器的基础1. 压力容器的定义压力容器是指在内部装载了可压缩气体或液体,并且其设计工作压力超过0.1MPa的容器,包括容器本身及与之相连的附属设备。
2. 压力容器的分类根据不同的应用领域和用途,压力容器可以分为很多种类:- 用于存储气体的容器,如氧气、氮气、乙炔等气瓶;- 用于存储液体的容器,如液化气体储罐、石油储罐等;- 用于化学反应的容器,如反应釜、塔式反应器等。
3. 压力容器的材料压力容器的材料必须具备高强度和耐腐蚀性能,常用的材料有钢、镍、钛合金等。
4. 压力容器的设计原则压力容器的设计原则主要包括以下几个方面:- 安全性:设计必须符合国家标准和规范,保证容器在正常或异常情况下不会发生失效或破裂;- 可靠性:设计应确保容器在正常工作条件下具备良好的可靠性和稳定性;- 经济性:设计应满足经济性要求,以减少生产成本和能源消耗。
二、压力容器的安全技术1. 安全阀安全阀是一种主要的压力容器安全保护措施,其作用是在容器内部压力超过设计压力时,安全阀会自动开启并释放掉一部分气体或液体,以减少压力和保护容器。
2. 液位控制器液位控制器主要用于液态压力容器的安全控制。
当液位过高或过低时,液位控制器可以自动控制流量,保护容器免于压力过高或过低的危险。
3. 底阀底阀是液态储罐必备的一种设备,主要作用是在容器发生危险时,阻止液体从底部泄漏,防止引起人员伤亡和环境污染。
4. 脱硫设备对于储存高硫化合物的物质,如煤气、石油等,使用脱硫设备可以有效避免硫化物在储存期间累积而引起爆炸或其他安全事故。
压力容器的安全性是生产过程中必须重视的一个方面,必须遵循严格的设计和制造标准,并根据实际情况采取必要的安全措施,以确保容器的正常运行和安全使用。
关于压力容器的设计探讨摘要:压力容器的用途十分广泛。
它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。
压力容器投入运行之前,要经过设计、制造、安装、检验、监督运行和维护等多个环节,其中设计是一个尤为重要的环节。
在压力容器的设计、制造、检验过程中。
经常会有一些对压力容器的法规、标准、规范理解不透彻的地方,因而会出现很多错误的例子。
本文现作以下的探讨。
关键词:压力容器,设计引言压力容器在日常生活中应用较为广泛,主要作用为在一定的压力、温度和易燃、易爆、有毒介质的条件下对特定物质进行加工和处理的特种设备。
一旦其质量出现问题,将连带着大规模安全事故的发生,对个人和企业存在不可估量的高危险系数。
因此在容器设计中应充分考虑此因素,把握好每一个影响容器寿命的细节,确保品质优良。
一、关于压力容器的设计分析1.压力容器的设计方法1)常规设计。
常规设计的理论基础是弹性失效准则,认为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等,也不考虑交变载荷引起的疲劳问题。
所有类型的应力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,高强度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,常规设计的结果过于保守,设计的结构尚有很大承载潜力。
为了适应压力容器的发展,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。
我国的分析设计的标准为JB4732-95《钢制压力容器一分析设计标准》,是以第三强度理论即最大剪应力理论为基础,认为不论材料处于何种应力状态,只要最大剪应力达到材料屈服时的最大剪应力值,材料就发生屈服破坏。
压力容器分析设计标准
压力容器是工业生产中常见的设备,用于储存或加工压缩气体、液体或蒸汽。
由于其特殊的工作环境和功能,压力容器的设计、制造和使用需要严格遵守一系列的标准和规定,以确保其安全可靠地运行。
首先,压力容器的设计必须符合国家相关标准和规范,如《压力容器设计规范》GB150、《钢制压力容器》GB151等。
这些标准规定了压力容器的设计参数、结构要求、材料选用、焊接工艺、安全阀选型等方面的内容,确保了压力容器在设计阶段就具备了安全可靠的基础。
其次,压力容器的制造需要严格按照《压力容器制造规范》GB151中的要求进行。
制造过程中需要严格控制材料的质量、焊接工艺的可靠性、表面处理的完整性等,以确保制造出的压力容器符合设计要求,并且能够在实际工作中承受所需的压力和温度。
除了设计和制造阶段的标准要求,压力容器的安装、使用和维护也需要遵守相
应的标准和规范。
例如,在安装过程中需要保证容器的支撑结构稳固可靠,管道连接紧密无泄漏,安全阀和压力表的选型和安装符合要求。
在使用过程中需要定期进行压力测试和安全阀的调整,确保容器在正常工作范围内运行。
在维护过程中需要按照规定的周期进行检查和维护,及时发现并处理潜在的安全隐患。
总的来说,压力容器的分析设计标准涵盖了从设计、制造到使用和维护的全过程,这些标准的遵守是保证压力容器安全运行的基础。
只有严格按照标准要求进行设计、制造和使用,才能确保压力容器在工业生产中发挥应有的作用,避免因为安全隐患而导致事故发生。
因此,对于从事压力容器相关工作的人员来说,熟悉并遵守相关标准和规范是至关重要的。
压力容器设计安全要求标准背景介绍压力容器是工业生产中常用的一种设备,广泛应用于石化、冶金、化工等领域。
压力容器是指在一定压力下,能够承受外部力和温度变化而不发生变形和失效的容器。
然而,如果压力容器设计不合理或使用不当,就会造成安全隐患,甚至导致爆炸事故,给人员和环境造成极大的危害。
因此,制定压力容器设计安全要求标准显得尤为重要。
参考标准在制定压力容器设计安全要求标准时,需要参考的标准有: 1. GB150《钢制压力容器》 2. GB151《玻璃钢缠绕纤维增强塑料复合材料容器》 3. GB16559《可储存液化石油气容器制造、检验规范》 4. ASME BPVC Section VIII Division 1《Boiler and Pressure Vessel Code - Rules for Construction of Pressure Vessels》 5. ASME BPVC Section VIII Division 2《Boiler and Pressure Vessel Code - Alternative Rulesfor Construction of Pressure Vessels》设计安全要求标准以下是压力容器设计应满足的安全要求标准,这些要求不仅包括了静态设计方面的要求,还包括了动态使用过程中的安全要求: 1. 设计压力应不能超过容器允许的最高压力; 2. 设计温度应不能超过材料的最高允许温度,以及应满足容器设计压力和温度的同步要求; 3. 在承受设计压力的情况下,容器应能够承受其它外部负荷的影响,如风荷载、地震荷载、使用和维修等过程中产生的负荷; 4. 容器焊缝必须经过无损检测和审核,焊接符合焊工技能级别要求,并且焊接质量符合设计规范和要求; 5. 生产压力容器的厂家必须具有国家认可的生产许可证,并且严格按照设计方案进行制造; 6. 容器内部必须具有压力释放装置、保护装置、温度传感器等设备,以保证在容器发生故障时能够及时发现和解决问题; 7. 安装压力容器时必须符合国家相关标准和要求,如有需要,应进行安全距离计算; 8. 压力容器在使用和维修过程中必须符合相关的操作和维修规范,定期进行检验和维护,及时发现和处理潜在问题。
压力容器基本安全要求随着现代化工生产的不断发展,压力容器在工业生产中的应用越来越广泛。
作为一种重要的容器,压力容器的使用牵涉到一系列的安全要求。
本文将介绍压力容器的基本安全要求,以提高使用者对压力容器安全的了解,保障生产过程的安全性。
压力容器的定义压力容器是指在其壁体内以超过大气压力的任何压力下存储液体、气体或雾状物的设备。
它们通常应用于各种化学过程、制造过程和能源传输中。
压力容器的基本安全规范以下是压力容器的基本安全规范:1. 压力容器的设计压力容器的设计必须按照国家标准或行业标准进行。
设计时需要考虑容器的类型、大小、容量、材料、工作压力、温度范围、安装方式、附件和支持方式等因素。
2. 压力容器的制造压力容器的制造需要按照国家标准或行业标准进行。
制造时需要符合设计要求,材料应符合标准,并按照压力容器制造的要求进行制造。
3. 压力容器的检验压力容器需要进行定期检验。
检验内容包括压力测试、水压试验、气密性检测、腐蚀检测和材料测试等。
检验应按照国家标准或行业标准进行。
4. 压力容器的安装压力容器的安装需要符合国家标准或行业标准的要求。
在安装过程中,需注意容器的位置、支持方式、附件的连接等,确保安装正确可靠,同时做好防火、防爆、泄漏等方面的安全措施。
5. 压力容器的使用在使用压力容器时,需要遵循国家标准或行业标准的要求以及设备厂家的操作规程。
使用前需要检查压力容器的阀门、管道、附属设施、接头等是否正常,确认安全性后方可进行使用。
使用过程中需定期检查压力容器的状态、温度、压力等参数,确保设备正常运作。
6. 压力容器的维护和保养压力容器需要进行定期维护和保养。
维护内容包括清洗、检查、涂装和更换零部件等。
维护和保养也需要按照国家或行业标准进行。
总结压力容器作为一种重要的设备,在化工、制造和能源等领域得到广泛应用。
在使用过程中,对压力容器的安全要求极为重要,需要符合国家标准或行业标准的要求,定期检查、维护和保养,确保设备安全可靠。
特种设备压力容器技术规范本文档旨在规范特种设备压力的技术要求和安全标准。
特种设备压力是在特殊环境下存储、运输和处理压缩气体或液体的设备,因此对其技术规范的要求非常严格。
1. 引言特种设备压力主要用于某些特殊工业领域和实验室环境中。
为了确保使用过程中的安全性和功能性,特种设备压力需要符合一系列技术规范和标准。
2. 技术要求2.1 压力设计要求:- 压力应使用适当的材料和设计结构,以承受额定工作压力和温度。
- 压力应具有足够的强度和刚度,以防止任何变形和泄漏。
2.2 安全阀和压力传感器:- 压力应配备合适的安全阀和压力传感器,以确保在超过允许的压力范围时能够及时报警和释放压力。
2.3 检测和监控系统:- 压力应配备可靠的检测和监控系统,以监测内部的压力、温度和其他关键参数。
2.4 安全使用指南:- 压力应附带详细的安全使用指南,包括操作规程、维护要求和安全注意事项。
2.5 检测和维护:- 压力应定期进行检测和维护,以确保其技术状态和功能性的持续性。
3. 安全标准3.1 国家标准:- 所有特种设备压力应符合国家相关的特种设备安全标准和规范。
3.2 行业标准:- 根据特殊工业领域的要求,特种设备压力还应符合相应的行业标准和规范。
3.3 检验和认证:- 特种设备压力应经过第三方机构的检验和认证,以确保其符合相关标准和规范。
4. 总结特种设备压力容器技术规范是确保压力容器安全性和功能性的关键要求。
通过遵循相关技术要求和安全标准,可以最大程度地减少潜在的风险和事故发生的可能性,保障工作环境的安全和人员的健康。
最新压力容器国家标准规范压力容器作为工业生产中不可或缺的设备,其安全性和可靠性直接关系到人员安全和生产效率。
随着技术的发展和标准的更新,压力容器的国家标准规范也在不断完善。
以下是最新压力容器国家标准规范的概述:1. 适用范围本规范适用于设计、制造、检验和使用的压力容器,包括但不限于锅炉、换热器、反应器等。
2. 设计要求- 应符合国家相关安全标准和行业规范。
- 必须考虑到材料的力学性能、腐蚀性、温度和压力等因素。
- 设计应确保结构合理,便于制造、安装和维护。
3. 材料选择- 应选择符合国家标准的金属材料,确保材料的质量和性能。
- 对于特殊环境下使用的压力容器,应选用具有相应耐腐蚀性能的材料。
4. 制造工艺- 制造过程中应严格控制焊接、成型、热处理等关键工艺。
- 所有制造工艺必须符合国家相关工艺标准。
5. 检验与试验- 压力容器在制造完成后,必须进行严格的无损检测和压力试验。
- 无损检测应包括射线检测、超声波检测等,确保无内部缺陷。
- 压力试验应模拟实际工作条件,确保容器在规定压力下无泄漏。
6. 安全附件- 压力容器应配备必要的安全附件,如安全阀、压力表、紧急切断装置等。
- 安全附件的选择和安装应符合国家相关标准。
7. 使用与维护- 使用单位应制定详细的操作规程和维护计划。
- 定期对压力容器进行检查和维护,确保其良好运行状态。
8. 事故处理与应急预案- 使用单位应制定压力容器事故处理程序和应急预案。
- 在发生事故时,应立即启动应急预案,确保人员安全和最小化损失。
9. 法规与标准更新- 压力容器的设计、制造和使用应随时关注国家法规和标准的更新,确保符合最新要求。
10. 结语压力容器的安全运行对于保障工业生产的顺利进行至关重要。
本规范的制定旨在提高压力容器的安全性和可靠性,减少事故发生的风险,保障人民生命财产安全。
请注意,以上内容仅为概述,具体实施时应详细参照最新的国家标准和行业规范。
低温压力容器设计要点及注意事项设计要点:1.材料选择:低温环境对材料的特性要求较高,常用的低温材料包括碳钢、不锈钢、合金钢、镍基合金等。
材料应具备良好的低温韧性和抗蠕变能力,以保证容器的安全性和耐久性。
2.结构设计:低温压力容器的结构设计应考虑到低温环境下的热应力和冷凝液的排放。
容器的结构应具备良好的抗拉性,以承受低温环境下的冷凝液和气体压力。
3.绝热设计:低温压力容器应具备良好的绝热性能,以避免冷凝液的形成和能量的损失。
绝热层的厚度和材料的选择应根据压力和温度的要求进行合理设计。
4.疏水设计:低温压力容器的疏水系统对于排放冷凝液和减少结冰现象十分重要。
疏水系统应设置在恰当的位置,以便及时排放冷凝液,并保持容器内部的干燥状态。
5.安全阀的选择:低温压力容器应配备可靠的安全阀,以防止因温度和压力过高而引发的爆炸。
安全阀的选型应根据容器的工作压力和温度范围进行合理选择。
注意事项:1.温度控制:低温压力容器的温度控制至关重要。
温度过低会导致材料的脆性增加,造成容器的破裂;温度过高则会导致冷凝液的形成和能量的损失。
应通过控制介质的流量和压力,以达到合理的温度范围。
2.泄漏检测:注意低温压力容器的泄漏检测,特别是在容器内压力变化较大的情况下。
泄漏的气体或液体会迅速蒸发,容易引发安全事故。
应定期进行泄漏检测,并及时处理泄漏问题。
3.排气与补液:低温压力容器中的气体和液体在低温条件下会发生相变,造成容器内部压力的升高或降低。
为避免容器的爆炸或变形,应定期对容器进行排气和补液操作。
4.定期维护:低温压力容器的定期维护十分重要,包括检查容器的外表面是否有损伤、是否有泄漏现象,以及定期更换和检修容器附件。
维护能够延长低温压力容器的使用寿命,保证容器的安全性。
5.安全操作:低温压力容器的操作人员应接受专业培训,并严格按照操作规程进行操作。
操作人员应时刻注意容器的温度和压力变化情况,并及时采取相应的措施。
总结:低温压力容器设计的要点包括材料选择、结构设计、绝热设计、疏水设计和安全阀的选择。
石油化工压力容器设计要求及方法摘要:受现代科技发展的影响,压力容器的应用越来越广泛,尤其是在化工行业,对提高生产效率和经济效益等具有积极意义。
但更多的因素会影响化工压力容器的设计安全,包括压力和温度等因素。
还需明确化工压力容器的设计要求,提出化工压力容器的具体设计方法,保证化工压力容器运行的安全可靠,使化工生产工作顺利进行。
关键词:石油化工;压力容器设计;要求;方法引言近年来,压力容器在化工、冶金、军工等诸多领域中都得到广泛应用,压力容器制造工艺日益完善,在技术领域中取得长足进展。
如何满足日益提高的压力容器制造要求,是保障压力容器使用安全的关键,也是石油化工压力容器设计的关键。
1 化工压力容器设计要求化工压力容器的设计要求掌握客户的实际要求和压力容器的工作条件等。
在此基础上,规范选择压力容器制造材料,合理设计容器结构形式。
化工行业压力容器的结构需求较大,无法跟上的情况下,要合理选择不同的结构需求,保证压力容器的结构符合化工生产的实际需要,促进压力容器处于最佳工作状态,满足化工生产的效益需求。
2石油化工压力容器设计方法2.1加强对压力容器图样的审查在压力容器制造质量管理过程中,图纸审核是一个非常重要的环节。
因此,为了能够保证压力容器制造质量控制达到规范标准,相关人员必须严格按照施工图纸的要求审查压力容器图纸,确保压力容器的检验操作都具备设计资格印章,对于印章失效的压力容器是不允许将其投入实际生产中。
在压力容器图样审查的过程中,需要相关人员结合压力容器的种类来制定出对应的分配管理方案,选择适合的材料,确保压力容器材料质量和基本属性能够满足工业生产需要。
如果压力容器的制造难度较大,在正式加工制造之前,需要操作人员做好技术交底工作,通过必要的技术交底,帮助压力容器制造人员能够了解压力容器加工制造过程中可能遇到的重难点问题,针对加工制造的重难点问题采取对应的解决措施。
2.2 加强对压力容器制造材料的控制压力容器加工材料的质量控制应集中在以下几个方面:(1)材料采购订单。
浅谈我国压力容器设计技术的进展论文•相关推荐浅谈我国压力容器设计技术的进展论文引言社会经济发展为社会技术完善提供了发展的基础动力,工业是我国国民产业中主要部分,工业技术创新化,生产高效化,是推进社会发展技术融合的有效途径,本文对我国工业技术的创新研究,主要从压力容器的设计技术进步进展与采取的应对措施角度进行的分析,为我国现代工业技术的拓展提供新的探索发展空间。
1.压力容器设计技术进展分析压力容器的技术随着社会工业技术的发展逐步进步,本文对压力技术设计技术的进展分析主要分为三个阶段:第一阶段,压力容器技术应用的初步阶段,新中国成立初,国家发展百废待兴,我党提出优先发展重工业技术,工业技术主要采用国外进口与国内初步研究相结合,从而达到现代工业技术研究创新分析,在应用和模仿中逐步探索,此时的工业技术应用与发展主要是为了适应社会经济发展需要,工业压力容器技术研究的层次停留在技术研究的表面,但工业生产压力容器探索发展的新渠道已经被打开;第二阶段,压力容器逐步从模仿技术向的技术转变,新的技术研究将压力容器的技术应用分为低压容器技术,中压容器技术,高压容器技术,以及超高压容器技术,压力容器技术的材质也逐步实现探索,结合我国政府提出的相应工业技术研究政策的引导,实现了良好的技术行业的加工与发展,工业装备技术的发展逐渐实现完整的发展整体,促进现代工业技术发展的良性循环;第三阶段,我国压力容器技术的发展逐步取得新的技术突破,结合现代自动化程序,例如:压力容器受压程度自动检验系统,实现现代工业压力容器技术发展结构逐步优化,例如:我国压力容器技术的探究已经不仅仅局限于工业生产在航空、航海等领域也取得了较大的成效。
例如:我国压力容器产业结构的发展中,新的技术研究申请美国ASME技术认证,同时压力容器技术的发展从欧洲领域的技术研究,向亚太地区的区域技术开发转变,实现了现代压力容器技术创新与拓展的进步。
结合以上对我国压力容器技术发展阶段的分析,将我国压力容器技术研究的发展总结为技术发展与研究探索两部分,主动性更强,技术开发的深度和广度加强,与我国社会发展的各个方面都具有直接性联系,在社会进步完善中具有重要的作用。
压力容器设计的基本要求及技术进展刍议
发表时间:
2019-03-12T10:20:44.807Z 来源:《基层建设》2018年第36期 作者: 刘延钊1 孟龙龙2
[导读] 摘要:近年来,我国的石油化工行业有了很大进展,与之相关的机械设备的发展也展现出了旺盛的生机。
1.
身份证37032119881227XXXX 山东省淄博市 256414;2.身份证37032219880207XXXX 山东省淄博市 256414
摘要:近年来,我国的石油化工行业有了很大进展,与之相关的机械设备的发展也展现出了旺盛的生机。在石油化工生产中,压力容
器是一类必要设备,必须要保证压力容器的质量和性能,才能够确保其的安全性与可靠性。为此,应当要遵循压力容器设计的基本要求,
采取先进的技术,来进行压力容器的设计及制造。本文主要针对压力容器设计的基本要求进行了浅析,并对其技术进展进行了阐述。
关键词:压力容器;设计;基本要求;技术进展
引言
在压力容器制造使用整个过程中,设计是一项最为重要的步骤,它的正确恰当与否直接关系到制造和检验环节的难易。合理的设计不
仅能够大大降低制造成本,还能够有效提高产品运行的可靠性。在设计中,如果将强度计算错误或者是结构设计不合理都会导致事故的发
生,给使用造成隐患。当下,石油化工以及能源产业发展迅速,对压力容器的要求越来越高,不仅在规格上越做越大,操作压力和温度也
在不断提高,这就造成了压力容器的结构越来越复杂,对安全性的要求也不断加大。因此,我们要重视压力容器的设计环节,加强安全监
督,使其能够适应各种复杂的工况。
1
压力容器设计的基本要求
1.1
保证完成工艺生产
石油化工行业是一类特殊的行业,它对生产要求非常高,所以必要保证压力容器能够满足生产对设备的温度、压力、规格以及结构等
的要求。因此,在压力容器设计中,应当要尽可能地提高设备的应用性能及在生产中的使用效率。
1.2
设计的压力容器要保证能够安全可靠的运行
众所周知,石油化工中有很多的物料具有腐蚀性和毒性,更重要的是很多材料具有易燃性,引起火灾爆炸的可能性很大。在工作过过
程中,压力容器内部具有相当的能量,如果容器遭到外界的破坏而泄露内部的能量,该能量在瞬间爆发出来会造成很严重的后果,另外,
在连续生产的作用下,很容易造成压力容器的损坏,也会威胁到其他相关设备的安全,形成连锁反应。所以,必须重视其安全可靠性的设
计,也应该考虑到在腐蚀、异常高低温以及疲劳载货情况下,它也能够安全运行。
1.3
达到预期的使用寿命
设备的使用寿命关系着生产安全和生产成本,若设备使用寿命过短,则一者会出现一些安全隐患,二者会由于频繁更换设备而增加投
入。为此,在压力容器设计中,还应当要确保设备达到预期的使用寿命。很多石油化工材料都具有强腐蚀性,容易导致压力容器壁遭腐蚀
变薄甚至蚀穿,这是导致其寿命降低的主要原因,为此在设计时应当要重点考虑增强容器壁的抗腐蚀性能,例如在容器内部表面采用有效
的抗腐蚀材料,以减轻其受腐蚀程度。
1.4
设计应该便于制造安装和操作维修
设计应该兼顾压力容器的各个其他环节,才能保证安全性,结构越简单就会越容易制造和对设备进行检测,即使产品的某些缺陷超标
了,也能够在最快的时间内被发现,并且予以消除。另外,这样做也能够满足一些比较特殊的要求,比如:一些像顶盖一样的试验容器,
在使用过程中要经常装拆,因此要采用便于装拆的结构形式,较少的使用笨重的主螺栓连接方式;有一些容器内部的器件经常需要清洗和
维修,则有必要设置一些入孔和手孔。
2
压力容器设计技术的进展
2.1
应力及应变的分析评定
应力及应变的分析评定乃是压力容器设计中的新技术。在这方面,关键是运用相关分析方法,全面校核压力容器的强度。应力不同,
对压力容器造成的破坏程度也是不同的。全面校核压力容器强度应当要基于各部位实际应力及其应变的完善程度和精确程度。与传统设计
方法不同,应力及应变的分析评定方法可以降低安全系数、减轻设备重量、节约制造材料、保证设备安全以及防止设备失效。不过,虽然
该方法具有诸多优点,但也存在一定的缺陷,比如其需要大量复杂的计算,需要借助计算机完成,设计成本也较高。
2.2
压力容器设计焊接问题的解决
如果压力容器其封密性不合格,在应用的过程中发生泄漏,不但会对其内部的介质起不了充分的保护作用,有可能还会对施工人员其
自身的安全形成不同程度的威胁。解决焊接裂纹的方法有:(
1)选择使用低氢型的焊条;(2)焊接安排以后需实施淬火的处理;(3)合
理选择适合的焊接技术。焊接咬边指的是,在焊接的时候焊接的位置发生凹槽。防止焊接咬边的方法主要有:(
1)选择与焊接材料选择相
适应的焊接方法,合理调整焊接的电流大小和角度;(
2)焊接的工作人员在进行焊接时,需随时观察焊接处的各种变化,确保可以及时察
觉焊接咬边并及时的给予有效的处理。焊接气孔指的是,焊接的时候熔池当中的气体不能得到有效的析出。解决焊接气孔的途径有:(
1)
确保对接口、坡口周边的清洁;(
2)管控溶渣本身的浓度;(3)随时更换焊条。
2.3
塑性失效设计
塑性失效的设计基础是弹塑性理论,其设计的准则是:可以允许局部薄膜的应力和弯曲应力的应力强度有较大的许用数值,也就是能够
容忍局部的塑性变形,压力容器仍然不会失效。分析其原因,主要是因为在局部发生薄膜应力以及弯曲应力,即使最大应力达到了屈服的
极限,也只能引起局部的屈服,但是对于整个压力容器来说,大部分区域仍然处于弹性状态而不会失效此时,如果采用弹性失效的方法来
处理,则会使得很多的材料无法发挥应有的潜力。
2.4
疲劳设计
压力容器的疲劳指的是材料在反复交变载荷作用下遭到破坏,但却没有明显的塑性变形,所以传统设计中往往并不会考虑到疲劳。不
过,近年来随着压力容器制造规模的不断扩大,一些高强度低合金钢材料的使用,增加了裂纹和未知缺陷的风险,所以也应当要提高对疲
劳所导致的破坏的重视,采取疲劳设计方法。
2.5
压力容器设计腐蚀问题的解决
为了可以使压力容器的使用期限延长,一般所采取的解决措施有:(1)选用合适的材料;(2)应用延缓腐蚀的制剂;(3)提升压力
容器的焊接质量;(
4)应用防腐蚀的涂料;(5)衬里形式的防护;(6)在容器壁表面喷丸强化;(7)加强管理和维护。除此以外,在
设计压力容器的过程中,设计人员需综合的考虑压力容器的服役环境会对其所造成的影响,并且,以腐蚀的最大速度当作计算的依据,来
确定压力容器最大的腐蚀裕量。
2.6
概率设计
近代的概率设计方法是基于数理统计学,它的主要作用是对压力容器进行全面评价,具体涵盖了经济合理性判断、安全程度评估等。
通过概率设计能够计算出压力容器的失效可能性及最低可靠性的概率要求,从而帮助设计者合理分配各个零部件,满足总体设计要求。
结语
综上所述,压力容器设计的基本要求是保证完成工艺生产、确保运行安全可靠、达到预期的使用寿命、制造、安装、操作及检修方便
和经济性。随着诸多新技术在压力容器设计中的运用,未来我国的压力容器设计及制造将会有更大的发展空间。
参考文献
[1]
杨颖.浅析压力容器设计的一般要求及技术进展[J].科技与企业,2013(10):368.
[2]
王文博.压力容器设计的一般要求及技术进展[J].科技创新与应用,2013(02):62.
[3]
康勤阁.压力容器设计的一般要求及技术进展[J].中国科技投资,2012(24):64.
[4]
黄天琴.关于压力容器设计中常见问题及设计优化探讨[J].工业,2016,(6):25.
[5]
杨萌,常小伟.压力容器设计若干技术问题解析[J].科技资讯,2014,12(13):448.
[6]
孙丽欣,胡文亮.压力容器设计若干技术问题解析[J].山东工业技术,2016,(15):221.