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1、科簸专论 浅析压力容器设计的一般要求及技术进展 杨颖 大庆油田工程建设有限公司建材公司石油石化设备厂 【摘 要l随着市场经济的发展，科学技术的不断更新，重视压力容 器设计具有非常重要的意义，该文就压力容器设备的一般要求与技术进展 进行分析，以找到其中存在的不足，采取合适的方法，确保现实问题的解 决。 【关键词l压力容器设计；一般要求；更新；方案设计；具体措施 引言 随着时代知识经济的发展，计算机在工程设计中的应用越来越广 泛，随着计算机相关系统的发展，促进了压力容器设计的发展，并且在 实际工程项目中的作用越来越重要。 一 关于国内外压力设备标准、规范和法规的发展 为了促进压力容器设计的不断更新
2、，我们需要提升企业的综合技 术水平以及管理水平，利用先进的管理观念引导行业发展，提高压力容 器产品的竞争性与质量。我国关于压力容器的标准化问题，已经得到国 家具体法律法规的支持，制定了以钢制压力容器为核心的一系列产品标 准、基础标准以及零部件标准，有利于建立健全压力容器的基本标准体 系。近年来，随着一系列压力容器标准化会议的展开，对标准的修订程 序作了_一些修改。这一系列以标准修订提案审查制度为核心的现代压力 容器标准制定修订程序。以贴近压力容器标准的国际化，一体化趋势。 二 关于压力容器设计的具体要求 石油，化学工业的生产过程较为复杂，在设备生产工艺中任意一台 设备出现事故，都必然影响产品的
3、质量问题或者使生产无法继续进行， 严重的会危及设备以及相关人员的生命财产安全，一般情况下每个石油 化工用压力仪器要满足以下五方面的需要。 21确保工艺生产的顺利完成 El常实践中国，石油化工压力容易必须能够承担工艺过程中产生的 压力，以及相应温度与具备工艺生产所需要的规格、结构。以氮肥生产 中的氨合成塔为例子，展开分析，由于受到外界环节的影响，氨合成塔 承受不了相应的设计压力，只有通过降压进行使用，在这种情况下，就 容易导致氨的合成率的下降。不利于企业的El常生产，并且如果处理不 当，就会引起生产规模的大规模上升。 22运行过程中的安全可靠 通常来说，化工生产物料具备强烈腐蚀性以及毒性，这些弊
4、端对企 业日常的运行是很不利的，在日常工作中，潜力容器内部一般存有系列 问题，如果不能良好的控制化工量，旦意外发生，采取经济有效的措 施，这些措施一定程度下可以促进安全事故的建设，在具体生活中，如 果容器出现事故，就不能保证日常生产的稳定性了，他还会危及其他装 置的安全，避免连锁性破坏的产生，这就要求我们在设计压力容器过程 中，保证每个承压零部件都能承受起其相应的压力 有利干保证企业相 关环节零部件的强度性、刚度以及稳定性，实现企业的可持续发展。 23延长预定的使用寿命 在日常情况中，影响是有化工用压力容器的使用寿命的重要因素， 是化工物料对于壳体结构材料的腐蚀，它能够让容器器壁变薄，甚至出
5、现烂穿的现象。在建筑实施的过程中，为了确保设计容器的系统优化， 需要考虑加腐蚀量，来保证期使用年限的要求。对于某些强腐蚀性物 料，要设计出具体的解决方案，选用合适的耐腐材料是非常重要的，或 者在架构中采取仿佛措施，以确保我们日常经济发展的需要。 24确保制造 检验安装、操作和维修方便 为了确保企业总体性能的发展，首先要进行一系列安全性考虑，安 排具体的设备。只有确保其安全性的检查，才能确保某些超标缺陷的 发现，有利于促进企业总体性能的发展。与此同时，这样的做法有利于 满足日常生活中的某些使用要求。比如对于顶盖需要进场装拆的试验 容器，尽量采用快拆的密封结构。避免运用笨重的主螺栓进行连接，比 如
6、对于有清洗，维修内件要求的容器，需要设置必要的手孔或者人孔， 368 最后这一系列的发生有利于提升企业的经济效益，降低容器的制作成 本。 25关于经济性的分析 在日常压力容器的设计中，应尽量实现其简单的结构，制作的方便 性，轻重量，节约性等特点。以促进企业结构的不断优化，优化企业内 部系统各个环节，有利于降低制作费用以及维修费用。 三关于压力容器设计技术的进展 31对于压力容器应力 应变的详细分析与评定 对压力容器应力、应变的详细分析与评定的过程，其实质就是运用 较精确的计算应力分析和实验应力分析方法，对其强度进行全面的校 核。不同性质的应力其意义是不同的。他们对容器破坏的作用也是不同 的，从
7、而使它失效的形式也互不相同。为了确定全面强度校核，修安排 实现容器各部分实际应力与应变状态分析的完善精确程度的结合。 通常来说，一些国家在设计要求较高的容器时，都应用近代的计算 应力分析和实验应力分析技术，详尽分析各种应力的实际情况，并广泛 接受与采用美国ASME规范第1卷第2册中确定的应力分类法，以及对各 类应力强度的限制，将容器中不同的应力分别限制在不同的数值，以防 止可能出现的各种失效。和传统的设计方法相比，详细的应力分析方法 既降低了安全系数，减轻了产品重量，节约了材料，又有效地防止了不同 应力可能引起的不同失效，确保了容器的运行安全，具有多方面的优越 性。 32关于塑性失效设计方法的
8、研究 一般来说，弹塑性理论是塑性失效设计准则顺利进行的前提。通常 来说，应对局部薄膜应力，弯曲应力的i应力强度时，可以允许较大的许 用数值，也可以允许出现局部的塑性变形，而又不导致失效，者就是塑 性失效设计准则的定义。对于只可以在局部地区发生局部薄膜应力与 沿壁厚方向非平均分布的弯曲应力来说，当期最大应力达到屈服的极限 时，只可能引起局部屈服，其他大多数区域仍然处于弹性的状态，也不 会出现失效的问题。但是在这种情况下，如果继续以荦陛失效作为破坏 原则，就不利于发挥大部分材料的潜力。 四 关于概率设计问题 我们日常所说的概率设计是一种类似数理统计的方法，对容器的 安全程度与经济合理性进行全面评价
9、。与此同时，失效的可能性可以利 用效率设计来计算，并且概率设计可以根据某一产品所要求的最低可靠 性概率，向各个环节部分，合理分配期必须具备的可靠性概率，这样布 置，有利于总体发展的需要，也有利于企业经济的可持续发展。 五 结束语 根据前文所说，压力容器的运行经过了一系列环节，在众多步骤 中，非常重要的是设计这个环节，如果能够保证设计的正确就有利于优 化整个系统结构，为这个系统的发展提供了重要的借鉴导向意义。 参考文献 1】张力权等国外压力容器技术发展的一些动向化工与通用机 械，201 o(2)：50 52 2顾振铭钢制石油化工压力容器设计规定的基本原理和准 则(一)、(二)炼油设备设计，2oo9()：21 25 5李景辰等压力容器基础知识北京：劳动人事出版社，2008 4王志文化工容器设计北京：化学工业出版社，1 990 51段哲军应力分类和压力容器设计的发展中国氯碱， oo5(8)：3941 6】范钦珊压力容器的应力分析与强度设计北京：原子能出版 社201 1
