浅谈压力容器设计对制造检验的影响

裘星 贾文婧

摘要：压力容器在工业领域广泛应用，由于其工作环境较为复杂，且工作时压力容器内部会受到高温、高压、高腐蚀性等恶劣因素的考验，所以压力容器的质量和安全性能十分重要，在对其进行设计时需要严格按照相关标准进行。本文分析了压力容器的设计对后期制造检验的影响，并对此提出解决措施。

关键词：压力容器设计;制造检验;分析设计法

近年来随着我国经济科技不断持续发展，推动下工业化程度也越来越高，使得压力容器的使用更加广泛。这就对压力容器的安全要求提出更高要求，由于影响压力容器质量的因素是多方面的，比如温度、压力等很多因素都会影响到压力容器的质量，如果压力容器质量出现问题，将会出现安全隐患，极易引发事故。所以制造检验则是对该容器进行全面的检查，从而提高设备的安全性能。因此，要对压力容器的设计进行研究，挖掘并改善影响制造检验的因素，进而提高设计质量。

1.压力容器设计对制造检验造成的影响

随着我国社会经济的发展以及生产规模的规模化，使得压力容器的应用逐渐广泛，但近年来，压力容器的问题逐渐暴露在大众视野里，引起了高度重视。我国已出台相关法律条例，多方向、多角度的对压力容器的设计以及使用进行规范，并取得不错的成效。但仍存在一些因素影响后续的制造检验工作。其中的因素之一就是设计时材料选择不当。压力容器的设计对材料有着严格的要求，材料的选择关系到压力容器的参数能否达到相关标准。所以，为确保压力容器的设计质量，设计人员应根据压力容器实际特点，对零部件材料的选取进行科学试验和挑选。但是，在进行选择时，设计人员难免会受到外部因素的影响，这时需要设计人员明确思路，把控好质量要求，使得后续的制造检验得以顺利展开，从而提高压力容器的安全性能。

压力容器相关参数设计不合理。经相关调查数据表明，在检测过程中，非低温容器的长度以及比例未按照设计图纸的要求进行。例如检测长度需要大于焊接接头的20%，同时还需要在250mm以上的要求。还有设计人员在设计时需要保证后续在进行焊缝作业时，焊缝不能被覆蓋，也就是要求设计人员在进行焊缝设计时，要做到开孔和焊缝把保证一定的距离，否则将不能进行焊缝工艺。

2.降低压力容器设计对制造检验影响的有效措施

2.1明确设计标准

一般情况下，压力容器的设计首先是以客户使用需求为基础，同时根据该容器使用的具体背景进而选择设计标准、确定具体的涉及参数;其次，分析压力容器的具体结构，还要计算容器的强度和应力;最后，科学绘制设计图纸，提供技术文件等资料[1]。为减少对制造检验的影响，设计人员首先要做的就是明确压力容器的工艺要求，并规范设计标准。压力容器的硬性条件是以具体需求为基准，一般是该容器设计的直径、容积以及戒指兼容性等方面的规格须得满足压力容器在压力、温度和工艺生产中的需求，还有管口和支座等结构须得切实满足使用需求。

2.2优化设计理念

压力容器的制造属于特种设备，其设计质量会影响到后续的制造以及使用，不规范的设计不仅会影响到制造检验，还会造成安全事故。因此，在设计压力容器过程中，设计单位以及设计人员需要高度熟悉相关的设计标准、制造规范以及所涉及到的材料标准。对于设计人员来说，若是对上述几个方面不够了解或者接受程度低，极易导致设计参数不符合要求，从而造成设计方案的不合格。例如设计人员在设计时，仍按照较为老旧的标准，无法提升设备检测精度。还存在部分设计人员过分注重自身主观想法和经验，而制造方在复核时又为遵循相关指标，最终导致压力容器的设计不符合制造检验，从而造成损失。因此，设计人员在进行设计时，需要对各方面进行综合考虑，使各项参数以及使用的材料符合实际需求以及相关标准。

2.3采用标准的设计方法

第一，常规设计法。该方法主要是按照弹性失效准则进行压力容器的设计。简单来说，该原理利用的是力压容器的屈服极限，当该设备到达这一极限时，就会转变为塑性状态，失去自身的弹性[2]。之后，再通过应力分析法就可以在设计时排除掉局部应力、边缘应力等方面对压力容器设计的影响，进而降低压力容器的设计为制造检验带来的影响。

第二，分析设计法。该方法相较于常规设计法更为严谨和科学，专业性更高。由于常规设计法不能满足高强度的要求和较大的承载力，因此，在不断的发展中，分析设计法应运而生。该方法不再利用弹性失效准则，而是使用最大剪应力理论作为设计压力容器的实际标准。最大剪应力指的是材料屈服的相对应力参数，一旦能够达到该数值，那么材料就不会出现损坏以及失去弹性的情况。另外，除了这两种设计方法，较为常用的还有可靠性设计准则等。

2.4设计合理的材料

在设计压力容器过程中，材料的选取直接影响到该设备后续的制造检验和使用效果。由于该设备的使用环境较为恶劣，因此，设计人员需要调查、分析所设计的压力容器的具体使用环境，进而选取既符合我国相关标准又适用于后续使用的材料。同时，还要对选择的材料进行试验，查看是否能够投入使用。在此过程中，若是发现材料选购困难或是无法采购的材料，设计人员需要依照相关的设计、制造要求，选用其他符合要求的材料代替。在决定使用其他材料代替前，需要向相关部门提交申请报告，由专门的管理人员和技术人员考虑方案的可行性，在得到相关部门审批同意后，方可进行更换。

2.5加强对相关设计资料的审查

相关管理人员以及管理部门应加强对制造单位设计以及材料等相关资料的审查力度，资料主要包括压力容器的设计方案、工艺文件以及材料说明等。除了对相关设计参数标准进行规范，还要检查文件是否齐全、材料的实用性以及材料试验报告。另外，还要注意审查设计变更、材料替换手续以及主要受压组件的检验证书等。全面的对压力容器的各个设计方面进行检查，进而提高该设备的设计质量，降低对制造检验的影响。

3.结论

综上所述，在对压力容器进行设计时，需要严格按照国家相关标准进行。不仅如此，由于该容器的广泛应用，设计者不可只着眼于某单一的设计目标，还要考虑到安全性能以及实用性，提高设计质量，从而利于后期的制造检验以及日后的生产工作。

参考文献：

[1]黄占旗.钢制压力容器设计制造检验中无损检测的要求[J].设备管理与维修，2019（22）：147-148.

[2]徐伟.采用分析法设计压力容器时有关制造检验要求的探讨[J].化工管理，2017（19）：30.

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