化工压力容器设计及不安全因素分析

张军南

湖北特种设备检验检测研究院黄石分院 湖北黄石 435000

压力容器是应用较为广泛的特种设备之一，主要在石油、化工以及医药行业比较常见，且该设备的管理设计与容器的应用效率息息相关，对此需要根据实际情况提升不同产品的运行质量，完善压力容器的构造，减少安全事故的发生，解决该类容器的性能问题，提高压力容器设计的合理性[1]。

1 压力容器设计使用过程中存在的不安全因素

1.1 在制造过程中压力容器就会出现变形

随着技术的不断发展，在制造过程中，压力容器需要的工艺较为复杂，往往涉及多个制造环节，在制造过程中的每个环节都会对压力容器的质量产生重要影响，正是基于此，如果压力容器在制造过程中发生错误，就会对压力容器的质量产生极大的负面影响，导致其出现变形，特别是在焊接过程中，压力容器容易出现变形等多种问题，这种变形往往通过肉眼难以发现，但是，随着使用时间的延长，会带来一系列的潜在危险，因此，在压力容器的焊接过程中，应当特别注意焊接细节，防止其出现泄漏破裂，对压力容器的安全性能产生负面影响[2]。

1.2 没有很好的选择压力容器材料

一些产品的性能不好，有一种原因就是这个产品所选择的材料也是不好的，所以材料不同，最后得到的产品也是不同的。如果制造压力容器的原材料质量不好，那么，对于压力容器的使用性能就会有一定的影响，在压力容器设计的时候，一定要重视材料的选择，在选择原材料的时候，也要进行不断的变化，一定要重视这些因素，出现问题的时候及时地改正，如果选择不好压力容器的材料，那么，就会造成容器比较容易产生一些问题，产生一些不好的后果。

1.3 压力容器设计不符标准

在压力容器设计过程中，设计工作者并没有遵循压力容器设计控制系统的规章制度，并且设计人员对压力容器的设计缺少了解，难以熟悉压力容器本身的安装、维护、操作以及质量管控等[3]。另外，设计人员自身的业务水平过低，也会直接影响整个压力容器的最终质量，对此，需要对该情况进行自主整治，减少或消除压力容器设计控制系统设计不合规导致的其他不良现象。

2 设计中提升安全的相关措施

2.1 解决热处理问题

目前，热处理技术的加热方法有很多，目前常见的主要以液体或者气体燃料作为热源，主要通过相应的介质，将构建压力容器的金属材料或者是复合以及电热等直接的加热方法，还有就是采用液态盐或者金属以及浮材料进行加热和冷却的过程，通过这些过程的处理，从而让运动粒子进行间接的加热，具体的加热方法和压力容器的材料关系材料的纤维组织以及材料的化学成分发生变化，从而达到改变金属或者是复合材料的性能。在这个压力容器设计过程是比较复杂的，热处理技术是众多设计技术中的一个环节，其目的就是改善压力容器设计中的热处理问题。现在有一些压力容器的设计，在设计过程中使用一些可以降低成本的材料，这种设计忽略了热处理问题，虽然也是符合设计要求的，但是，却达不到很好的效果，如果不经过热处理，就会发生一些内部脆裂的现象，大大降低了压力容器的使用效率，压力容器也不能进行安全生产，只有经过了热处理工艺后，钢板才能更加有可塑性，才能够保证压力容器的安全性[4]。

2.2 材料的选择

在影响压力容器的安全中，材料对其有着重要的影响，通过合理选择材料能够有效保证压力容器的安全，与此同时，在材料选择过程中，应当充分考虑材料中的相关成本，在对材料进行选择过程中，必须考虑压力容器使用的场所，在市场调研的基础上制定多套应用方案，最终通过实验来选择材料方案，在压力容器的加工过程中，除三通在高温环境中进行加工外，其他相关材料在200℃的环境中进行加工就可，通过应用上述加工方式，能够有效降低加工难度。

2.3 保证压力容器的使用期限

在压力容器的设计过程中，首先，需要根据实际情况对压力容器进行维护。设计人员需要综合考虑工作环境的实际情况对压力容器的零配件进行加固，选用高质量的材料提升压力容器的可靠性。其次，在对材料进行全面检查的条件下，测量压力容器内外部的压降以及耐腐蚀性，计算整个压力容器设备的使用期限。为了提升测量结果的精准性，设计时，需要以最不利环境参数进行建模，从而对整体环境参数进行逐一调整。除此之外，设计人员还需要考虑用户在实际应用过程中的人为操作失误，改善压力容器的使用条件，做好承重组件以及壁厚参数计算，并制定压力容器应用使用政策[5]。

2.4 压力容器的设计要具抗腐蚀性

不同的材质温度会有不同的抗腐蚀效果，在设计压力容器的时候，一定要重视抗腐蚀性的设计，不同的材料在不同环境不同状态下都要进行研究，然后，找到比较适合的材料进行科学合理的设计。

3 结语

综上所述，石化行业属于高风险行业，压力容器作为行业中关键的设备，其科学合理的设计，能保障设备持续稳定运行，进而带来预期的经济和社会效果。因此，相关设计人员需对其予以高度重视，要结合每项设备具体应用环境和工艺条件，选择合理的设计技术方法。本文就设计压力容器过程中的若干技术问题及其相关技术展开分析，期望可以给相关设计人员提供参考。