浅议压力容器的设计与制作

摘 要：作为食品、化工等行业生产中不可或缺的一种设备，压力容器运行的可靠性关乎生产环节能否有序进行，甚至可能会因为压力容器泄漏或保障等事故危及生产人员人身安全，造成无法挽回的巨大损失，强化压力容器的科学设计与制作具有重要意义。本文以压力容器设备为研究对象，着重从设计和制作两方面，对其一些工作要点进行了重点探讨，希望有效确保压力容器设计与制作的质量。

关键词：压力容器;设计要点;制作要点

1 压力容器的一些设计要点

1.1 遵从设计要求

首先，要确保压力容器设计满足工艺生产。严格按照TSG21《固定式压力容器安全技术监察规程》等相关设计要求，结合设计委托方所提供的自然条件、应用地和操作条件等设计条件，科学并合理进行压力容器设计。其次，要确保设计的可靠性与安全性，具体需要通过设计和强度计算等来进行合理确定，确保相关承压元件可以在不同工况条件下均可以保持运行的可靠性与安全性。最后，要注意增强设计的经济性。在新时期环境下，节能降耗和环保是生产和制造业发展中需要始终坚持的一项重要原则，所以在确保压力容器设计结构简单性以及整体质量的基础上，要尽量节省压力容器设计材料用量，以便尽可能地节约后续压力容器制造成本。

1.2 精选设计材料

压力容器本质上是一种特种设备，一般主要应用于复杂的工作环境条件下，如储存有有毒、易燃或易爆气体，或者处于高压和高温状态下。为了确保压力容器设计的质量，确保其具有良好的使用性能，就需要精心选择压力容器材料，这直接关乎压力容器设计质量、安全性以及制造成本，所以必须要在进行压力容器设计期间科学地选择压力容器材料，确保材料满足压力容器设计的抗失效能力与制造工艺。比如，如果压力容器应用于腐蚀液体的储存，那么要确保设计中所用材料具有高强耐腐蚀性;如果压力容器应用于压强比较大的条件下，那么要确保设计中所用材料具有良好的强度和韧性。

1.3 强化细节设计

在压力容器设计中，涉及到平盖接管开孔、法兰、锥封圆筒连接部位等关键细节部位。为了从整体上确保压力容器设计质量，就必须要强化这些细节的科学设计，具体要点如下：其一，对于某些具有特殊用途的压力容器，常常要在平盖位置处设置圆孔，但是一旦其受到压力挤压作用影响，那么圆孔周围可能会出现比较大的压力。其二，不同标准条件下的压力容器所对应的设计标准各不相同，虽然可以在压力容器设计中忽视法兰强度计算，但是如果忽视了压力容器的法兰厚度计算，那么可能会因为法兰厚度设计不合理而造成安全事故。其三，锥封圆筒设计是一个联系性很強的有机整体，所以必须要强化设计中各个步骤的管控。但是如果设计人员单纯笼统地按照分件核算方法来进行设计，忽视了锥封圆筒连接部位处的设计，那么就容易影响设计质量。针对这种情况，需要确保锥封圆筒强度、刚性等满足规定要求，确保其可以承受连接部位处的负荷。

2 压力容器的一些制作要点

2.1 强化焊接工序控制

压力容器属于一种精密仪器，相应的制作工序非常繁杂，对制造工艺具有比较高的要求。为了确保其制作的质量，需要严格按照规定标准和要求来进行制作，但是考虑到大多数压力容器为钢制材料，需要采用焊接方法来进行容器制作，所以为了确保压力容器制作质量，就需要强化焊接工序控制。首先，要确保压力容器焊接人员具有比较高的焊接技术水平，确保他们胜任有关的容器焊接操作。其次，要精心选择焊接材料，确保其符合规定的质量标准和要求，切不可在焊接施工中使用劣质或不合理焊接材料。再次，要结合实际的压力容器焊接结构类型、焊接元件的材质以及化学成分等来选择恰当的焊接方法，如钨极氩弧焊、埋弧焊接和手弧焊等。最后，需要对焊接参数进行科学确定，即编制合理的焊接工艺评定，如在确定应用手弧焊焊接方法后，要对焊条的型号、焊接电源种类及大小、工件的坡口型式等进行相应确定，选用同材质且规格在覆盖范围内的试件，采用相同的焊接工艺进行焊接，按相关标准在试件上取样后进行力学性能等试验，得出的结果在正确值的范围内。然后即可严格按照规定的焊接工艺和流程来开展压力容器焊接施工。

2.2 强化制作质量检验

在压力容器制作完毕后，要本着自内而外的原则来仔细地检查压力容器的制作质量。对于压力容器的外部质量检查而言，主要是对压力容器外表面是否存在局部过热、泄漏、变形以及裂纹等异常情况进行检查;安全附件是否可靠和齐全;螺栓是否拧紧或完好;基础是否存在反复层损坏、倾斜或下沉等异常情况等等。对于压力容器的内部质量检查而言，需要先仔细清洗压力容器的内部，确保其干净性，之后先借助肉眼来对内部是否存在焊缝或腐蚀情况进行观察，然后灵活应用超声波检测法等来对压力容器内部是否存在异常质量问题进行仔细探测，确保及时发现和解决压力容器存在的制作质量问题。

总之，压力容器是一种重要的精密性生产设备，对设计与制作要求具有比较高的要求，否则一旦出现设计或质量问题，就会造成重大安全事故以及经济损失。为了确保压力容器的质量，需要本着实用性、经济性和安全性等原则，结合国家以及行业所颁布的相关设计与制作标准，强化设计与制作的一些要点控制，以确保所生成的压力容器可以满足相关企业使用需求。

参考文献：

[1]王玉妹.探究压力容器设计若干技术问题[J].科研，2016， 14（3）：225-226.