探析压力容器设计对制造检验的影响

前言：化工行业的发展对于我国经济发展有着重要作业，化工压力容器是现代化化工企业生存发展的重要设备保障。压力容器设计工作则是确保其设备质量的关键。如果说设计过程出现问题势必会影响到设备质量，使得为设备的运行埋下安全隐患。然而我国当前的压力容器某些设计技术还不够成熟，设计人员还存在着主观方面的问题，造成压力容器性能不高。因此我们必须加强对压力容器安全可靠性的研究，进而确保人民群众的生命财产安全，促进我国化工事业发展和社会经济发展。下面就对其进行分析。

1 压力容器的概述

压力容器主要是指承受特定压力的密闭容器，它们通常是由非金属、金属材料所制作而成，设计应用在高压条件下容纳气体、液体。压力容器按其设计压力可分为超高压（耐压 ≥100.0MPa ）、高压（耐压 10.0MPa～100.0MPa ）、中压（耐压 1.6MPa～10.0 MPa）、低压（耐压 0.1MPa～1.6MPa ）四个不同的压力等级。压力容器的设计和制造过程涵盖了广泛的学科和行业。设计阶段涉及机械工程、制造工程和力学分析等专业，而制造过程涵盖机械加工、无损检测、冶金制造、安全保护和防腐等领域。随着社会经济的快速发展，压力容器在各行各业的应用越来越广泛，特别是在核电反应堆外壳、反应设备、化工生产分离装置中使用的压力容器。除此之外，压力容器行业目前受到国家产业政策和相关部门政策的支持，有了一个良好的产业政策环境，才能利于化工行业的可持续化发展。

2 压力容器设计的概述

工业化生产中的压力容器是必不可少的关键，其设计和制造质量直接关系到生产过程的安全稳定运行。经过深思熟虑的设计可以有效确保压力容器在规定压力、温度等条件下可以安全可靠的运行，使得满足生产工艺要求。因为压力容器经常处在高温高压的状态下，并含有一些腐蚀性物质，因此在其设计过程中必须遵守一定的要求。这些要求可概述如下：

第一，压力容器的设计必须保证其运行使用过程中的安全性和可靠性。这尤其需要它们符合有关高温、高压、耐腐蚀性的工业生产标准，进而防止泄漏或爆炸等危险。

第二，由于压力容器在运行过程中经常需要进行维护检查，因此其设计必须便于日常使用和维护。这将有助于降低制造复杂性和检验难度。

第三，在设计压力容器时要考虑制造成本；因此，应在设计阶段努力将与设计开发和随后的制造检查相关的成本降至最低。

压力容器设计的常用方法主要有常规设计方法和分析设计方法。在传统方法中，主要原理是围绕弹性失效标准，即容器在达到最大应力水平时转变为塑性状态，从而导致弹性丧失。相反，分析方法将新的概念框架与失败观点结合起来；因此，确保结构安全需要遵守先进的弹塑性甚至纯塑性失效准则。

此外，在设计阶段还必须注意各种问题，比如：压力容器结构内部应力分布的不连续；制造技术的进步；以及当代压力容器设计中采用的现代技术。

3 压力容器设计对制造检验的影响

压力容器的制造检验主要包括三个关键部分：外部检验、内部检验、综合检验。具体来讲，外部检查主要侧重于评估外表面的变形、局部过热、裂缝、泄露、其他潜在的问题。除此之外，还涉及到评估船舶附件的可靠性、安全性，螺栓松紧性、船舶基础的稳定性。而内部检查重点是识别容器内部腐蚀、磨损，通常应用射线检测、超声波的检测等技术，它还检查壁厚、焊接质量、任何存在着的缺陷问题，综合检查通常包含了耐压试验、关键或者是所有的焊缝无损检查。

在压力容器的设计和检验中，设计阶段对保证安全、影响检验技术起着至关重要的作用。定期检查是必要的，尤其是在停工过程中，对船舶安全状态的评估。除此之外，定期评估耐压性能的必要性，在不能定期检查或者是不能定期检查的特殊情况下，必须建立可靠地安全措施，对其运行安全有效保证。

4 压力容器制造和检验要点

第一，严格控制压力容器制造过程，即图纸审查——技术简报和布置容器——材料复检和标签传递——材料组装——焊接、试验板焊接和物理化学试验——无损检测—热处理——耐压试验——生产为先，加强压力容器制造过程中的材料复验。材料表面质量、材料质量、材料化学成分、机械性能，比如：韧性、塑性、强度是否满足设计的要求。

第二，加强检查压力容器下料装配的环节，重点检查封头焊缝位置、筒体下料具体尺寸、直线度允许偏差是否满足标准的要求。

第三，加强压力容器无损检测。一方面要求无损检测人员必须持有相关部门培训证书，另一方面，通过检测手段使得焊接接头满足图纸、相关标准的要求。

第四，加强压力容器的耐压试验。在进行耐压试验的时候，还需校准试验介质温度、环境温度等，使得其满足国家标准要求。在实施耐压试验的时候，通常需要政府技术监管部门做好现场的检查，进而明确耐压试验地有效性。

结束语：

结合以上分析得知，压力容器是现代工业生产中最关键的设备之一，因此它们的设计和制造至关重要。在设计阶段出现的任何问题都会严重影响压力容器设备的可靠性和安全性。加强设计人员培训，严格管理设计过程、材料采购、制造流程、检验等关键环节，应对存在的挑战，提高压力容器设计制造的整体质量。在今后的经营中，企业必须时刻关注压力容器技术的进步，不断完善设计和制造工艺，加强质量管理，确保压力容器的安全稳定运行，为工业生产和持续发展提供坚实的基础。

参考文献：

[1]许锋.压力容器设计的合理性对制造、检验及经济性的影响[J].海峡科技，2012，02（62）：32-33.

[2]司华福.压力容器及管道的设计、制造和安全检验的技术研究[J].科技论坛，（08）.

[3]张持.压力容器结构设计的某些原则[J].贵州化工，2006，31（03）：24-26.

[4]种法贺，昝玉超.压力容器设计对制造检验的影响[J].山东工业技术，246.

[5]压力容器压力管道设计与管理规则单位资格许可阻化工设备与防腐蚀[Z].2003（03）.

[6]李崇勇，关庆贺，张光.压力容器设计压力的确定[J].中国特种设备安全，2015（01）.

[7]郭天昱. 简析压力容器制造检验与监督[J].建筑技术科学,2020-12.

[8]徐祥明,胡晶忠. 压力容器制造监督检验实施要点分析[J].建筑技术科学,2021-04.

[9]赵萌. 低温压力容器制造监督检验问题研究[J].建筑设计及理论,2018-12.

[10]李富富.压力容器制造的质量控制策略[J].化工管理,2023,(26):51-53.