摘要 压力容器是化工企业中一种常见的生产器具，压力容器一般为罐体形状，密封性较好，能够存储液体或者是气体，由于压力容器内部的压力较高，因此不合理的使用以及设计都会带来一
压力容器是化工企业中一种常见的生产器具，压力容器一般为罐体形状，密封性较好，能够存储液体或者是气体，由于压力容器内部的压力较高，因此不合理的使用以及设计都会带来一定的安全问题，对压力容器的设计水平直接决定了压力容器的安全性，在化工压力容器的设计中，有两个因素是在设计中必须要考虑到的，分别是压力和温度。压力容器的设计与制造有着明确的质量标准，低压容器与高压容器的标准有很大的区别，同样反应压力容器与存储压力容器的设计与制造也有很大的差别，因此在压力容器的设计中需要考虑到很多因素，才能保证压力容器的安全性与稳定性，从而提升化工生产的安全性。
1压力容器设计的概述
实际上压力容器的种类有很多，每种压力容器设计的标准与要求都存在差异，主要是在安全系数上存在很大的差异，在设计的过程中要严格的按照相关的设计标准与技术指标，一般来说压力容器的抗拉强度要保持在2.7左右(在规则设计方法下)，另外在实际的设计工作中还存在分析设计方法，用该方法设计的压力容器的抗拉强度要稍微低一些。[1]在压力容器生产的过程中需要消耗大量的材料，因此目前出现了绿色化的强有力容器设计方案，旨在降低压力容器生产的资源消耗，降低生产的成本，目前随着材料学领域的发展进步，压力容器的容量也有很大的进步，同时压力容器重量得到的降低，在生产过程中消耗的资源也减少了。在压力容器制造的过程中，焊接工艺的水平，以及对容器焊接点的设计对压力容器的性起到了很大的影响，因此在设计的过程中要注重对材料的选择，以及对焊接点的设计，可以有效提升压力容器的性能，并降低压力容器生产中的资源消耗。同时在进行设计时，需要秉承合理化，简洁化的设计思路，在保证压力容器质量与性能的基础上对设计的方案不断进行优化，提高压力容器的设计水平，促进化工行业的发展。
2压力容器设计中的不安全因素
2.1压力容器使用年限过长
压力容器会随着使用年限的增加，性能逐渐的下降，质量也会有一定的下降，如果使用的年限过长可能会引发安全问题，但是在实际的生产中很多化工企业都忽视了压力容器的实际使用是寿命，很多已经超过设计年限的压力容器仍在使用之中，由于压力容器部分零部件老化比较严重，导致压力容易出现泄漏或者是其他安全风险。因此压力容器的设计需要尽量的提高容器的使用寿命，提升压力容器的安全性。关于压力容器的使用寿命问题很多化工企业都没有重视起来，另外在压力容器使用的过程中相关的维护保养工作也不到位，这在很大程度上加速了压力容器的老化，化工企业不重视压力容器的使用寿命以及维护保养工作的主要原因就是压力容器的更换以及压力容器的保养都需要一定的资金投入，这虽然可以在一定程度上为化工企业节省资金，但是却给化工企业的长远发展带来了不利的影响。
2.2压力容器选材不合理
压力容器的材料直接影响到压力容器的性能与压力容器的安全性，同时压力容器的选材也是进行压力容器设计的重要内容。压力容器的选材需要考虑到多方面影响因素，要考虑到压力容器的使用场景，压力容器的种类等进行全面的考虑。一方面需要使压力容器的性能指标符合化工企业的使用需求，另一方面需要通过优化设计的方案，减少压力容器生产制造环节的资源消耗。压力容器的设计一定要符合相关的参数标准，避免在使用的过程中出现质量问题。
2.3忽视热处理技术的实施
在压力容器设计的过程中需要考虑到对相关零部件结构进行热处理，热护理能够有效的提升材料的性能指标，目前在压力容器的热处理中，普遍比较重视容器接头出以及外壳的热处理，但是鲜有对压力容器内弯曲管道进行热处理，这可以节省一定的热处理的成本，但是却牺牲了压力容器的安全性，弯曲管道有过热处理的压力容器与弯曲管道没有经过热处理的压力容器在安全性上有很大的差异压力容器的热处理工艺有着严格的要求，只有按照相关的工艺标准进行压力容器的热处理才能保障热处理的效果，在进行热处理时需要先对材料进行预热并进行焊接后处理能够有效的消除由于材料性质变化引起的应力，压力容器的弯曲管道是进行热处理的重点部位，在进行设计时需要考虑到整体结构的合理性。
2.4压力容器制造过程中的变形问题
压力容器的制造有一定的复杂性，相关的工艺环节有很多，每一个加工制造的环节都会对接下来的制造环节产生质量影响，因此如果有一个制造的环节出现了问题就会对压力容器的整体质量带来很大的影响，导致压力容器的变形问题。在压力容器的多层筒体进行焊接后然后在进行层板焊接的环节就很容易产生压力容器的变形问题，这种变形一般肉眼难有察觉，但是在后期的使用中会留下安全隐患。因此杂压力容器制造焊机的过程中需要注重细节的问题，防止压力容器出现裂缝，泄露等问题，对压力容器的安全性能造成影响。
3压力容器设计中提升安全性能的措施
3.1提高压力容器设计的使用年限
针对目前压力容器使用普遍超期的问题，在进行压力容器的设计时需要考虑到压力容器的整体结构，以及压力容器的使用场景，通过优化设计的方案，提升压力容器的使用年限。[2]可以有效的提升压力容器的经济性，提升使用的安全性。在设计环节中要特别重视提高压力容器的耐腐蚀性，因为压力容器的老化以及性能下降，在很大程度上都是由于老化导致的，通过提升压力容器的耐腐蚀性，能够有效的增加压力容器的使用年限。另外，在进行压力容器的设计时，设计人员需要对引起压力容器的不安全因素进行逐项的分析，保证设计方案的科学性，全面性。
3.2合理选择压力容器的材料
压力容器的材料对压力容器的安全性有着基础性的影响，合理的选择压力容器的材料是保证压力容器安全性的关键，同时在进行材料的选择时，还需要考虑到材料的成本。在进行压力容器材料选择时，需要考虑到压力容器的应用场景，以及压力容器的种类，合理的进行材料的选择，需要准备多套的材料方案，通过实验论证的方式，来确定最终的材料。一般可以选用多层包扎式氨合成塔作为压力容器的主要材料，氨合成塔的材料性能比较优异，同时成本相对低廉，是一种理想的压力容器材料。在利用氨合成塔作为压力容器材料时，底部三通需要进行高温加工，其余结构的材料可在200℃左右进行加工，可以有效的降低加工的难度。
3.3注重压力容器的热处理防止变形
热处理工艺可以提升压力容器的稳定性与安全性，因此需要将热处理工艺重视起来。在进行压力容器的热处理时不仅需要对接口处以及外壳进行热处理，还需要对弯曲管道进行热处理，热处理的温度要严格的进行控制，因为在高温的作用下金属材料会产生性质的变化，不合理的温度控制会使材料的基础性能受到影响，导致在材料在焊接后会有较大的应力，针对不同材料的热处理应该区别对待，防止因为热处理不当对压力容器的整体性能造成影响。另外在压力容器的加工制作中，要防止因为工艺不当导致的变形问题，需要格外重视焊接的工艺水平，在进行焊接后的热处理时，焊接处很可能出现碳化的现象，对压力容器的整体稳定性造成很大的影响，出现这种现象的原因与压力容器的材料有很大的关系，因此需要重视压力容器材料的选择。每个加工环节都需要进行严格的控制，防止压力容器的变形，从而提高压力容器的稳定性与安全性。
4结语
压力容器是化工企业重要的生产工具，压力容器的安全性受到很多因素的影响，因此在压力容易的设计环节中需要重点考虑压力容器的安全性能，通过对设计方案的优化，提升压力容器的安全性，促进化工企业的发展。
参考文献：
[1]徐冠元，王宇，程倩倩.化工机械高压容器筒体的制造分析[J].化工管理，2019(24):131-132.
[2]张娈.压力容器设计阶段风险评估存在的问题和建议[J].石油和化工设备，2019,22(07):35-38.
《化工压力容器设计不安全因素探讨》来源：《化工管理》，作者：李源槿
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