淺析化工壓力容器的設(shè)計及選材技術(shù)

1、    淺析化工壓力容器的設(shè)計及選材技術(shù)    于立江周小英王潤粉劉家彩摘 要：現(xiàn)代化學工業(yè)高速發(fā)展，對化學生產(chǎn)和儲存設(shè)備提出了更高的要求。本文從化工壓力容器的工作實際出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)代壓力容器的設(shè)計理念，對化工壓力容器材料的選擇與補強設(shè)計進行簡要分析。關(guān)鍵詞：化工;壓力容器;設(shè)計;選材化工壓力容器是化工行業(yè)中較為常用的一種基礎(chǔ)設(shè)備。我國加強對化工壓力容器設(shè)計的研究，針對壓力容器設(shè)計制定了諸多規(guī)范標準。應(yīng)遵循相關(guān)規(guī)范標準與原則的要求，采取有效的設(shè)計方法，提高化工壓力容器的設(shè)計水平，并要加強對選材的重視，提高化工壓力容器質(zhì)量，為化工生產(chǎn)的順利開展奠定良好的基礎(chǔ)

2、。一、化工壓力容器的設(shè)計原則確?；毫θ萜髟O(shè)計水平與質(zhì)量，應(yīng)嚴格遵循相關(guān)原則的要求來開展化工壓力容器設(shè)計。首先，化工壓力容器設(shè)計過程中，應(yīng)確定其抗壓性能良好，在選擇鋼材的時候，可以選擇碳素鋼或者是合金鋼，高度重視材料的質(zhì)量，以確保壓力容器的整體質(zhì)量。其次，化工壓力容器設(shè)計中，壓力設(shè)計以及溫度設(shè)計等，也是需要考慮的重要因素，同時也要考慮化工壓力容器中介質(zhì)的性質(zhì)，由于化工生產(chǎn)的原料普遍具有腐蝕性，因此最好使用不銹鋼容器。最后化工壓力容器設(shè)計，一些要求溫度大于260攝氏度或者是更高，可以采取耐熱性能良好的鉻鉬低合金鋼。二、化工壓力容器的設(shè)計方法化工壓力容器設(shè)計中，應(yīng)采用科學合理的設(shè)計方法，才能提高

3、壓力容器設(shè)計質(zhì)量，使化工壓力容器的整體質(zhì)量得到有效的提高。首先，嚴謹性設(shè)計。壓力容器設(shè)計，應(yīng)遵循嚴謹?shù)墓に囋O(shè)計標準，只有工藝設(shè)計標準科學、嚴謹，才能生產(chǎn)出更加完美的化工壓力容器，工藝設(shè)計環(huán)節(jié)，應(yīng)確保化工壓力容器的承壓規(guī)格設(shè)計、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計符合實際性能要求，化工壓力容器結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，也要確保部件設(shè)計的精準化。其次，經(jīng)濟性設(shè)計。確定化工壓力容器的性能可以滿足實際要求，在此基礎(chǔ)上，也要注重成本控制，以提高化工壓力容器的經(jīng)濟性。除此之外，更優(yōu)秀的壓力容器設(shè)計，應(yīng)在保障化工壓力容器基本性能的前提下，盡可能地降低設(shè)備后期的維護、維修成本，提高化工壓力容器的經(jīng)濟效益。再次，安全性設(shè)計。安全運行是決定壓力容

4、器經(jīng)濟效益的主要因素，因此，化工壓力容器設(shè)計過程中，也要遵循安全設(shè)計原則，以確?；どa(chǎn)的安全性?；毫θ萜靼踩O(shè)計中，需要充分考慮化工壓力容器的抗腐蝕、抗壓力以及抗爆炸能力等性能。然后，便捷性設(shè)計?；毫θ萜髟O(shè)計越簡單，便可以保障其結(jié)構(gòu)質(zhì)量，才能更加便捷地開展操作、維護以及維修。最后，關(guān)于壽命的問題。對于化工壓力容器來說，其設(shè)計壽命與設(shè)備成本支出之間有著十分密切的聯(lián)系，化工壓力容器的預(yù)期使用壽命以及抗腐蝕材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計，是決定壓力容器實際使用壽命的主要因素。因此，應(yīng)高度重視這些方面的問題。三、化工壓力容器材料選擇的注意要點1.壓力容器設(shè)計材料選擇的變化及其影響因素在傳統(tǒng)化工壓力容器的設(shè)計

5、活動中，材料選擇工作主要遵循“以優(yōu)代劣”、“以厚代薄”的選擇理念，也就是說高強度的材料要比低強度的材料優(yōu)秀、厚壁設(shè)計要比薄壁設(shè)計優(yōu)秀，但是在現(xiàn)代化工壓力容器材料選擇活動中這一設(shè)計理念已經(jīng)不再使用，高強度的材料雖然能夠在一定范圍內(nèi)改變化工壓力容器的力學性能，但是卻往往不具備化工壓力容器要求的韌性與塑性。隨著現(xiàn)代化工生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，化工壓力容器的設(shè)計壓力指標不斷提升，單純依靠增加容器壁的厚度已經(jīng)不能有效的解決化工壓力容器的殼體受力問題。2.壓力容器運行溫度對材料選擇的影響在化工壓力容器設(shè)計過程中，除了要考慮化工壓力容器本身的壓力和化學產(chǎn)品腐蝕問題，還應(yīng)該考慮生產(chǎn)過程中的其他因素變化會對容器材料產(chǎn)生

6、的影響，以碳錳鋼和碳素鋼為代表的碳化鋼本身包含有大量的碳元素，在高溫環(huán)境下其內(nèi)部的碳化物會出現(xiàn)明顯的石墨化傾向，石墨化會破壞碳鋼材料中的滲碳體結(jié)構(gòu)，導致碳化鋼本身的高強度結(jié)構(gòu)遭到破壞，鋼材整體韌性和塑性下降，這種鋼材料性能的下降如果沒有得到有效控制最終會導致容器鋼結(jié)構(gòu)承受不住來自內(nèi)部的壓力而破損甚至爆炸，危害極大，所以在化工壓力容器設(shè)計活動中，一定要考慮到化工生產(chǎn)的特殊環(huán)境可能會對化工壓力容器的影響。四、結(jié)論化工壓力容器作為化工企業(yè)生產(chǎn)和儲存化工產(chǎn)品的主要設(shè)備，其自身的安全性會產(chǎn)生對化工生產(chǎn)活動整體的深遠影響，所以對化工壓力容器選材與補強設(shè)計的研究具有鮮明的現(xiàn)實意義，本文從化工壓力容器主體材料的選擇、化工壓力容器設(shè)計、化工壓力容器材料選擇的注意要點三個方面對這一問題進行簡要分析，認為化工壓力容器的選材應(yīng)該嚴格依照其工作環(huán)境實際來進行，化工壓力容器的補強設(shè)計應(yīng)該綜合考慮實際安全、施工工藝和成本。參考文獻：1陳學東，范志超，陳永東，崔軍，章小滸，王冰，艾志斌.我國壓力容器設(shè)計制造與維護的綠色化與智能化j.壓力容器，2017，34（11）：12-27+11.2鄧家凱.有關(guān)壓力容器設(shè)計主要問題與防范分析j.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016，（16）：83-84.3閔勇.壓力容器設(shè)計中的常見問題及防范策略j.化學工程與裝備，2015，（01）：161-163.4薛明德，黃克智，李世玉，朱國棟