紀(jì)俊亦

摘 要：壓力容器被廣泛地運(yùn)用到當(dāng)前的工業(yè)領(lǐng)域之中，其在科學(xué)研究以及能源工業(yè)中也發(fā)揮著重要的作用。盡管現(xiàn)代壓力容器制備技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到高度成熟化程度，但是受到使用環(huán)境的影響，壓力容器還是會(huì)出現(xiàn)使用問題，為了保障壓力容器的正常使用，必須在設(shè)計(jì)這一初期階段中做好技術(shù)處理的工作，以此來對(duì)壓力容器的質(zhì)量進(jìn)行保障。本文探討處于石油化工行業(yè)中的壓力容器設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：壓力容器;石油化工行業(yè);設(shè)計(jì);相關(guān)技術(shù)

壓力容器具有承受壓力的功能，逐漸被運(yùn)用到軍工、民用與工業(yè)活動(dòng)中，其中石油化工行業(yè)在運(yùn)輸與存儲(chǔ)階段需要運(yùn)用壓力容器來盛放液化氣體或者氣體，在反應(yīng)、傳質(zhì)與傳熱等工藝活動(dòng)中也需要發(fā)揮出壓力容器的效用。本文以石油化工行業(yè)之中發(fā)揮重要影響的壓力容器為研究對(duì)象，分析相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)。

1 壓力容器的材質(zhì)選擇與設(shè)計(jì)步驟

1.1 設(shè)計(jì)步驟

設(shè)計(jì)壓力容器時(shí)，首先確認(rèn)其大小與種類，根據(jù)國家的規(guī)定要求完成配置容器相關(guān)數(shù)據(jù)的工作，根據(jù)其運(yùn)行最高壓力來確定壓力容器的壓力參數(shù)。根據(jù)客戶給出的使用環(huán)境溫度信息，設(shè)計(jì)壓力容器的具體工作溫度，同樣需要根據(jù)壓力容器的工作需求明確具體容積數(shù)值。參考應(yīng)用環(huán)境與受壓元件的材質(zhì)來設(shè)置其腐蝕裕量，設(shè)計(jì)期間還需預(yù)估盛放介質(zhì)會(huì)給壓力容器造成的腐蝕問題的具體嚴(yán)重程度，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力容器可用時(shí)間的估算。

1.2 設(shè)計(jì)材質(zhì)

設(shè)計(jì)壓力容器時(shí)需要根據(jù)各個(gè)部分的具體技術(shù)要求選定可用的材質(zhì)。首先要考察具體使用時(shí)間，圍繞其壽命展開必要的檢驗(yàn)工作，定期性的維護(hù)工作也應(yīng)以可用時(shí)間信息為準(zhǔn)，根據(jù)綜合影響因素來確定具體可使用時(shí)間。針對(duì)容器的主體構(gòu)成部分，應(yīng)選定所用的鋼材料，優(yōu)先分析其在一定介質(zhì)影響之下的耐腐能力，選用鋼材時(shí)還需測量其厚度，如果低合金鋼具有較厚的厚度，應(yīng)實(shí)施熱處理操作，以此來改善材料的原有力學(xué)性能。法蘭是壓力容器的重要構(gòu)成配件，根據(jù)其受力情況，來選擇合適的法蘭，使壓力容器能夠表現(xiàn)出更好的密封能力。如果在制造壓力容器時(shí)，發(fā)現(xiàn)預(yù)先形成的設(shè)計(jì)方案與實(shí)際的制造情況存在不相符的問題，應(yīng)當(dāng)分析設(shè)計(jì)方案，定位問題，重新確定材料尺寸與具體類型，針對(duì)特殊區(qū)域的焊縫，應(yīng)通過無損檢測手段來確定密封性。

2 制備壓力容器時(shí)所需的技術(shù)手段

2.1 焊接技術(shù)

壓力容器的埋弧焊技術(shù)主要是針對(duì)較厚的容器壁殼體和間隙較窄的殼體的一種焊接技術(shù)，該技術(shù)普遍應(yīng)用于大型化鍋爐筒體，同時(shí)能夠根據(jù)設(shè)備的位置進(jìn)行定性移動(dòng)進(jìn)行立柱式焊接，可對(duì)各種壓力容器進(jìn)行縱環(huán)縫隙焊接，從而獲得優(yōu)良、致密性的焊縫接頭。埋弧焊技術(shù)在壓力容器縫隙焊接過程中的應(yīng)用，主要采用了側(cè)壁光電跟蹤技術(shù)和自動(dòng)防止轉(zhuǎn)胎偏移技術(shù)，能有效的提高設(shè)備的焊接質(zhì)量。

接管自動(dòng)焊接技術(shù)：該技術(shù)分為接管與筒體的焊接和接管與封頭的焊接。接管與筒體的焊接主要是利用數(shù)控馬鞍形埋弧自動(dòng)焊接進(jìn)行，而接管與封頭的自動(dòng)焊接又分為向心接管的焊接和非向心接管的焊接，可實(shí)現(xiàn)焊接前的自動(dòng)尋位、自動(dòng)跟蹤，大大的提高了焊接效率。

2.2 熱處理技術(shù)

焊接工作開展前可運(yùn)用熱處理技術(shù)展開預(yù)熱工作，控制母材與焊縫敷金屬的實(shí)際冷卻速度，以此來對(duì)筒體在受到氫與裂紋敏感組織帶來的影響施加控制，預(yù)防溫度驟然升高后形成的筒體裂紋問題。完成焊接工作后可也可展開熱處理工作，將處于焊接范圍內(nèi)的有毒氣體排出，如一氧化碳與氫氣等，同時(shí)還能將接頭部位的硬度降低。如果壓力容器的容積比較大，應(yīng)預(yù)防焊縫氣體裂紋問題，多次實(shí)施進(jìn)爐熱處理工作，將應(yīng)力消除。實(shí)施焊接后的熱處理工作時(shí)，要以焊縫的具體情況與設(shè)計(jì)對(duì)象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為準(zhǔn)，控制應(yīng)力給壓力容器帶去的損壞，強(qiáng)化壓力容器的抗脆斷性能，對(duì)軟組織材料實(shí)施必要的軟化。

2.3 防治焊接應(yīng)力帶來的危害

焊接壓力容器時(shí)，如果局部區(qū)域的溫度大幅提升，焊接接頭與所接觸的部位會(huì)出現(xiàn)冷卻速度統(tǒng)一與受熱均勻度不足的問題，鋼材料本身的組織應(yīng)力、焊接工藝帶來熱應(yīng)力以及容器結(jié)構(gòu)應(yīng)力給焊接效果構(gòu)成不良影響，如果控制不到位，壓力容器將會(huì)產(chǎn)生裂紋。另外，在焊接環(huán)節(jié)中，選用的焊接工藝與焊接區(qū)域會(huì)使容器內(nèi)部的空氣被冷卻，進(jìn)而形成硬化問題，應(yīng)力消除的工作未及時(shí)進(jìn)行，容器也會(huì)因此而產(chǎn)生裂紋，降低壓力容器的制備質(zhì)量水平。

基于防治應(yīng)力影響的需求，可消除應(yīng)力，運(yùn)用各種處理技術(shù)時(shí)，檢查壓力容器的結(jié)構(gòu)性能受到的影響，控制焊接縫隙，具體從密集度與長度兩個(gè)方面展開控制。面對(duì)鋼結(jié)構(gòu)這種強(qiáng)度比較高的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，需要預(yù)先對(duì)其實(shí)施熱處理，提升一定區(qū)域內(nèi)的溫度，做好余熱后再進(jìn)行焊接，實(shí)現(xiàn)縮減周邊金屬與焊縫金屬的溫差，同時(shí)還可對(duì)內(nèi)應(yīng)力進(jìn)行控制。

3 結(jié)束語

制造壓力容器時(shí)需要對(duì)其內(nèi)在應(yīng)力進(jìn)行消除，以此來對(duì)其安全使用進(jìn)行保障，消除運(yùn)行壓力容器的各種隱患因素。盡管壓力容器內(nèi)部不需設(shè)置過于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，但是預(yù)應(yīng)力控制工作仍舊非常關(guān)鍵，設(shè)計(jì)人員需針對(duì)壓力容器制造過程中的各種技術(shù)應(yīng)用需求，加深對(duì)設(shè)計(jì)應(yīng)用技術(shù)的了解，以科學(xué)的技術(shù)理論來指導(dǎo)具體的壓力容器設(shè)計(jì)行為，以此來充分保障壓力容器產(chǎn)品性能以及質(zhì)量。

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