孫玉鳳 王艷立

山東聯(lián)盟特種裝備有限公司 山東壽光 262700

本文以“化工壓力容器的材料及補強設(shè)計”為討論的主要觀點，并且從三個方面進行了不同的概述：一是主體材料選取和補強材料選取的內(nèi)容概述，二是化工壓力容器及補強設(shè)計的方法、重要性概述，三是壓力容器在選材設(shè)計方面的分析概述，這一層主要涉及到壓力容器厚壁變化和壓力容器溫度變化這兩個方面的影響因素。提高對壓力容器制作的精準度，在進行材料選取和補強設(shè)計的時候，也要依據(jù)相應的標準使壓力容器符合制作規(guī)范[1]。

1 主體材料選取時的內(nèi)容概述

主體材料的選取分為兩個層面的內(nèi)容，首先是在壓力容器設(shè)計之初進行主體材料選取的內(nèi)容，然后是在壓力容器進行補強設(shè)計的時候，進行材料選取的內(nèi)容。

1.1 壓力容器主體材料的選取

壓力容器的安全性能主要取決于主體材料的選取，對壓力容器主體材料的選取，一定要按照相應的標準來選用，任何不符合規(guī)范和標準的材料都不能夠加入到主體材料當中，一旦不規(guī)范的材料加入到選取的主體材料中，會對壓力容器的安全性造成極大的隱患，在使用過程中也會嚴重影響到使用效果甚至會產(chǎn)生更大的威脅。

關(guān)于材料選取也要注意這四方面的問題：溫度、介質(zhì)、壓力和壽命。介質(zhì)的特性也是影響壓力容器主體材料選取的關(guān)鍵因素，要著重考慮材料的腐蝕性問題，盡量使用新能源材料，既能夠減少投入的成本，還能保護環(huán)境。

1.2 壓力容器補強材料的選取

壓力容器的補強材料在選取過程中沒有主體材料選取的要求那樣嚴格，但要著重考慮到焊接面所產(chǎn)生的負面影響。厚壁接管能夠直接進行加工，最大的優(yōu)勢在于它能做到無縫接管，補強材料在選用時盡量要做到選取材料的強度相一致。補強材料在選取過程中，要求材料的強度較低，材料的強硬度和焊接的具體情況是必須要考慮的兩個方面，一定要保證在經(jīng)濟條件允許的情況下，滿足補強材料對強硬度和焊接情況的要求標準，使壓力容器補強材料的選取過程能夠克服困難因素。

2 化工壓力容器及補強設(shè)計的方法、重要性概述

2.1 化工壓力容器及補強設(shè)計的方法

壓力容器設(shè)計結(jié)構(gòu)的重點方法在于補強設(shè)計方面，在補強設(shè)計中一定要注意接管開口處的設(shè)計效果，要從四個方面進行重點設(shè)計：

一是要做到精準設(shè)計補接管開口處的結(jié)構(gòu)和尺寸。接管開口處的尺寸會影響整個接管的過程，盡管開口的過大或過小都屬于尺寸不合格的范圍，如果尺寸與結(jié)構(gòu)的比例不合格會影響到整個補強設(shè)計的效果。

二是提高對接管處抗腐蝕能力的重視程度。接管開口處的抗腐蝕性是非常重要的，如果選取的材料不達標，導致接管開口處的抗腐蝕性能差，整個接管的后續(xù)工作會受到非常嚴重的影響。

三是要著重控制焊接結(jié)構(gòu)的偏差性。在每一道工序或者生產(chǎn)的制作流程中都會有過多過少的偏差，但一定要將偏差控制在可規(guī)避的范圍之內(nèi)。如果焊接結(jié)構(gòu)的偏差過大，會導致焊接結(jié)構(gòu)嚴重變形，影響到壓力補強設(shè)計的操作。

四是對各種補強結(jié)構(gòu)要進行分別處理，逐一擊破。不同的補強結(jié)構(gòu)是不能夠進行混合處理的，要根據(jù)每一種補強結(jié)構(gòu)的特征進行劃分，按照每一種特征的要求和規(guī)范進行個別處理，避免因一同處理所導致的嚴重后果[2]。

2.2 化工壓力容器及補強設(shè)計的重要性

在上文中也有提到化工壓力容器的補強設(shè)計是非常重要的，這種工序能夠有效的改善壓力容器在設(shè)計之初的不足和和失誤。另外，受殼體厚度的大小程度影響壓力容器補強設(shè)計有三種情況：一是殼體厚度和補強圈的厚度大小一致；二是殼體厚度比補強圈的厚度低；三是殼體厚度比補強圈的厚度高。

3 壓力容器在選材設(shè)計方面的分析概述

壓力容器在進行選材設(shè)計方面，最主要的兩個影響因素是其厚壁變化和溫度變化的影響，在這一部分著重從這兩個方面影響進行研究探討。

3.1 壓力容器厚壁變化的影響因素

關(guān)于厚壁變化對壓力容器的影響，最重要的還是在于壓力容器的選材處理方面，一臺壓力容器的制作需要考慮到溫度、容器和介質(zhì)三個方面的影響。

鋼材的厚度會影響到壓力容器厚壁的大小，不能采用過高硬度的鋼材，也不能采用硬度較低的鋼材，所選取的鋼材硬度和厚度一定要達到相應的標準，即使在鋼材不足選用其它材料代用的情況下，也要根據(jù)標準來進行生產(chǎn)，而不能一味的尋求效率，忽視質(zhì)量。

3.2 壓力容器溫度變化的影響因素

壓力容器的制作溫度有一定的要求標準，假設(shè)某個企業(yè)將壓力容器的制作溫度設(shè)定在470℃，需要用其它鋼材對標準要求下的鋼材進行替代。經(jīng)實際操作可知，以425℃為一個溫度界定的標準，如果高于這個溫度或低于這個溫度進行替代的鋼材都會產(chǎn)生不合格的反應，從而達不到標準的壓力容器制造要求。由此可知，在標準鋼材不足的情況下，也不能以其它鋼材進行隨意的置換和替代，否則會嚴重影響到壓力容器的制作效果和使用效益[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，壓力容器的選材及補強設(shè)計在化工操作中的作用是非常重要的。在進行壓力容器的制作時，一定要根據(jù)相應的制作標準來進行對于主體材料和補強材料的選取，如果所選取的替換材料達不到規(guī)定材料的一些標準會嚴重影響到壓力容器的制作過程，還會導致最終生產(chǎn)出來的壓力容器也是不合格的。同樣，按照一定要求和標準生產(chǎn)出來的壓力容器，也要根據(jù)其在試用過程中所產(chǎn)生的各種不適和反應做出一些調(diào)整來規(guī)范和維護化工壓力容器的制造及使用過程[4]。