楊東男

（天津市歐達(dá)法斯克制冷設(shè)備有限公司，天津 300000）

0 引言

現(xiàn)如今社會(huì)的經(jīng)濟(jì)處于高速發(fā)展階段，不管是在制造還是設(shè)計(jì)方面，我國(guó)相關(guān)的一部分壓力容器行業(yè)處于高速發(fā)展階段，但是與國(guó)外相比，差距是一直存在的。為了能夠使我國(guó)壓力容器設(shè)計(jì)能夠在國(guó)際市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力得到有效提高，就一定要與現(xiàn)如今全球宣傳的關(guān)于節(jié)能降耗的新型理念保持一致，促使節(jié)能降耗性能能夠在壓力容器設(shè)計(jì)中得到一定的強(qiáng)化。但是，進(jìn)行壓力容器設(shè)計(jì)時(shí)，需要接觸到多個(gè)環(huán)節(jié)，如材料選擇方面、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等，為了使目標(biāo)能夠被實(shí)現(xiàn)，所以需要科學(xué)設(shè)計(jì)整體[1]。

1 節(jié)能降耗的要求

高綜合性、高技術(shù)性的工作就是壓力容器設(shè)計(jì)工作，工業(yè)生產(chǎn)的安全性被設(shè)計(jì)質(zhì)量決定著，因此國(guó)學(xué)需要對(duì)容器設(shè)計(jì)工作給予高度重視，然后需要制定一些標(biāo)準(zhǔn)促使壓力容器設(shè)計(jì)工作能符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，壓力容器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題一直都是能耗問(wèn)題。站在節(jié)能降耗的角度來(lái)看，一般通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)表現(xiàn)壓力容器設(shè)計(jì)的一些要求：其一，嚴(yán)格審核設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，減少因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)上的失誤而導(dǎo)致一些能源消耗；其二，正確選擇合適的材料，在進(jìn)行設(shè)計(jì)壓力容器的過(guò)程中需要滿足安全性、功能要求的實(shí)際需求，然后選擇處具備節(jié)能性的材料；其三，優(yōu)化處理熱換容器的設(shè)計(jì)，使其熱換效率能夠提升，并且要確保動(dòng)力能源能夠保持充足；其四，在設(shè)計(jì)壓力容器的時(shí)候，倘若具備一些保溫或者保冷等特殊要求，就需要把保溫以及保冷措施做好；其五，那些能夠合理改造的設(shè)備，需要最大限度的提高利用率，以及使材料的剩余價(jià)值能夠有效發(fā)揮[2]。

2 節(jié)能降耗在壓力容器中的三大原則

2.1 遵循針對(duì)性原則

在設(shè)計(jì)以及制造壓力容器設(shè)備的過(guò)程中必須要做到遵循針對(duì)性原則，進(jìn)行固化處理要充分考慮且結(jié)合設(shè)備相關(guān)的質(zhì)量要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，確保與國(guó)家的法律法規(guī)不沖突，并且形成一個(gè)具備技術(shù)型的設(shè)計(jì)模式，有助于合理設(shè)計(jì)壓力容器。

2.2 遵循經(jīng)濟(jì)性原則

進(jìn)行壓力容器設(shè)計(jì)的相關(guān)工作人員不僅要是設(shè)備的安全性，還需要使壓保證與以及設(shè)計(jì)質(zhì)量得以保障，還要嚴(yán)格遵守經(jīng)濟(jì)性原則。在能源消耗被降低的情況下，保證能夠使壓力容器的經(jīng)濟(jì)性能能夠有效提高，并且與目前的設(shè)計(jì)規(guī)劃要求保持一致[3]。

2.3 遵循節(jié)能性原則

為了能夠減少出現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，應(yīng)該在進(jìn)行設(shè)計(jì)相關(guān)工作的時(shí)候，使規(guī)劃方案能夠被完善，數(shù)據(jù)內(nèi)容得以明確，讓整體信息具備準(zhǔn)確性以及可靠性，為了使設(shè)計(jì)規(guī)劃能夠較好的進(jìn)行，應(yīng)該避免出現(xiàn)浪費(fèi)能源的現(xiàn)象，并且及時(shí)發(fā)現(xiàn)相關(guān)的問(wèn)題，積極采取正確措施解決已發(fā)生的問(wèn)題，使節(jié)能降耗的設(shè)計(jì)效果得以有效提升，一方面，對(duì)原材料進(jìn)行科學(xué)正確的選擇，確保其安全性、功能、質(zhì)量都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，并且研究分析工藝參數(shù)，挑選擁有一個(gè)較高節(jié)能性的材料。另一方面，相關(guān)人員需要充分考慮且結(jié)合壓力容器設(shè)備的保溫以及保濕功能的要求，并且通過(guò)合理有效的方式進(jìn)行相關(guān)的協(xié)調(diào)工作，使其功能得以完善，把壓力容器設(shè)備中的多余價(jià)值得以有效發(fā)揮利用，使原材料的利用率得以提高。在進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要把相關(guān)的材料要求進(jìn)行有效的結(jié)合，，并且進(jìn)行平面設(shè)計(jì)壓力容器工作，使不同種類材料的剩余價(jià)值能被保證充分發(fā)揮，這樣有助于使整體工作效率得到一定程度上的提高。

3 設(shè)計(jì)壓力容器中節(jié)能降耗的相關(guān)措施

3.1 使壓力容器結(jié)構(gòu)能夠優(yōu)化

在設(shè)計(jì)壓力容器的時(shí)候，結(jié)合一些相關(guān)的規(guī)定要求能夠知道一些應(yīng)力分布不均勻促使最大的應(yīng)力點(diǎn)進(jìn)入塑性。與此同時(shí)，倘若把這個(gè)當(dāng)作壓力容器設(shè)計(jì)中的一些失效依據(jù)，這樣就會(huì)使壓力容器材料相關(guān)的承載能力被低估，促使更多的設(shè)計(jì)材料被消耗，嚴(yán)重影響到壓力容器的安全性能，最后還會(huì)使壓力容器的設(shè)計(jì)成本被提高。根據(jù)這個(gè)，為了能夠合理的提高壓力容器設(shè)計(jì)，便需要對(duì)壓力容器結(jié)構(gòu)給予更多的重視，可以通過(guò)采取一些塑性失效準(zhǔn)則的設(shè)計(jì)方法，使有限元軟件能夠有效運(yùn)用在壓力容器的結(jié)構(gòu)上，能夠有助于使不連續(xù)的最大應(yīng)力被很大程度上降低，這樣就可以使壓力容器設(shè)計(jì)過(guò)程中所用材料的承載性在很大程度上得到有效發(fā)揮，使容器設(shè)計(jì)材料和容器壁厚度都能夠被減少，從而在壓力容器設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性被提升的基礎(chǔ)之上，能夠使節(jié)能降耗的目的被實(shí)現(xiàn)[4]。

3.2 正確選擇材料進(jìn)行設(shè)計(jì)

決定壓力容器設(shè)計(jì)節(jié)能降耗的一個(gè)必不可少的因素就是設(shè)計(jì)材料的選擇。在面對(duì)壓力容器材料的挑選時(shí)，需要充分考慮多個(gè)因素，如壓力、溫度、介質(zhì)特性等等諸如此類的設(shè)備操作要求，焊接材料時(shí)的實(shí)際情況，使上述條件都能夠被很好的滿足。在此基礎(chǔ)上，為了使壓力容器設(shè)計(jì)方案能夠達(dá)到節(jié)能降耗的最終目標(biāo)，這就需要讓設(shè)計(jì)材料擁有較高的耐腐蝕性、耐高壓性以及耐高溫性。在選擇壓力容器的實(shí)際過(guò)程之中，一般情況下需要遵循以下幾個(gè)原則：其一，根據(jù)壓力容器設(shè)計(jì)的場(chǎng)合或者結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以選擇使用較為普通的碳素鋼材料；如果選擇的壓力容器設(shè)計(jì)是以強(qiáng)度設(shè)計(jì)為主的話，這便需要充分考慮及結(jié)合介質(zhì)、壓力和溫度等多個(gè)限制條件篩選一些不具備高性能的相關(guān)材料，減少?zèng)]必要的材料浪費(fèi)。其二，對(duì)于一些壓力容器處于腐蝕性的環(huán)境中時(shí)，倘若是比六毫米小的的余量，就最好選擇使用碳素鋼，不然就要選擇具備很高耐腐蝕性能的相關(guān)材料，或者采用增加焊層的方法來(lái)保障容器的使用性能。其三，對(duì)于一些無(wú)法承受腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境或者是不能使用碳素鋼材料時(shí)，倘若鋼材的厚度比十二毫米大的話，那么就很難選擇襯里、復(fù)合、堆焊等等諸如此類的結(jié)構(gòu)形式，盡量不要選擇使用具備較多高合金鋼這類性的昂貴材料。其四，當(dāng)處于425度至500度的設(shè)計(jì)條件時(shí)，就要盡量選擇一些耐熱鋼材料并且是低合金鋼的。其五，在選擇壓力容器的實(shí)際過(guò)程中，是需要考慮到該容器的使用環(huán)境狀況，盡量避免出現(xiàn)因?yàn)檫x擇不當(dāng)而導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失以及發(fā)生安全事故。

3.3 循環(huán)利用舊設(shè)備

社會(huì)的生產(chǎn)條件日益提高，市面上出現(xiàn)了各種新穎的新技術(shù)、新工藝，這樣隨之帶來(lái)的問(wèn)題是迫使淘汰較多的傳統(tǒng)工藝技術(shù)，與此同時(shí)也淘汰了很多無(wú)法滿足新生產(chǎn)要求的生產(chǎn)設(shè)備[5]。但是被淘汰掉的很多舊設(shè)備還是能夠正常運(yùn)作的，并沒(méi)有到達(dá)相關(guān)規(guī)定的廢棄標(biāo)準(zhǔn)，倘若把這些舊設(shè)備直接淘汰掉就一定會(huì)浪費(fèi)了很多可用材料，如果此時(shí)能夠合理利用這些被淘汰的舊設(shè)備，就會(huì)在一定程度上使節(jié)能降耗的目標(biāo)能夠有效實(shí)現(xiàn)。

3.4 換熱效率方面

在石化行業(yè)中應(yīng)用最廣泛的就是換熱壓力容器，在企業(yè)的日常運(yùn)作中起著重要作用的就是換熱壓力容器，同時(shí)與企業(yè)生產(chǎn)效益密切相關(guān)的因素就是熱交換效率。因此使用高校熱交換器能夠與國(guó)家呼吁的節(jié)能減排政策達(dá)成一致，還能使企業(yè)自身的能好得到一定的較低效果，并且減少成本，使效益能夠在一定程度上得以提高。一般情況下，壓力容器換熱效率是普遍不高的，消耗能量大，在總能量中，高效熱換氣只占十成左右，這樣會(huì)導(dǎo)致大量浪費(fèi)能源。因此，政府相關(guān)部分要支持企業(yè)開(kāi)展一些與測(cè)試與評(píng)價(jià)換熱壓力容器的活動(dòng)，為企業(yè)日后的運(yùn)轉(zhuǎn)提高節(jié)能減排的有效參考。同時(shí)，設(shè)計(jì)換熱器的時(shí)候，需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，盡最大可能使熱交換效率得以提高，符合節(jié)能要求[6]。

3.5 絕緣保冷方面

一般在正常的工作條件下，針對(duì)溫度這一介質(zhì)參數(shù)有著一定的要求。如果不對(duì)壓力容器和過(guò)程管路進(jìn)行一些保溫保冷的措施，那么內(nèi)部相關(guān)介質(zhì)會(huì)受到外界空氣溫度的嚴(yán)重影響，有的時(shí)候?yàn)榱四軌蜻_(dá)到相關(guān)條件，還需要使用一些輔助設(shè)備。因此，通常是采用增加一層保冷隔熱的材料在壓力容器和過(guò)程管道的外部，這樣可以有效降低因?yàn)榕c外界空氣的接觸而造成的熱損失[7]。特殊保溫保冷的相關(guān)材料和厚度可以根據(jù)實(shí)際情況出想對(duì)應(yīng)的調(diào)整。同時(shí)，因?yàn)橘F能節(jié)能減排的號(hào)召工作正在如火如荼的開(kāi)展著，更多的企業(yè)啟用了新型的節(jié)能技術(shù)及材料，達(dá)到較好的節(jié)能效果[8-10]。實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的措施之一就是采用一些保暖、保冷且節(jié)能的新型材料。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，石化行業(yè)的重要組成部分就是壓力容器設(shè)計(jì)，其節(jié)能減排對(duì)我國(guó)石化行業(yè)的發(fā)展有著重要作用。因此在進(jìn)行相關(guān)的壓力容器設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中，需要對(duì)節(jié)能降耗的一些要求及特點(diǎn)進(jìn)行全面分析研究，在科學(xué)合理的研究探討的情況下，遵循一些重要原則，完善設(shè)計(jì)方案，采取正確措施。如優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，正確選擇材料，循環(huán)利用舊設(shè)備，優(yōu)化設(shè)計(jì)換熱器，選用保冷保暖的材料。同時(shí)，也要使該行業(yè)的節(jié)能降耗意識(shí)得到強(qiáng)化，在日常工作中落實(shí)節(jié)能降耗，促進(jìn)環(huán)境與企業(yè)共同發(fā)展。