压力容器在石油化工行业设计中的相关技术分析

纪俊亦

摘 要：压力容器被广泛地运用到当前的工业领域之中，其在科学研究以及能源工业中也发挥着重要的作用。尽管现代压力容器制备技术已经发展到高度成熟化程度，但是受到使用环境的影响，压力容器还是会出现使用问题，为了保障压力容器的正常使用，必须在设计这一初期阶段中做好技术处理的工作，以此来对压力容器的质量进行保障。本文探讨处于石油化工行业中的压力容器设计技术应用情况。

关键词：压力容器;石油化工行业;设计;相关技术

压力容器具有承受压力的功能，逐渐被运用到军工、民用与工业活动中，其中石油化工行业在运输与存储阶段需要运用压力容器来盛放液化气体或者气体，在反应、传质与传热等工艺活动中也需要发挥出压力容器的效用。本文以石油化工行业之中发挥重要影响的压力容器为研究对象，分析相关设计技术。

1 压力容器的材质选择与设计步骤

1.1 设计步骤

设计压力容器时，首先确认其大小与种类，根据国家的规定要求完成配置容器相关数据的工作，根据其运行最高压力来确定压力容器的压力参数。根据客户给出的使用环境温度信息，设计压力容器的具体工作温度，同样需要根据压力容器的工作需求明确具体容积数值。参考应用环境与受压元件的材质来设置其腐蚀裕量，设计期间还需预估盛放介质会给压力容器造成的腐蚀问题的具体严重程度，以此实现对压力容器可用时间的估算。

1.2 设计材质

设计压力容器时需要根据各个部分的具体技术要求选定可用的材质。首先要考察具体使用时间，围绕其寿命展开必要的检验工作，定期性的维护工作也应以可用时间信息为准，根据综合影响因素来确定具体可使用时间。针对容器的主体构成部分，应选定所用的钢材料，优先分析其在一定介质影响之下的耐腐能力，选用钢材时还需测量其厚度，如果低合金钢具有较厚的厚度，应实施热处理操作，以此来改善材料的原有力学性能。法兰是压力容器的重要构成配件，根据其受力情况，来选择合适的法兰，使压力容器能够表现出更好的密封能力。如果在制造压力容器时，发现预先形成的设计方案与实际的制造情况存在不相符的问题，应当分析设计方案，定位问题，重新确定材料尺寸与具体类型，针对特殊区域的焊缝，应通过无损检测手段来确定密封性。

2 制备压力容器时所需的技术手段

2.1 焊接技术

压力容器的埋弧焊技术主要是针对较厚的容器壁壳体和间隙较窄的壳体的一种焊接技术，该技术普遍应用于大型化锅炉筒体，同时能够根据设备的位置进行定性移动进行立柱式焊接，可对各种压力容器进行纵环缝隙焊接，从而获得优良、致密性的焊缝接头。埋弧焊技术在压力容器缝隙焊接过程中的应用，主要采用了侧壁光电跟踪技术和自动防止转胎偏移技术，能有效的提高设备的焊接质量。

接管自动焊接技术：该技术分为接管与筒体的焊接和接管与封头的焊接。接管与筒体的焊接主要是利用数控马鞍形埋弧自动焊接进行，而接管与封头的自动焊接又分为向心接管的焊接和非向心接管的焊接，可实现焊接前的自动寻位、自动跟踪，大大的提高了焊接效率。

2.2 热处理技术

焊接工作开展前可运用热处理技术展开预热工作，控制母材与焊缝敷金属的实际冷却速度，以此来对筒体在受到氢与裂纹敏感组织带来的影响施加控制，预防温度骤然升高后形成的筒体裂纹问题。完成焊接工作后可也可展开热处理工作，将处于焊接范围内的有毒气体排出，如一氧化碳与氢气等，同时还能将接头部位的硬度降低。如果压力容器的容积比较大，应预防焊缝气体裂纹问题，多次实施进炉热处理工作，将应力消除。实施焊接后的热处理工作时，要以焊缝的具体情况与设计对象的内部结构为准，控制应力给压力容器带去的损坏，强化压力容器的抗脆断性能，对软组织材料实施必要的软化。

2.3 防治焊接应力带来的危害

焊接压力容器时，如果局部区域的温度大幅提升，焊接接头与所接触的部位会出现冷却速度统一与受热均匀度不足的问题，钢材料本身的组织应力、焊接工艺带来热应力以及容器结构应力给焊接效果构成不良影响，如果控制不到位，压力容器将会产生裂纹。另外，在焊接环节中，选用的焊接工艺与焊接区域会使容器内部的空气被冷却，进而形成硬化问题，应力消除的工作未及时进行，容器也会因此而产生裂纹，降低压力容器的制备质量水平。

基于防治应力影响的需求，可消除应力，运用各种处理技术时，检查压力容器的结构性能受到的影响，控制焊接缝隙，具体从密集度与长度两个方面展开控制。面对钢结构这种强度比较高的结构系统，需要预先对其实施热处理，提升一定区域内的温度，做好余热后再进行焊接，实现缩减周边金属与焊缝金属的温差，同时还可对内应力进行控制。

3 结束语

制造压力容器时需要对其内在应力进行消除，以此来对其安全使用进行保障，消除运行压力容器的各種隐患因素。尽管压力容器内部不需设置过于复杂的结构构造，但是预应力控制工作仍旧非常关键，设计人员需针对压力容器制造过程中的各种技术应用需求，加深对设计应用技术的了解，以科学的技术理论来指导具体的压力容器设计行为，以此来充分保障压力容器产品性能以及质量。

参考文献：

[1]潘志锋.化工压力容器设计中的热处理问题分析[J].化工设计通讯，2018，44（10）：105.

[2]崔益涛.压力容器设计的基本要求及技术进展刍议[J].化工管理，2018，492（21）：160.