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石油化工压力容器设计要求及方法

 论文栏目:石油化工论文     更新时间:2018/11/9 9:33:40   

摘要:本文从石油化工压力容器设计要求入手,对其设计方法进行了总结。

关键词:压力容器;设计要求;设计方法

工业生产过程中,盛装液体、气体,压力容器是必不可少的。由于生产压力容器的工艺很繁琐,选择压力容器应以密闭性更佳的为主,确保每项操作环节的质量,以此实现压力容器功能的充分发挥。

1石油化工压力容器的设计要求

1.1设备的完整性

要想顺利实现压力容器生产活动,首先就必须为压力容器设计提供完整性的保障。如在锅炉的生产中,所使用的压力容器必须能在高温、高压环境中适应。同时,由于生产过程中会有部分腐蚀性物质出现,一旦无法将其及时处理或是未能选择合理的处理方式,就极有可能产生爆炸。基于此,锅炉制造企业对于压力容器设计的重要性必须予以重视。此外,在生产实际过程中,也许予以设备运行可靠性足够的重视,采用合理的方式进行设计,以便对其破坏性进行控制[1]。而在对压力容器质量提供保障外,对于企业制造成本也需予以充分考虑,一旦在设计时有任何问题出现,相关人员必须及时与专家和领导进行交流、沟通,合理选择处理方式,将维修费用降至最低,为企业经济效益提供保障,进而推动企业的发展。

1.2设备的安全性

要想使压力容器得以平稳运行,为人们的生命财产安全提供保障,就必须不断优化压力容器的设计。每台压力容器在生产前,相关人员首先应对其进行安全性、稳定性设计,经济、实惠的材料是必须落实的,不但可将设备制造成本降低,同时还能为压力容器使用安全性提供一定的保障。当前,压力容器被广泛应用于科研、锅炉制造、石化、能源等多个生产活动中。其结构的组成主要分为封头、支座、筒体、接管及密封元件等。在实际应用过程中,一旦压力容器受承压或其他外在因素影响,且未能在有效时间内完成处理,那么就会引发爆炸事故,对工作人员的生命财产安全造成严重威胁。除此之外,由于压力容器自身因素的影响,世界各国都予以了压力容器监察工作足够的重视,只有当压力容器与相关标准完全符合之后,才能允许投入生产使用。

1.3设备的经济性

在设计压力容器时,首先应确保其质量、安全与相关标准相符合,并在此基础上侧重结构简单、便于制造与维修检测的方向进行设计。如此一来当其有部分超标缺陷时也能在有效时间内发现、处理。以这类方式进行设计,不但可实现更低的设计制造成本,同时也能减少原材料的使用及后期维护费用。

2压力容器的设计方法

当前,我国有关压力容器的设计方法已有一定成果,该设计方法目前主要可分为两种:其一是以国家相应规范标准为根据严格进行设计;其二是以应力分析方法为根据开展压力容器设计工作。两种设计方法优异同存,在具体设计过程中应以设计的基本要求、使用功能为依据,选择合理的设计方法,为压力容器运行的安全、可靠及经济性提供保障。

2.1常规设计方法

目前,最常用的设计方法便是常规设计,侧重于经验设计,简单易行,是以弹性失效准则为理论基础。通过对构件中的应力进行分析,进而确定构件的薄弱环节,一旦压力容器应力点达到最大时(即达到屈服极限),就会朝着塑性状态转化,纯弹性的状态就此失去[2]。在实际设计过程中,需将构件失效的原因、模式确定。当前压力容器的失效模式多为总体塑性变形、疲劳及失稳等方式,渐进的塑性变形会改变压力容器的局部结构,进而导致过量塑性变形。通常而言,不同设计标准所需关注的失效模式也有一定差异。

2.2应力分析设计方法

应力分析设计方法是以弹性应力分析、弹塑性失效准则及塑性失效准则等理论为基础研发出的新方法,摒弃了传统的弹性失效准则,同时也详尽的分析、计算了压力容器内的各种应力,并对其进行合理分类、控制。

3结束语

在设计石油化工压力容器的过程中,不论是设计计算亦或是材料选择都必须以设计标准为根据严格进行。此外设计人员还需对各类设计方案进行对比,采用最为合理的设计方案,确保所涉及的压力容器可将稳定性、安全性等要求充分满足,并在确保压力容器与相关标准要求、规范相符合的基础上,尽量将生产成本降低,实现设计的经济性,进而为化工行业的健康、稳定、长效发展奠定基础。

参考文献

[1]孙建国.石油化工装置压力容器设计要求与设计方法研究[J].中国西部,2017(8).

[2]王冬冬.石油化工装置压力容器设计要求及设计方法[J].工程技术:引文版,2016(12):00258-00258.

作者:李祥 杨富春 高鸳鸯 闫稳奇 姚浩凯 单位:三门峡昊博化工工程有限公司

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