对压力容器的探讨

摘要：随着科学技术的进步和工业生产的发展，特别是国民经济领域持续稳定的发展，压力容器已在石油、化工、轻工、医药、环保、冶金、食品、生物工程、及国防等工业领域以及人们日常的生活中得到广泛的应用，且数量日益增大，大容积的设备也越来越多。石油、化工、医药等产品是按照一定的工艺过程，在一定的条件下利用与之相匹配的机械设备生产出来的。据统计，化工厂中80%左右的设备都是属于压力容器的范畴。压力容器是一种容易发生事故的特殊设备。一旦发生事故不仅是容器本身遭到破坏，而且还会引起一连串恶性事故，如破坏其他设备及建筑物，危害人员生命安全，污染化境等，还会给国民经济造成重大损失。所以《压力容器安全技术监察规程》的制定是必要及必须的。

关键词：压力容器 安全 发展

一、引言

压力容器已在石油、化工、轻工、医药、环保、冶金、食品、生物工程、及国防等工业领域以及人们日常的生活中得到广泛的应用例如，生产尿素就需要与之配合的合成塔、换热器、分离器、反应器、储罐等压力容器；加工原油就需要与原油生产工艺配套的精馏塔、换热器、加热炉等压力容器；此外用于精馏、解析、吸收、萃取等工艺的各种塔类设备也为压力容器；用于流体加热、冷却、液体气化、蒸汽冷凝及废热回收的热交换设备仍属于压力容器；石油化工中三大合成材料生产中的聚合、加氢、裂解等工艺用的反映设备，用于原料、成品及半成品的储存、运输、计量的各种储运设备等都是压力容器。

压力容器是一种承压设备，一般是指用于一定压力流体的贮存、运输或者是传质、传热、反应的密闭容器。广泛应用于采矿、炼油、冶金、化工、医药等行业以及人民生活的很多方面。随着科学技术的发展，压力容器制造水平越来越高，压力容器涉及多个学科， 综合性很强。石油、化工、医药等产品是按照一定的工艺过程，在一定的条件下利用与之相匹配的机械设备生产出来的。随着科学技术的进步和工业生产的发展，特别是国民经济领域持续稳定的发展， 压力容器已在石油化工轻工医药环保冶金食品生物工程及国防等工业领域以及人们的日常生活中得到广泛应用，且数量日益增大，大容积的设备也越来越多。据统计，化工厂中80%左右的设备都属于压力容器的范畴。工业中的压力容器储罐压力容器涉及多个学科， 综合性很强。

二、压力容器安全操作事项

压力容器种类多，操作条件复杂，有真空容器，也有高压、超高压设备和核能容器；温度也存在从低温到高温的较大范围，处理的介质大多具有腐蚀性，或易燃、易爆、有毒，甚至剧毒。这种多样性的操作特点给压力容器从选材、制造、检验到使用、维护以至管理等诸方面造成了复杂性，因此压力容器的设计与制造、检验等诸多环节都有着越来越高的要求！

化工生产的特殊性决定了压力容器的复杂多样性，压力容器属于特种设备。由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故，具有潜在的危险性，一旦发生事故，将会对人民财产、生命造成巨大损失；此外，还具有生产过程复杂，生产装置大型化及生产过程的连续性、自动化程度高等特点。因此，要求压力容器既能满足工艺要求，又能安全可靠运行，同时还要经济合理。

压力容器用钢的断裂模式有两种：韧握型断裂模式和剪切型断裂模式。决定这两种断裂模式转变的因素是应力三轴度。 韧握型断裂模式：韧握型断裂源于材料内部的空穴的形核、扩张和汇合。因为合金材料细观结构的不均匀性，夹杂物的存在在理论和实际上都是必然的。夹杂物和基体在受力状态下会脱离形成空穴。第一空穴的汇合对应着材料的破坏。韧窝就是空穴在断面上留下的凹陷组织。韧握型断裂发生在压力容器筒体上时是平断口。 剪切型断裂模式：剪切型断裂的原因与材料内部的细观剪切带和宏观剪切带的集中有关。

三、压力容器的发展

压力容器的设计、制造、安装、使用、检验、改造和修理都要受到国家《压力容器安全技术监察规程》的监察。压力容器的焊接工作有严格的参数，必须遵循国家有关标准、行业标准和专业标准。压力容器向大型化发压展 随着生产和降低基建投资的需要，便于实现自动化，要求设备大型化，这就意味着压力容器的参数和直径的增加。在工艺要求上也有功能要求和寿命要求。综合性是衡量压力容器优劣的重要指标，经济性不好的容器缺乏市场竞争力，最终会被市场淘汰，即所谓的经济失效，压力容器的经济性主要体现在：生产效率高、消耗低；结构合理、制造方便3 易于运输和安装。压力容器的操作、维护控制要求在我国还没有完全实现自动化，要求设计、制造时做到操作简单、可维护性和可修理性好、便于控制等。在环境保护方面随着人们对环境意识的增强，对压力容器概念有了新的认识，除对传统的破裂、塑性变形、失稳和泄漏等功能失效外，现在又提出“环境失效”，如有害物质泄漏到环境中、无法清除的有害物质、噪音等。因此，压力容器必须考虑这些因素，必要时应增设有泄漏捡漏功能的装置，以满足对环境的需求。压力容器制造的技术水平也越来越高，已逐渐向大型化发展，大型化可以节省材料、降低投资、节约能源、提高生产效率降低生产成本，这同时也导致对压力容器用钢要求日益严格，促使材料发展，在要求钢材强度越来越高时还要提高冶炼技术以降低杂质保证钢材的抗裂性和韧性，这就必须降低焊缝中氢的含量，因此超氢材料的研制和使用受到了容器制造厂家的关注。

四、结语

压力容器的应用极为广泛。在工业、民用、军工等许多部门，在科学研究的许多领域都有重要的作用。其中，它在石油化工的应用最为普遍，约占压力容器总使用量的50%左右。而石油是当今世界重要的能源，石油化学工业包括化肥、医药、炼油、农药、无机化工和有机合成等行业。其产品与人民生活、农业生产以及轻工业市场紧密相关。在发展国民经济、巩固国防、解决人民的衣食住行等方面都起着举足轻重的作用。压力容器在其他工业部门也应用广泛。例如城市、企业所用的煤气和液化气贮槽；工程机械所用的各种储能器；各种动力机械的辅机；制糖、造纸所用的各种蒸煮釜、大型工程管道等。提高压力容器的安全技术管理必须科学化、规范化、专业化、基础化才能不断促进压力容器安全技术的发展。只有从认真细致地做好压力容器的技术处理工作，才能防止和杜绝事故的发生，保障正常安全生产。