孙玉凤 王艳立

山东联盟特种装备有限公司 山东寿光 262700

本文以“化工压力容器的材料及补强设计”为讨论的主要观点，并且从三个方面进行了不同的概述：一是主体材料选取和补强材料选取的内容概述，二是化工压力容器及补强设计的方法、重要性概述，三是压力容器在选材设计方面的分析概述，这一层主要涉及到压力容器厚壁变化和压力容器温度变化这两个方面的影响因素。提高对压力容器制作的精准度，在进行材料选取和补强设计的时候，也要依据相应的标准使压力容器符合制作规范[1]。

1 主体材料选取时的内容概述

主体材料的选取分为两个层面的内容，首先是在压力容器设计之初进行主体材料选取的内容，然后是在压力容器进行补强设计的时候，进行材料选取的内容。

1.1 压力容器主体材料的选取

压力容器的安全性能主要取决于主体材料的选取，对压力容器主体材料的选取，一定要按照相应的标准来选用，任何不符合规范和标准的材料都不能够加入到主体材料当中，一旦不规范的材料加入到选取的主体材料中，会对压力容器的安全性造成极大的隐患，在使用过程中也会严重影响到使用效果甚至会产生更大的威胁。

关于材料选取也要注意这四方面的问题：温度、介质、压力和寿命。介质的特性也是影响压力容器主体材料选取的关键因素，要着重考虑材料的腐蚀性问题，尽量使用新能源材料，既能够减少投入的成本，还能保护环境。

1.2 压力容器补强材料的选取

压力容器的补强材料在选取过程中没有主体材料选取的要求那样严格，但要着重考虑到焊接面所产生的负面影响。厚壁接管能够直接进行加工，最大的优势在于它能做到无缝接管，补强材料在选用时尽量要做到选取材料的强度相一致。补强材料在选取过程中，要求材料的强度较低，材料的强硬度和焊接的具体情况是必须要考虑的两个方面，一定要保证在经济条件允许的情况下，满足补强材料对强硬度和焊接情况的要求标准，使压力容器补强材料的选取过程能够克服困难因素。

2 化工压力容器及补强设计的方法、重要性概述

2.1 化工压力容器及补强设计的方法

压力容器设计结构的重点方法在于补强设计方面，在补强设计中一定要注意接管开口处的设计效果，要从四个方面进行重点设计：

一是要做到精准设计补接管开口处的结构和尺寸。接管开口处的尺寸会影响整个接管的过程，尽管开口的过大或过小都属于尺寸不合格的范围，如果尺寸与结构的比例不合格会影响到整个补强设计的效果。

二是提高对接管处抗腐蚀能力的重视程度。接管开口处的抗腐蚀性是非常重要的，如果选取的材料不达标，导致接管开口处的抗腐蚀性能差，整个接管的后续工作会受到非常严重的影响。

三是要着重控制焊接结构的偏差性。在每一道工序或者生产的制作流程中都会有过多过少的偏差，但一定要将偏差控制在可规避的范围之内。如果焊接结构的偏差过大，会导致焊接结构严重变形，影响到压力补强设计的操作。

四是对各种补强结构要进行分别处理，逐一击破。不同的补强结构是不能够进行混合处理的，要根据每一种补强结构的特征进行划分，按照每一种特征的要求和规范进行个别处理，避免因一同处理所导致的严重后果[2]。

2.2 化工压力容器及补强设计的重要性

在上文中也有提到化工压力容器的补强设计是非常重要的，这种工序能够有效的改善压力容器在设计之初的不足和和失误。另外，受壳体厚度的大小程度影响压力容器补强设计有三种情况：一是壳体厚度和补强圈的厚度大小一致；二是壳体厚度比补强圈的厚度低；三是壳体厚度比补强圈的厚度高。

3 压力容器在选材设计方面的分析概述

压力容器在进行选材设计方面，最主要的两个影响因素是其厚壁变化和温度变化的影响，在这一部分着重从这两个方面影响进行研究探讨。

3.1 压力容器厚壁变化的影响因素

关于厚壁变化对压力容器的影响，最重要的还是在于压力容器的选材处理方面，一台压力容器的制作需要考虑到温度、容器和介质三个方面的影响。

钢材的厚度会影响到压力容器厚壁的大小，不能采用过高硬度的钢材，也不能采用硬度较低的钢材，所选取的钢材硬度和厚度一定要达到相应的标准，即使在钢材不足选用其它材料代用的情况下，也要根据标准来进行生产，而不能一味的寻求效率，忽视质量。

3.2 压力容器温度变化的影响因素

压力容器的制作温度有一定的要求标准，假设某个企业将压力容器的制作温度设定在470℃，需要用其它钢材对标准要求下的钢材进行替代。经实际操作可知，以425℃为一个温度界定的标准，如果高于这个温度或低于这个温度进行替代的钢材都会产生不合格的反应，从而达不到标准的压力容器制造要求。由此可知，在标准钢材不足的情况下，也不能以其它钢材进行随意的置换和替代，否则会严重影响到压力容器的制作效果和使用效益[3]。

4 结语

综上所述，压力容器的选材及补强设计在化工操作中的作用是非常重要的。在进行压力容器的制作时，一定要根据相应的制作标准来进行对于主体材料和补强材料的选取，如果所选取的替换材料达不到规定材料的一些标准会严重影响到压力容器的制作过程，还会导致最终生产出来的压力容器也是不合格的。同样，按照一定要求和标准生产出来的压力容器，也要根据其在试用过程中所产生的各种不适和反应做出一些调整来规范和维护化工压力容器的制造及使用过程[4]。