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民生公司國慶專題三：壓力容器技術發展方向 化工人須知哦！
國慶節專題 最初一天，民生公司呈上的是 無關壓力容器技術發展方向內容，這是每一位化工人 須要掌握的知識哦！
一、關于壓力容器
壓力容器是指盛裝氣體或液體，在工業生產中用于 實現反應、換熱、分離、 貯存等生產工藝過程，并具有特定 性能的承受一定壓力的密閉設備。壓力容器制造業是石化通用機械制造業的一個重要分支，是 配備制造業的重要組成部分。
壓力容器基本都是在承壓狀態下工作，并且所處理的介質多為高溫或易燃易爆，危險性極高 ， 因而世界各國均將壓力容器作為特種設備予以強制性 治理。壓力容器的類型和 性能也隨應用場合的不同而隨之變化，其整個設計，制造和 應用過程涉及冶金、結構設計、機加工、焊接、熱處理、無損檢測， 主動化等 業余技術門類。 因而，壓力容器的技術發展是在建立在各 業余技術綜合發展的基礎之上。
二、 壓力容器本體的發展方向
隨著國際經濟，技術的貿易交流日漸 增強和壓力容器的設計，制造及 應用 治理的成熟化，國內外壓力容器的發展 逐步呈現出以下幾個方向：
1、 通用化與標準化：
壓力容器通用化和標準化已成為不可逆轉的趨勢之一。這是因為通用化與標準化也就意味著互換性的提高，這不僅 無利于壓力容器 應用單位日常維護與后勤保障，而且能夠最大限度地 縮小設計和制造成本。同時，對于像 咱們這樣的出口大國，標準化也意味著 取得了走向國際的通行證。從世界范圍內的壓力容器出口大國的 實際 剖析 能夠看出，國際化的工程公司 能夠帶動 外國的壓力容器行業的發展和標準的國際化認可，從而 取得更大的國際發言權和豐厚的經濟利潤。
2，特殊化與 業余化：
通用化與標準化雖然有許多優點，但在這類壓力容器只能用在一些 一般場合，在具有特殊要求的工作環境下必須 應 器具有特殊 性能的壓力容器。如核反應容器，水晶加工容器和火箭燃料箱等就要求壓力容器必須具備極強的耐 侵蝕，耐高壓和耐高溫能力。正是這些特殊的 須要促使壓力容器向著特殊化與 業余化的方向不斷地發展和 提高。
�。�1）超高壓容器：它是指工作壓力大于或等于100MP的容器，這類容器在乙烯的聚合，人工水晶的制造等方面 已經得到了廣泛應用。但其 仍然存在著制造成本高昂和 平安性不夠 現實的問題�，F在隨著新型 資料出現和冶金業的發展超高壓容器的耐壓能力和強度極限也在逐步提升，這都將促使超高壓容器進一步發展。
�。�2）高溫壓力容器：所謂高溫﹐通常是指壁溫超過容器 資料的蠕變起始溫度(對于一般鋼材約為 350℃)�；鹆Πl電站的鍋爐汽包﹑煤轉化反應器﹐某些堆型(高溫氣冷堆和增殖反應堆)核電站的反應堆壓力容器等﹐都是高溫壓力容器。高溫壓力容器因 資料的蠕變會產生 形態和尺寸的緩慢變化。 資料在高溫的長期作用下﹐其持久強度較短時抗拉強度低得多。 因而選擇 資料的主要依據是高溫持久強度和耐 侵蝕性。高溫壓力容器的應力 剖析比較復雜﹐求 實際解相當困難�，F代 實際表明﹐采用 無限元法 剖析是切實可行的。如果容器承受交變載荷(例如 重復升壓和降壓)﹐還 招 思考疲勞(見疲勞強度設計)和蠕變的交互作用。
�。�3）耐強 侵蝕壓力容器： 因為壓力容器常與酸，堿，鹽等強 侵蝕性介質接觸， 侵蝕不僅造成 資料的消耗，而且會引起設備的損壞，原料及產品的 散失，污染環境，甚至造成中毒，火災和爆炸等惡性 事變。如運輸硫酸，鹽酸的槽罐，不僅要具備強的耐 侵蝕能力，而且對其 平安性的要求也 十分嚴格，這不是一般的壓力容器所能滿足的。
�。�4）低溫壓力容器：它主要應用在液氧，液氮等介質的制取，存儲以及低溫超導體的制造過程中， 因為其工作溫度一般在-100℃左右甚至更低，這時 資料的晶體結構會發生變化，造成 資料 的強度和塑性大幅度下降，給 平安運行帶來隱患。這都要求這類壓力容器在選材上必須 留神。
�。�5）除此之外，還有容器的大型化與微型化等特殊應用場合。
三、 壓力容器的 業余技術發展方向
壓力容器是一個涉及多行業、多學科的綜合性產品，其建造技術涉及到冶金、機械加工、 侵蝕與防腐、無損檢測、 平安防護等眾多行業。隨著冶金、機械加工、焊接和無損檢測等技術的不斷 提高，儲罐， 順便是以計算機技術為代表的信息技術的飛速發展，帶動了 相干產業的發展， 謝世界各國投入了大量人力物力進行 深刻的 鉆研的基礎上，壓力容器技術 畛域也取得了相應的 停頓。為了生產和 應用更 平安、更經濟的壓力容器產品，傳統的設計、制造、焊接和檢驗方法 已經和正在不同 水平地為新技術、新產品所代替。
1、 壓力容器所用 資料的技術 停頓
近年來壓力容器產品大型化、高參數化的趨勢日益 顯著，千噸級的加氫反應器、二千噸級的煤液化反應器、一萬立方米的 人造氣球罐（日本最大的 人造氣球罐為三萬立方米）等 已經在我國大量應用，壓力容器在石油化工、核工業、煤化工等 畛域中的應用場合也日益苛刻。 因而，耐高溫、高壓和耐 侵蝕的壓力容器用 資料的研制與開發一直是壓力容器行業所面臨的重大課題。對此，各國均投入了大量的人力物力從事 相干的 鉆研工作。目前，壓力容器用 資料的主要 鉆研成果和技術 提高 體現在以下幾個方面：
資料的高 污濁度：冶金工業整體技術水 溫和 配備水平的提高，極大地提高了 資料的 污濁度，提高了壓力容器用 資料的力學性能指標，提高了壓力容器的整體 平安性；
資料的介質 實用性：針對各種 侵蝕性介質和操作工況，已 鉆研開 收回超級不銹鋼、雙相鋼、特種合金等金屬 資料，使之 適宜各種應用條件，給設計者以更多選擇的空間，為長周期 平安生產提供了保證；
資料的應用界限：針對高溫蠕變、回火脆化、低溫脆斷所進行的 鉆研，準確地給出 資料的應用范圍。
更高強度 資料的應用：在設備大型化的要求下，傳統的 資料 已經無法解決諸如3萬立方米 人造氣球罐、鋼廠的大型球罐、20萬立方米原油儲罐以及超高壓容器的選材問題。目前σb≥800MPa 高強 資料的應用正在引起國內 鉆研人員的廣泛關注。
2、 計算機技術的廣泛應用
在信息時代的 明天，計算機技術應用 已經滲透到壓力容器行業的每一個 畛域。計算機軟、硬件的每一個 提高都極大地影響著壓力容器行業的技術 停頓，其主要 體現為：
設計：傳統的計算機輔助設計（CAD）已逐步向計算機輔助工程(CAE)的方向發展。隨著計算機能力的不斷增強和 剖析手段的日益多樣化，設計者在結構設計階段就 能夠 預感到諸如焊接過程中所產生的殘余應力、設備組裝和運輸過程中可能會出現的碰撞等問題，并在設計階段消除這些問題， 剖析設計和結構優化設計 已經 逐步為設計者所掌握；
制造：計算機輔助制造(CAM)技術正在逐步 扭轉壓力容器制造廠傳統的工藝生產 模式，質量 治理意識和生產 模式 已經發生了深刻的變革。壓力容器全過程的計算機 治理使得所有控制點均能得到 無效的控制，極大地 縮小了人為失誤， 無效地保證了產品質量的 穩固，保證了生產周期和生產成本的 升高；
焊接：計算機控制的仿形焊機、激光焊機和全位置 主動焊機的應用，極大地提高了生產效率和產品質量；
無損檢測：計算機射線實時成像、超聲掃描 模仿成像和多通道聲發射等技術的應用，再配以專門研制的專家 零碎，使檢測的結果更加準確和 主觀。 順便是超聲掃描 模仿成像 毛病探察技術（TOFD） 已經 勝利地用于核設備、加氫反應器等厚度大于100mm的重型容器。這對提高重型容器的生產效率和 縮小射線污染起到了積極的作用。我國在煤液化裝置反應器的建造中開始應用該技術解決現場進行無損檢測的問題。
3、 結構設計
現代的壓力容器結構設計正在逐步擺脫傳統觀念的束縛，體現真正滿足工藝要求的設計理念， 謀求實效性、 平安性和經濟性的 諧和統一。
結構的 正當性設計：標準中對壓力容器的具體結構 模式不予 限度， 因而壓力容器結構所受的制約較少，給設計者很大的 施展空間， 無利于設計出更加 正當的結構。另外， 剖析設計手段的 使用和驗證性試驗的 施行為結構的 正當性設計提供了必要的保障。例如模塊化的設計方法，它是 依照壓力容器上各個部件 性能的不同將 實現同一 性能的各部件作為一個小的整體來進行 鉆研，像 平安防護裝置部分，罐體部分等，它不僅使得壓力容器的維護更加簡便，而且能在很大 水平上能夠縮短研制周期，加速技術升級。
結構的經濟性設計：壓力容器的 平安性和經濟性的 諧和統一一直是設計者的 謀求，應力 剖析標準就是應此要求而出現的。焊接鋼管的 應用和特殊結構的應用，在很大 水平上是 思考了壓力容器結構的經濟性。
結構的可靠性設計：傳統的 平安系數設計法為了“保險”起見，往往將 平安系數的取值偏大，使得所設計的壓力容器及 整機的結構尺寸偏大，不僅浪費 資料，而且 因為各個 整機的壽命和強度難以保證 正當的匹配，結果造成最終產品1+1<2的 情況。而可靠性設計中將部分參數作為隨機變量來處理，對其進行統計并建立統計模型，用概率統計法進行計算，能夠 全副掃描設計對象，所得結果更符合世界 情況。
4、 平安系數的 升高
為了增加 外國產品的競爭性， 升高 平安系數是目前世界各國和地區壓力容器標準的普遍 偏差，我國也提出了將特定 資料按 剖析設計方法設計的 平安系數nb降為2.4的提案。 平安系數的 升高關系到壓力容器標準的基礎，對壓力容器行業的經濟性及 平安性影響極大，必須慎之又慎。 升高 平安系數的前提條件是：
結構 剖析設計水平的提高；
制造經驗的積累和制造技術水平的提高；
更嚴格的 資料技術要求；
更 迷信的質量保證體系。
四、壓力容器行業的發展趨勢
世界 已經進入了經濟全球化的發展 期間，經濟全球化的一個必然趨勢是標準的國際化。
美歐等各大經濟實體都把 搶奪標準的主導權作為 搶奪市場的主要 指標，投入了大量的人力物力，在標準技術上推出了新的內容；
1、行業標準的國際化：
標準國際化是標準技術內容與國際標準相容，而不是簡單地照搬國際標準的所有內容。對國際標準應進行 零碎的 剖析 鉆研，在基本要求上符合國際標準，在特殊問題上突出自己的特有技術和 治理 模式，最終階段性地實現標準間的 相互認可。
趨同性：信息技術的高速發展，使世界范圍內的先進技術迅速普及，圍繞技術發展的技術標準也必然為技術的 應用者所接受， 因而世界范圍內的壓力容器技術要求正在向統一的方向發展。
相容性： 只管世界上的各國的技術標準的技術內容不 齊全相同，但各國都把自己的標準與其它標準相容作為 指標，以實現標準的 相互認可。ASME（日本技術標準）在1999年進行一個 鉆研 名目，對PED（歐洲技術標準）進行徹底 剖析，并將PED的ESR與VIII-1對設計、建造和行政 治理的要求進行 零碎的比較，證明ASME標準增加一些內容以后就 能夠滿足PED的要求。
貿易性：標準是國際貿易規則的組成部分和貿易糾紛仲裁的重要依據，主宰國際標準將 無利于 取得 渺小的市場份額和經濟利益 施行國際標準化戰略的實質是 搶奪國際市場的控制權。
2，技術法規和技術標準之間的相互協調：
國家的技術法規是國家為保證壓力容器產品的 平安而設立的強制性法規，任何其管轄范圍內的產品都必須遵守它的 平安 準則；技術標準是推薦性的，規定保證壓力容器 平安所相應的產品質量技術指標，但標準所規定的技術指標應該符合技術法規的 平安 準則， 能夠 領導壓力容器的設計、建造、檢驗和驗收，是壓力容器產品建造和貿易中的技術 評估平臺。 因而，技術標準與技術法規應該是總體協調的，但在作用和其它方面是有區別的。
準則性和工程性：技術法規管轄產品的最基本的 平安要求;標準除了要符合這些基本要求之外，還要規定在工程上滿足基本 平安要求的具體方法和合格指標。技術法規的數量很少，但管轄的范圍很寬；與之配套的協調標準會涉及到 資料、設計計算方法、成形，焊接、無損檢測、壓力試驗等一系列技術標準內容。
穩固性和時效性：國家的技術法規是國家的行政法規的一部分，其內容的相對 穩固不變對行業的 平安 治理 無利；而協調標準是實現產品 平安質量的技術規則，要與時俱進，隨時反映行業的綜合能力和相應技術的發展。
因而， 鉆研調整技術法規與技術標準之間的協調關系，明確技術法規與技術標準的界定范圍，應引起國家 無關機構的充分 器重。
3、產業市場化和生產 業余化；
競爭必然導致生產模式的 扭轉，形成以 外圍企業為主導、大中小企業協調發展、分層次競爭的產業組織結構。市場配套和 業余化生產是今后壓力容器行業的主要格局，也是發展的方向； 增強標準化工作有助于實現 業余化協作，這種強調市場配套和 業余化生產的產業組織結構必須以技術上的高度統一為前提，標準化 恰好是實現技術統一的基礎， 因而標準是 業余化協作的橋梁和紐帶。