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摘要:压力容器的使用寿命,不仅是一个安全范畴的问题,而且是一个法律责任范畴的问题。笔者按照《容规》的标准,针对压力容器设计使用寿命的影响因素和在压力容器设计中如何计算设计的使用寿命进行了深入的研究。
关键词:压力容器腐蚀疲劳设计使用寿命
确保压力容器的安全运行,不仅是保护财产安全以及人民生命的需要,还是促进国民经济发展的需要。除了符合压力容器的强度计算条件、结构合理化之外,另外还必须考虑到压力容器的设计使用寿命问题。压力容器同其他一切事物一样,也是有寿命的。为此,“为防止压力容器超寿命运行引发安全问题,设计单位一般应在设计图样上注明压力容器设计使用寿命”是《压力容器安全技术监察规程》中的第32条明确规定。
一、现状和原因探究
在设计图样上标明设计使用寿命的设计图样还是很罕见。原因如下:
。
,虽懂得设计使用寿命的影响因素,可是不会实施正确的计算以预估。
,对消费者是否会接受限定设计使用寿命的压力容器颇为担忧。
,所以,做不出压力容器额设计使用寿命。
二、压力容器的设计使用寿命影响因素
文献[1]中支持出设计使用寿命的影响因素,通常来说,按照金属腐蚀速率、疲劳、蠕变以及时效等综因素来综合考虑,经由设计人员,计算出压力容器设计的使用寿命。相关因素总结如下:

众所周知,在特定的温度以及特定的应力作用之下,伴随着时间的增加,金属材料会逐渐地出现塑性变形。所以,在高温环境的作用下工作,压力容器材料的力学性能耐高温蠕变以及高温断裂的价值至关重要。

某研究表明:腐蚀裕量的确定不仅应按照介质对金属材料的腐蚀速率,还应该按照预期的容器寿命。容器的设计使用寿命=腐蚀裕量/腐蚀速率(仅考虑腐蚀)。其中腐蚀速率,既考虑到介质对材料的腐蚀,还需考虑到介质流动时对容器材料的腐蚀以及冲蚀。
[2,3]
经常在高温、压力波动作用下的运行压力容器,另外频繁地启动车辆,这些因脆性增高,会很容易导致断裂的出现,而不是出现显著的塑形改变。在交变应力的作用之下,在压力容器的局部峰值应力区因晶间滑移和位错运动而很容易诱发微裂缝的出现,进而在载荷循环的作用之下,微裂缝逐渐扩展,最后使得整个截面失去承载能力而引发脆性断裂。

在技术条件和观念等因素的影响之下,倘若设计者在设计时,对结构的设计欠科学,它将严重地影响压力容器设计的使用寿命。常见于:
伴大开孔的设备,在采用压力面积法以计算补强时,在接管跟壳体连接的内外壁未采用圆弧来衔接;未采用圆角结构等在设计低温压力容器时。

当在违规操作时,容器在高于容器的设计压力条件下工作,此会导致严重地损伤设备,此种异常工作状况下容器的寿命是很难计算的。

综上所述,经过以上影响因素的研究,我们能够懂得计算容器的设计使用寿命主要需要考虑2个方面,第一是腐蚀,第二是疲劳,其它次要因素比如:设计不当、违反操作规章制度等仅可以经过强化管理使之完善。
三、因对策略和办法
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