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第五章 化工压力容器与合成氨系统的设计研究

第五章 化工压力容器与合成氨系统的设计研究

第一节 化工压力容器的设计与安全风险研究

一、化工压力容器设计与不安全因素

（一）化工压力容器设计要求
在实际开展化工压力容器设计的过程中，通常需要先充分了解客户的实际需
求，了解压力容器的工作条件，并以此为依据，选择合理的压力容器制作材料，

并确定压力容器的结构形式。在此基础上，还应合理分清不同需求的重要性，做
好合理取舍，从而保证后续压力容器设计能够有效满足化工生产实际使用要求。
当下在实际开展压力容器设计时，通常会采用两种设计方法：

第一种是常规的设计方法，主要在弹性设计准则的指导下，通过借助壳体薄
膜理论，运用材料力学知识，推算出主要受压件的壁厚，这是一种典型的经验设

计方法。在实际对压力容器结构设计的过程中，针对选材、工艺制作等进行选择
时，应加强对局部应力的控制，注重提升许用应力的安全系数，充分考虑弹性失
效问题，从而更好地保障化工压力容器设计的安全性。
第二种是分析设计方法，这种设计方法以应力分析数据为重要依据，采用的

工艺标准比较严格，在弹塑性失效准则的指导下，针对应力进行分类汇总，并逐
一进行应力计算分析。针对不同应力，明确其产生与破坏形式，并以此为依据，

设计不同元器件，满足应力要求。从而有效提升化工压力容器应力设计安全性，
减少材料浪费，不断降低材料发生塑性变形的可能性，促使压力容器载荷得到有
效控制，因此这种设计方式在化工压力容器的设计中应用较为广泛。
（二）化工压力容器设计不安全因素

1.压力容器使用年限因素
化工压力容器在实际使用过程中，随着使用时间的推移，容器性能会逐渐下

降。因此一旦长时间使用化工压力容器，很容易导致安全事故的发生。在实际进
行化工压力容器设计时，使用年限是一项重要的不安全因素，需要引起重视，尽

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