压力容器的设计以提高设备的可靠性

介绍

由于旨在容纳高压含量的压力容器的设计不佳，在20世纪初发生了许多灾难性的事故。这些事故提供了制定规则和法律的动力，以管理压力船的设计。压力容器设计是确保符合将运行船只的地方管辖区采用的安全法规的关键步骤。为了在操作过程中提高可靠性而不会失败，必须根据公认的压力容器标准设计压力容器，并包括所有者 - 经营者的最佳实践，这些实践通常提供给负责设计，制造和调试的承包商。在美国等国家中，ASME锅炉和压力船舶法规（BPVC）是司法管辖区为压力船设计和建设所采用的法规。

本文介绍了设计压力容器以满足流程要求并促进维护和可靠性的程序。它将首先解决压力容器的尺寸以及开始过程设计所需的初步操作参数。这些参数包括材料的选择，腐蚀津贴以及覆层或焊接覆盖的需求，焊接后热处理（PWHT）要求（即管理压力容器代码或服务条件的要求），最大设计压力和温度，设计负荷，疲劳，疲劳分析要求，最小所需的容器组件的壳厚度（例如，贝壳疗程，头部和喷嘴），绝缘和防火。然后，将讨论计算设计参数的基础。

压力容器设计代码和标准

压力容器的目的是即使在极端的操作条件下，也要安全地容纳加压液，例如油或天然气。极端的工作条件包括高温，高压或腐蚀性液体的控制。从历史上看，压力容器设计不当导致许多致命的事故。例如，在1905年，马萨诸塞州布罗克顿的一家鞋厂发生了灾难性的船只爆炸，导致58起死亡和117次伤害，更不用说财产损失了。一年后，马萨诸塞州的林恩（Lynn）发生了另一次致命事故，再次导致死亡，伤害和广泛的财产损失。这些和许多其他事件强调了制定压力容器设计代码的必要性。第一个这样的文件是“与蒸汽锅炉的操作和检查有关的法案”，于1907年在马萨诸塞州建立。^[1,2]

1915年，美国机械工程师学会（ASME）制定了第一条ASME锅炉法规。1925年发布了专门针对压力船ASME第VIII条的ASME守则，其标题为“建设未燃压压力船的规则”。1934年，美国石油研究所（API）与ASME合作，建立了另一个适用于石油行业未燃力压力船的代码。这两个代码于1952年合并为“未燃烧的压力容器代码，第七节”。^[1,2]