压力容器设计使用寿命探讨
压力容器设计使用寿命探讨
摘要：在压力容器中，其设计寿命与使用寿命并不完全等同，其设计寿命的合理选取需要设计者有一定的经验，根据压力容器介质的腐蚀速率，需对材料的磨损冲蚀与材料特性进行充分考虑，制定出最佳的压力容器使用年限。本文主要对影响压力容器设计使用寿命的因素进行分析并提出了相应的对策，以期为设计者提供有效参考。
关键词：压力容器;设计使用寿命;腐蚀;疲劳
随着国内社会经济的不断发展，人们对压力容器的设计寿命提出了更高的要求，以适应新时代的发展需要。因此，在设计压力容器的过程中，要对其进行精准的强度计算，确保其结构合理，还需考虑设计使用寿命，防止压力容器出现安全问题。
1.压力容器的设计使用寿命概况
《固定式压力容器安全技术监察规程》明确规定：压力容器的设计总图上，应当注明压力容器设计使用年限，但是很多工程公司和相关设计单位并没有落实这一规定。这其中主要有四个方面的原因：第一，很多设计者没有完全了解设计使用寿命的影响因素。第二，了解到相关影响因素的设计者却缺乏准确的计算与预估。第三，设计者担心用户不接受在设计图样上注明的设计使用寿命。第四，设计者无法区分实际使用寿命与设计使用寿命，很难给出该压力容器的最佳预期值。
2.压力容器设计使用寿命的影响因素
2.1 金属材料的力学性能
随着时间的推移，制作容器的金属材料会受到温度与应力的影响而出现塑性变形现象，使得压力容器在运作的过程中受到严重的影响。而金属材料具有力学性能，但是其耐高温蠕变与断裂等的程度则决定着压力容器的设计使用寿命。因此，要获得较佳的压力容器设计使用寿命，可以通过选择在高温工况下耐蠕变和断裂的材料来提高压力容器的疲劳寿命。需要注意的是，并不是全部金属材料都会在介质中出现应力腐蚀开裂现象。这一现象是金属材料在腐蚀介质与拉应力的共同作用下而出现，具有一定的特殊性。而要出现这一现象，要同时具备3个条件。首先，材料应该对应力腐蚀比较敏感。其次，要有金属材料相对应的腐蚀介质。最后，要发生拉伸应力。
2.2 材料的腐蚀速率与腐蚀裕量
腐蚀速率表示单位时间腐蚀程度的平均值，即在单位时间内，容器介质对金属材料的腐蚀程度与容器介质在流动时对金属材料磨损冲蚀程度之和。而在有关