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[摘 要]压力容器的设计工作是较为系统的且非常复杂的,因此在设计的过程中使用可靠性设计方法是很有必要的,不仅能够使压力容器设计的可靠性得到保证,还能使压力容器最终在使用时的可靠性得到提高,并且在保证压力容器质量的前提下降低生产成本,提高企业利润。因此,设计人员应该在工作中不断积累经验,对可靠性方法不断进行研究与完善。本文探讨了可靠性方法在压力容器设计中的应用。
[关键词]可靠性方法;压力容器设计;应用
中图分类号:TH49 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)27-0367-01
压力容器设计是一项非常复杂且系统的设计工作,因此,在对压力容器进行设计时,一定要保证压力容器设计的可靠性,不断提高设备运行的可靠性,重视压力特征和压力差,在保证压力容器设计质量的同时,尽量降低压力容器的制造成本,从而推进压力容器设计的科学高效性。
1 可靠性方法概述
可靠性顾名思义,就是使生产的产品可靠,经久耐用,值得消费者信赖。具有可靠性的产品,不仅能够满足顾客的需要,还要具有相当的安全性、耐用性和经济实用性。研究表明,影响产品可靠性因素的不只是制造产品,还有顾客的使用环境及使用方法等。所以,在顾客要求的时间和条件内,产品能够达到顾客期望达到的功能,这个产品就具有可靠性。产品可靠性涉及的内容比较多,其中包括设备、元器件、系统等。同时,顾客要求的条件包括的内容也比较多,储存条件、使用条件、维护方法等。另外,产品的可靠性还与顾客要求的时间有密切的关系,随着使用时间的不断增长,产品的可靠性和安全性都会有所下降,产品的元件构成也会所有老化,因此,产品的使用时间越长,那么就会给顾客带来很大的安全隐患。最后,产品的可靠性还与顾客期望达到的功能有紧密的联系,我们都知道,每个产品生产出来的目的就是要满足人们的日常生活或者工作需求,但是,由于各个企业自身条件的限制,使得生产出来的产品功能都有所不同,从而使得产品的可靠性也会有所不同。
2 压力容器设计的可靠性要求
针对压力容器制造来说,压力容器制造是一个非常复杂的过程,在制造的过程中一定会用到压力容器,如果在制造的过程中,生产环节出现了很重要的故障,那么就会直接影响产品的质量,也会严重威胁工作人员的生命安全。目前,随着我国科学技术的不断发展,压力容器设计越来越完善,但是在产品生产的过程中依然会受到工作高温、压力的影响,因此,相关压力容器制造企业就应该重视压力容器的设计研究,不断提高压力容器的可靠性,从而保证压力容器的运行稳定性。
2.1 设备运行的可靠性
对于压力容器来说,第一步非常重要的工作就是对压力容器的设计,只有保证了设计的完整性,才能保证生产活动的顺利进行。在压力容器制造中,压力容器一定要承受住高温、压力的影响,同时在具体的生产过程中,一定会产生腐蚀性物质,如果不对这些物质做一个很好的处理,那么就会引发很严重的安全事故,甚至爆炸。
2.2 使用寿命长,操作维修方便
在压力容器生产的过程中,一定会用到很多的使用材料,这些材料有的具有腐蚀性,它会给设备壳体结构带来一定的腐蚀影响,从而缩短压力容器的使用寿命。但是,目前,很多研究人员没有重视对腐蚀材料的研究,忽视了腐蚀材料对容器壁的影响,因此,压力容器制造企业要想减少腐蚀容器壁的现象发生,那么就应该加大对腐蚀材料的分析力度,从而提高压力容器设计的可靠性。除此之外,压力容器制造企业还可以对需要拆装的顶盖进行设计,并采用快拆的密封结构,从而减少压力容器的制造成本。
2.3 经济实用性
在对压力容器进行设计的过程中,一定要考虑容器的安全性,同时还应该保证设计结构的简单。与此同时,在保证压力容器质量的同时,还要考虑企业的制造成本,一旦在设计的过程中发现了任何问题,就应该及时与专家和相关领导进行沟通,并采用科学的方式进行处理,争取最大的努力来减少维修费用,给企业造成更大的经济效益,从而保证企业的健康稳定发展。
3 可靠性方法在压力容器设计中的应用
对于压力容器的制造来说,企业应该在研究设计压力容器上下更大的功夫,将可靠性方法应用到压力容器的设计上,在设计环节保证压力容器能够具有可靠性。
3.1 一些可靠性方法的应用
(1)可靠性数学的应用。可靠性数学是应用数学其中的一个重要分支,将各种可靠性问题建立成数学模型,运用运筹学以及概率学的方法和理论对其进行研究并解决,在进行压力容器设计时,压力容器故障的研究及其规律的统计,并对压力容器的各种设计方案进行预测、评估,为压力容器的设计提供理论依据。
(2)可靠性物理的应用。 可靠性物理应用在压力容器设计时,针对压力容器发生故障做出分析,研究其发生原理并进行检测,建立起压力容器的物理模型,对其失效模式做出进一步研究,并提出纠正措施,使压力容器的在设计时避开可能造成失效的原因,使其在设计结构上更加合理,提高压力容器的可靠性。
(3)可靠性工程的应用。可靠性工程应用到压力容器的设计当中,可以对压力容器失效现象做出研究,分析其发生的概率,对失效现象做出预测,并对设计出的模型进行试验并对试验进行评估,并通过改变试验参数,控制失效现象的发生。对压力容器的设计过程进行管理,并对设计方案进行评审,使最终确定的方案更加合理、可靠。
3.2 具体的应用描述
(1)在压力容器的设计过程,可以对其中的参数部分或者全部随机进行随机变量处理,将可能遇到的各种因素全部考虑进去,并进行参数化处理,对其进行分析统计,根据有关数据建立数学模型,在设计时使用概率方法,对设计出来的压力容器进行完整的描述,最终获得接近真实情况的数据。运用可靠性方法进行压力容器设计,就是将压力容器设计过程用到的变量全部设为随机变量,根据工作环境及实验数据确定其特征和概率,再根据压力容器重要性设计出可靠度最高的设计方案。
(2)进行压力容器设计时,设计出来的方案都有可能失效,在零部件或设备上施加的一些物理条件,例如,热载荷、机械载荷等条件,这些可能造成设计不成功的原因被称为应力,在零部件或设备上存在的对抗这些因素的能力被称为抗力,当抗力大于应力时,所设计出来的压力容器相对可靠,反之则容易失效。
(3)设计制定一定的可以衡量设计压力容器是否可靠的数值标准,这在评价压力容器的设计是否可靠十分有必要,所制定的数值标准既作为形容压力容器可靠性的参数,也是作为定量化的尺度对可靠性做出衡量。
(4)在实践中可以看出,压力容器可靠性的标准不是单一的,由许多性能标准共同表示。压力容器从开始工作到失效的时間,压力容器能够完成标准性能的概率,压力容器某一瞬时发生故障的概率等等,都是压力容器的性能指标,根据具体的需求,选择具有代表性的指标来表示压力容器的可靠性是比较准确的。
综上所述,压力容器的设计应该遵循设计规范,必须重视压力容器的设计过程,应不断地分析、总结、学习,吸取经验和技术交流,熟悉各项标准、规范,业务水平不断提高,才能使压力容器其满足功能需要,安全可靠,节约成本。因此,对于压力容器可靠性的研究以及应用的探讨非常具有重要意义。
参考文献
[1] 王欣.压力容器设计过程中常见问题处理[J].化工管理. 2018(01)
[2] 陆云华.压力容器设计过程中的问题及对策[J].中国石油和化工标准与质量.2017(19)
[关键词]可靠性方法;压力容器设计;应用
中图分类号:TH49 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)27-0367-01
压力容器设计是一项非常复杂且系统的设计工作,因此,在对压力容器进行设计时,一定要保证压力容器设计的可靠性,不断提高设备运行的可靠性,重视压力特征和压力差,在保证压力容器设计质量的同时,尽量降低压力容器的制造成本,从而推进压力容器设计的科学高效性。
1 可靠性方法概述
可靠性顾名思义,就是使生产的产品可靠,经久耐用,值得消费者信赖。具有可靠性的产品,不仅能够满足顾客的需要,还要具有相当的安全性、耐用性和经济实用性。研究表明,影响产品可靠性因素的不只是制造产品,还有顾客的使用环境及使用方法等。所以,在顾客要求的时间和条件内,产品能够达到顾客期望达到的功能,这个产品就具有可靠性。产品可靠性涉及的内容比较多,其中包括设备、元器件、系统等。同时,顾客要求的条件包括的内容也比较多,储存条件、使用条件、维护方法等。另外,产品的可靠性还与顾客要求的时间有密切的关系,随着使用时间的不断增长,产品的可靠性和安全性都会有所下降,产品的元件构成也会所有老化,因此,产品的使用时间越长,那么就会给顾客带来很大的安全隐患。最后,产品的可靠性还与顾客期望达到的功能有紧密的联系,我们都知道,每个产品生产出来的目的就是要满足人们的日常生活或者工作需求,但是,由于各个企业自身条件的限制,使得生产出来的产品功能都有所不同,从而使得产品的可靠性也会有所不同。
2 压力容器设计的可靠性要求
针对压力容器制造来说,压力容器制造是一个非常复杂的过程,在制造的过程中一定会用到压力容器,如果在制造的过程中,生产环节出现了很重要的故障,那么就会直接影响产品的质量,也会严重威胁工作人员的生命安全。目前,随着我国科学技术的不断发展,压力容器设计越来越完善,但是在产品生产的过程中依然会受到工作高温、压力的影响,因此,相关压力容器制造企业就应该重视压力容器的设计研究,不断提高压力容器的可靠性,从而保证压力容器的运行稳定性。
2.1 设备运行的可靠性
对于压力容器来说,第一步非常重要的工作就是对压力容器的设计,只有保证了设计的完整性,才能保证生产活动的顺利进行。在压力容器制造中,压力容器一定要承受住高温、压力的影响,同时在具体的生产过程中,一定会产生腐蚀性物质,如果不对这些物质做一个很好的处理,那么就会引发很严重的安全事故,甚至爆炸。
2.2 使用寿命长,操作维修方便
在压力容器生产的过程中,一定会用到很多的使用材料,这些材料有的具有腐蚀性,它会给设备壳体结构带来一定的腐蚀影响,从而缩短压力容器的使用寿命。但是,目前,很多研究人员没有重视对腐蚀材料的研究,忽视了腐蚀材料对容器壁的影响,因此,压力容器制造企业要想减少腐蚀容器壁的现象发生,那么就应该加大对腐蚀材料的分析力度,从而提高压力容器设计的可靠性。除此之外,压力容器制造企业还可以对需要拆装的顶盖进行设计,并采用快拆的密封结构,从而减少压力容器的制造成本。
2.3 经济实用性
在对压力容器进行设计的过程中,一定要考虑容器的安全性,同时还应该保证设计结构的简单。与此同时,在保证压力容器质量的同时,还要考虑企业的制造成本,一旦在设计的过程中发现了任何问题,就应该及时与专家和相关领导进行沟通,并采用科学的方式进行处理,争取最大的努力来减少维修费用,给企业造成更大的经济效益,从而保证企业的健康稳定发展。
3 可靠性方法在压力容器设计中的应用
对于压力容器的制造来说,企业应该在研究设计压力容器上下更大的功夫,将可靠性方法应用到压力容器的设计上,在设计环节保证压力容器能够具有可靠性。
3.1 一些可靠性方法的应用
(1)可靠性数学的应用。可靠性数学是应用数学其中的一个重要分支,将各种可靠性问题建立成数学模型,运用运筹学以及概率学的方法和理论对其进行研究并解决,在进行压力容器设计时,压力容器故障的研究及其规律的统计,并对压力容器的各种设计方案进行预测、评估,为压力容器的设计提供理论依据。
(2)可靠性物理的应用。 可靠性物理应用在压力容器设计时,针对压力容器发生故障做出分析,研究其发生原理并进行检测,建立起压力容器的物理模型,对其失效模式做出进一步研究,并提出纠正措施,使压力容器的在设计时避开可能造成失效的原因,使其在设计结构上更加合理,提高压力容器的可靠性。
(3)可靠性工程的应用。可靠性工程应用到压力容器的设计当中,可以对压力容器失效现象做出研究,分析其发生的概率,对失效现象做出预测,并对设计出的模型进行试验并对试验进行评估,并通过改变试验参数,控制失效现象的发生。对压力容器的设计过程进行管理,并对设计方案进行评审,使最终确定的方案更加合理、可靠。
3.2 具体的应用描述
(1)在压力容器的设计过程,可以对其中的参数部分或者全部随机进行随机变量处理,将可能遇到的各种因素全部考虑进去,并进行参数化处理,对其进行分析统计,根据有关数据建立数学模型,在设计时使用概率方法,对设计出来的压力容器进行完整的描述,最终获得接近真实情况的数据。运用可靠性方法进行压力容器设计,就是将压力容器设计过程用到的变量全部设为随机变量,根据工作环境及实验数据确定其特征和概率,再根据压力容器重要性设计出可靠度最高的设计方案。
(2)进行压力容器设计时,设计出来的方案都有可能失效,在零部件或设备上施加的一些物理条件,例如,热载荷、机械载荷等条件,这些可能造成设计不成功的原因被称为应力,在零部件或设备上存在的对抗这些因素的能力被称为抗力,当抗力大于应力时,所设计出来的压力容器相对可靠,反之则容易失效。
(3)设计制定一定的可以衡量设计压力容器是否可靠的数值标准,这在评价压力容器的设计是否可靠十分有必要,所制定的数值标准既作为形容压力容器可靠性的参数,也是作为定量化的尺度对可靠性做出衡量。
(4)在实践中可以看出,压力容器可靠性的标准不是单一的,由许多性能标准共同表示。压力容器从开始工作到失效的时間,压力容器能够完成标准性能的概率,压力容器某一瞬时发生故障的概率等等,都是压力容器的性能指标,根据具体的需求,选择具有代表性的指标来表示压力容器的可靠性是比较准确的。
综上所述,压力容器的设计应该遵循设计规范,必须重视压力容器的设计过程,应不断地分析、总结、学习,吸取经验和技术交流,熟悉各项标准、规范,业务水平不断提高,才能使压力容器其满足功能需要,安全可靠,节约成本。因此,对于压力容器可靠性的研究以及应用的探讨非常具有重要意义。
参考文献
[1] 王欣.压力容器设计过程中常见问题处理[J].化工管理. 2018(01)
[2] 陆云华.压力容器设计过程中的问题及对策[J].中国石油和化工标准与质量.2017(19)