压力容器的设计使用寿命问题的讨论

压力容器的设计使用寿命问题的讨论压力容器的设计使用寿命问题压力容器的设计使用寿命问题一直是我国的设计单位和设计者尽量避免涉及和回避的问题，其主要表现在以下两个方面：首先，受技术条件、管理体制和人员观念等因素的制约，设计者对压力容器的设计使用寿命大都不愿或难以给出准确的预报值，从而导致压力容器超期服役现象的存在；其次，由于缺乏相关标准和法规条文对超期服役的压力容器进行必要的规定和限制，使得其使用和检验缺乏有效的依据，处理不好客观上会造成重大的安全隐患。但由于种种原因，压力容器的设计使用寿命问题一直没有得到应有的重视。事实上，压力容器的设计使用寿命应该由设计者在图样上标注，设计者在设计时应考虑到影响容器使用寿命的因素，主要有：★材料的力学性能如高温蠕变和高温断裂对时间的依赖性；★腐蚀裕量中包含的设计寿命因素；★载荷如周期性载荷等的时间性；★违规操作或恶劣环境等非正常因素。因此，正确的设计途径应是：设计者在确定容器设计使用寿命的基础上，充分地考虑以上四个因素的影响，合理地选择材料、确定腐蚀裕度、提出制造、检验和操作要求等等。GB150-1998《钢制压力容器》的第3.3.5.2条明确规定：“应根据预期的容器寿命和介质对金属材料的腐蚀速率确定腐蚀裕量”，也就是说腐蚀裕量等于年腐蚀速率乘以容器设计寿命，在腐蚀速率中不仅包括介质对材料的腐蚀，也包括介质流动时对容器材料的冲蚀和磨蚀。在标准中，由设计者确定的容器设计使用寿命是设计时确定腐蚀裕量的一个重要前提。无独有偶，新版《压力容器安全技术监察规程》的第32条规定：“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”，也明确了设计单位在确定压力容器设计使用寿命上的责任。应该指出，压力容器的设计寿命不一定等于实际使用寿命，它仅仅是设计者根据容器预期的使用条件而给出的估计，其作用是提醒使用者，当超过压力容器的设计寿命时应采取必要的措施如：经常测量厚度和缩短检验周期等。压力容器的设计寿命是一个复杂的问题，涉及到材料选用、腐蚀基础数据、结构设计等一系列设计因素，能否准确地预计，反映了设计者的经验和水平。笔者认为，无论是按国际压力容器设计的惯例，还是为了提高设计的水平和权威性，都应在图纸上标注压力容器的设计使用寿命，这样做才能真正体现对用户和对设备安全高度负责的精神。各设计单位有自己的规定。一般是这样的：1.一般容器设计寿命为10~15年。2.塔器，反应器，大型储罐（容积大于1000M3）设计寿命5~20年。3.球形容器，液化气储罐等重要设备的设计寿命20到30年。《容规》第32条规定，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。但我们在设计过程中往往回避这一问题，不在图纸上标寿命，只是在取腐蚀裕量中通常按塔、反应器不少于15年，一般容器，换热器等不少于8年，这个取法，通常与实际寿命也有很大差距。