壓力容器分析設計早源自美國機械工程師協會的ASME III《核設施元件建造規則》,該協會于1968年發布ASME Ⅷ-2《壓力容器另一規則》。
此后30年,各國紛紛參照ASME Ⅷ-2 制定本國的分析設計規范,但總的來說壓力容器分析設計方法與20世紀60年代相比變化并不大。
近15年來,國際上壓力容器規范發生了巨大的變化。歐盟于1997年頒布承壓設備指令PED,隨后,2002年5月30日頒布與其配套的EN 13445《非燃燒壓力容器》建造規范,提出了很多新理念和新觀點,這對ASME壓力容器規范來說,無疑形成了挑戰。
制造壓力容器選材不僅要考慮材料的力學性能、彎曲性能、耐蝕性能及價格等因素,也要充分考慮可焊性等冷熱加工性能。
材料的正確選用是設計者的主要職責,直接關系到制造的難易程度和產品的安全性。如碳素鋼和低合金鋼隨著標準抗拉強度下限值Rm的提高,需提高鋼材的韌性及塑性:
用于焊接的碳素鋼和低合金鋼限制C、S、P含量,壓力容器碳素鋼和低合金鋼依標準抗拉強度下限值Rm及是否用于低溫容器而進一步限制C、S、P含量。
設計時采用強度級別較高的材料時,還一定要注意有嚴格可行的技術要求并對制造企業的制造能力、制造經驗進行充分考察了解,不能將報價的高低作為評判標準。
另外,對于鋼材,應盡可能選擇壓力容器鋼;選用境外牌號的材料、新材料、材料制造單位制造的材料,應符合TSG 21的有關規定,便于制造、采購和使用。
壓力容器按工藝過程中的作用不同分為:①反應容器:用于完成介質的物理、化學反應的容器。②換熱容器:用于完成介質的熱量交換的容器。大多數壓力容器由鋼制成,也有的用鋁、鈦等有色金屬和玻璃鋼、預應力混凝土等非金屬材料制成。壓力容器在使用中如發生,會造成災難故。一般來說, 不銹鋼的耐腐蝕性較出色但在含有氯離子的環境下,其耐腐蝕性卻不如低合金鋼和碳素鋼。材料代用時進行細致、周全的考慮,否則壓力容器實際使用中可能會出現各種安全隱患。