隨著(zhù)化工和石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,壓力容器的工作溫度范圍也越來(lái)越寬;新工作介質(zhì)的出現,還要求壓力容器能耐介質(zhì)腐蝕;許多工藝裝置規模越來(lái)越大,壓力容器的容量也隨之不斷增大。20世紀60年代開(kāi)始,核電站的發(fā)展對反應堆壓力容器提出了更高的安全和技術(shù)要求,這進(jìn)一步促進(jìn)了壓力容器的發(fā)展。
許多生產(chǎn)工藝過(guò)程需要在壓力下進(jìn)行,許多氣體和液化氣需要在壓力下貯存,因此壓力容器越來(lái)越廣泛地應用于各工業(yè)部門(mén)。許多新技術(shù)的發(fā)展,對壓力容器不斷提出了新的更高的要求。如:煤轉化工業(yè)的發(fā)展,需要單臺重量達數千噸的高溫壓力容器;快中子增殖反應堆的應用,需要解決高溫耐液態(tài)鈉腐蝕的壓力容器;海洋工程的發(fā)展,需要能在水下幾百至幾千米工作的外壓容器。
壓力容器在使用中如果發(fā)生爆炸,會(huì )造成災難性事故。歷史上曾多次發(fā)生過(guò)使成百人傷亡的壓力容器爆炸事故,就是小型液化石油氣瓶的爆炸也會(huì )造成人身傷亡;核電站用反應堆壓力容器如發(fā)生事故,就會(huì )使放射性物質(zhì)外逸,造成更為嚴重的后果。
壓力容器的設計通常包括:分析壓力容器的使用要求和操作條件,確定合理的結構形式;選擇合適的材料,規定制造工藝和質(zhì)量要求;按容器可能發(fā)生的失效破壞形式,確定最佳結構尺寸,使容器各部位均能滿(mǎn)足所需的強度、剛度或不致引起斷裂等要求。
在各國制定的規范中,大多數仍將容器壁筒化成為均勻受力的薄膜進(jìn)行處理,以薄膜應力來(lái)描述整個(gè)容器的應力水平。然而,容器各部位的實(shí)際應力狀態(tài)是很復雜的,所以設計時(shí)多采用較大的安全系數。為了避免容器發(fā)生脆性破壞,除對材料要求具有足夠的強度外,還要考慮沖擊值等要求。條件,往往對材料的耐蝕性有很大的影響。
為保證壓力容器的安全使用,在制造時(shí)就必須按照有關(guān)標準、規范,對壓力容器的原材料和加工制造過(guò)程進(jìn)行嚴格的質(zhì)量檢驗,因此,對投入運行的壓力容器也需要進(jìn)行定期檢驗。
壓力容器的檢驗內容主要有:對材料的化學(xué)成分和力學(xué)性能的常規理化檢驗;對焊接接頭的各種性能檢驗;對壓力容器各部分存在的各類(lèi)缺陷的無(wú)損檢測;用高于操作壓力的液體對容器進(jìn)行耐壓試驗等。