(3)材料的選用

　　材料的質(zhì)量和規(guī)格應該符合國標、部標和有關的技術要求。選用的鋼材要有良好的機械性能，即強度高、塑性和韌性好、冷脆傾向較低、缺口和時效敏感性不明顯。鋼板的分層和夾渣等缺陷較少，無白點和裂紋。

　　承壓元件必須采用鎮(zhèn)靜鋼，不宜采用沸騰鋼。由于沸騰鋼是在不完全脫氧的條件下煉得的，含氧量較高，硫、磷等雜質(zhì)分布不均勻。焊接時裂紋傾向較大，厚板焊接時有層狀撕裂傾向。同時沸騰鋼在鋼水澆模時殘留氧與鋼中的碳化合為一氧化碳，氣體排出時使鋼呈沸騰狀態(tài)，極易在鋼錠內(nèi)形成小氣泡，成為鋼材內(nèi)部缺陷。而鎮(zhèn)靜鋼脫氧完全，組織均勻，沖擊韌性也較好。

　　選用的鋼材要有良好的工藝性能，即軋制、成型；鍛造、焊接等冷熱加工性能。選用的鋼材要有對介質(zhì)的耐腐蝕性。

　　低溫容器用鋼的突出問題是低溫下的脆性破裂。高溫下材料的強度是溫度和時間的函數(shù)，短時高溫強度不能正確反映材料的高溫強度特征，必須采用長時高溫強度。材料的高溫強度指標主要是蠕變限和持久強度。蠕變限是指材料在某確定的高溫下工作十萬個小時引起允許的總變形的應力。持久強度是指在一定的工作溫度下經(jīng)歷指定工作期限后，不引起蠕變破壞的最大應力。另外，高溫下材料的抗氧化能力和抗腐蝕能力都明顯下降。

　　2、設計基礎

　　(1)設計壓力和設計溫度

　　對于非旋轉(zhuǎn)容器，設計壓力一般要高出操作壓力0．1 MPa或10％；而旋轉(zhuǎn)容器的設計壓力則要高出預期的最高壓力的5％～10％。設計溫度通常要高出不會引起規(guī)范許可應力減少的最高溫度30℃。比如，在180℃操作的碳鋼容器，其設計溫度為350℃而不是210℃。這是因為有兩個溫度的許可應力是相同的。如果容器規(guī)范標記的是較低的溫度，將來一旦需要提高操作溫度，規(guī)范標記就得變更至希望增加到的溫度，從而會造成混亂。同樣的理由，容器設計壓力應該標記基于部件最小壁厚的最大允許工作壓力，而不能標記用于計算最小壁厚的壓力。

　　(2)最小板材厚度

　　大直徑低壓容器的板材厚度常是任選的而不是基于設計壓力計算出來的。這使得計算出的最大允許工作壓力遠大于設計壓力。在制造廠中，如果不用卡箍把殼體部分固定成圓柱形，大直徑薄板殼體就無法加工。應用厚板材可以簡化加工程序，同時易于裝配和安裝，這是薄板殼體加工中板材厚度經(jīng)常超標的主要原因。

　　設計規(guī)范規(guī)定，大直徑壓力容器的板材厚度不應小于(D－2．54)／1000，其中，D是筒體的最小直徑(單位m)。焊接結構的最小板厚度許多組織規(guī)定為5 mm或6 mm。

　　(3)外壓或真空

　　許多過程容器是在外壓或真空下，或偶爾是在這些條件下操作。設計規(guī)范規(guī)定規(guī)范容器，偶爾承受0．1 MPa及其以下的外壓，無需考慮外壓結構的規(guī)范要求，在應用這項規(guī)范棄權時，應該充分考慮到各種可能的后果，如罐體破裂時的人員危險，更換容器的費用，內(nèi)容物泄出的財產(chǎn)損失和危險等。

　　外壓設計是一項在許多徒然花費的容器中反復試驗的工作。幾乎在所有情況下，真空設施和密封管的使用費用都比真空設計費用低。除非掌握可靠的制造成本，設計者應該向制造廠提供幾種可供估價的替代設計方案。

　　(4)材料選擇

　　結構材料選擇在多數(shù)情況下都屬經(jīng)驗問題。過去證明滿意的材料，除非有充分的更換理由，在類似情況下很可能又被使用。當缺乏經(jīng)驗時，必須考慮以下一些因素。

　　材料在設計壓力和溫度下的允許應力并不需要過量的壁厚。一些材料，如銅、鋁、它們的合金和鑄鐵都有具體的溫度限度。

　　過程容器結構材料預期的腐蝕阻力，可以在容器操作同樣的條件下近似測出。實際操作的腐蝕速率與在實驗室實驗測得的模擬操作腐蝕速率，由于許多不可預見的操作因素，經(jīng)常會有很大不同。對于沒有類似操作條件經(jīng)驗的新過程，經(jīng)受腐蝕的咨詢是需要的，

　　高純度的需要可能會限制材料的選擇，但是這并不意味著最昂貴的材料是最好的。當壓力和溫度條件允許時，可以采用金屬鍍層、玻璃、橡膠、鉛板、塑料襯套等，而不必采用貴重的合金。

　　要求制造商提出替代建議，例如，不銹鋼與鋁此較以及金屬包層材料與固體合金比較等；這樣做常是合理的、有益的。在壁厚等于或小于12．7mm的情況下，金屬包層材料對于降低消耗不一定起作用。雖然金屬包層材料的成本比固體合金的低，但兩者的制造成本近乎相等，所以兩者的總成本相差無幾。

　　(5)非壓力負荷

　　容器及其支架的設計必須與以下各項負荷匹配：容器及其內(nèi)容物的重量；料盤、隔板、蛇管等內(nèi)件的重量；裝置、攪拌器、交換器、轉(zhuǎn)筒等外件的重量；建筑物、扶梯、平臺、配管等外部設施的重量；固定負載和移動負載的重量；隔離板和防火墻的重量；風力和地震負荷。除上述之外，還必須考慮支撐耳柄、環(huán)形加強肋以及熱梯度的作用，這些負荷都可以引起過量的局部應力。

　　(6)支架

　　立式容器一般用立柱和耳柄支撐，有時還會用到環(huán)形槽鋼或折邊。對于用立柱或耳柄支撐的大型容器，應該詳細考察支撐物對殼體的作用?？梢杂袔追N方式完成折邊連接，比較一致的意見是，折邊和殼體外徑應該相同，折邊和封頭轉(zhuǎn)向節(jié)平焊連接。這種連接方法只適用于橢球形或球形封頭；對于凸面或碟形封頭，折邊應該和底封頭凸緣的外徑吻合，角焊連接。

　　大型臥式容器常用三個或更多的鞍形托架支撐。對于鉚接結構，每個鉚接環(huán)縫與一個鞍形托架鄰接，防止鉚接縫的泄漏，這是普通的實踐。設計和安裝鞍形托架，可以應用封頭的強度保持殼體的圓度，應用加強環(huán)也可以實現(xiàn)這個功能。

　　對于小型容器，不管是臥式的還是立式的，其支架的設計由于支撐附件造成的二次應力、扭矩和剪切力，可能會比大型容器復雜得多。