鍋爐、壓力容器承壓部件的安全可靠性,在很大程度上取決于它的設計是否正確。鍋爐壓力容器的安全設計主要包括以下三個方面:
(1)合理選用材料 合理選用材料,是保證鍋爐、壓力容器安全運行的一個重要措施,如果材料選擇不當,即使具有較大的強度裕度,也可能在運行中發(fā)生破壞事故。選擇鍋爐、壓力容器用鋼材,不僅要從操作條件和使用環(huán)境方面來考慮,即要求材料對工作介質、壓力、溫度、載荷特性等操作條件和氣溫、濕度等使用環(huán)境具有必需的適應能力;還要從鍋爐、壓力容器的制造方面來考慮,即要求所選用的材料容易加工成形,在工藝加工過程中不易產(chǎn)生缺陷。
(2)選擇合適的結構形式 在鍋爐、壓力容器的破壞事故中,有相當一部分是由于結構不合理引起的,結構不合理,往往使得鍋爐、壓力容器在制造和使用過程中容易產(chǎn)生缺陷。因此首先要求結構便于制造,以利于保證制造質量和避免、減少制造缺陷;其次是要求結構便于無損檢驗,使制造和使用中產(chǎn)生的缺陷能及時、準確地檢查出來;第三是結構設計中要考慮盡量降低局部附加應力和應力集中。
(3)滿足強度的要求 為保證鍋爐、壓力容器安全運行,其承壓部件必須具有足夠的強度,即具有適當?shù)谋诤褚缘挚雇饧虞d荷的作用。在結構設計中除了結構特殊、使用條件復雜或特別重要的鍋爐、壓力容器需要以應力分析進行設計外,一般的是以薄膜應力來確定所需的壁厚。至于鍋爐、壓力容器結構不連續(xù)部位的附加應力和應力集中,則從結構形式或尺寸上加以限制。