淺析化工設(shè)備壓力容器破壞及預(yù)防措施

項亮

摘要：在壓力容器破壞預(yù)防中，檢修人員需要保證壓力容器設(shè)備的密閉性和完整性，需要使介質(zhì)質(zhì)量得到保證，還要從源頭入手，選擇不易受到破壞的容器材質(zhì)?；て髽I(yè)也需要改善壓力容器工作環(huán)境， 使環(huán)境帶來的負(fù)面影響簡直最小。本文探討了化工設(shè)備壓力容器破壞及預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：化工設(shè)備;壓力容器;破壞;預(yù)防措施

對于化工行業(yè)的發(fā)展來說，壓力容器的作用是非常突出的。并且，壓力容器本身的作用也十分的顯著，我們必須予以壓力容器管理更多的重視，這樣壓力容器才能夠體現(xiàn)與發(fā)揮自己應(yīng)有的作用。在管理壓力容器的時候必須將安全問題、安全管理放在首位，避免安全事故的發(fā)生，帶給工作人員與企業(yè)不好的損失。為了杜絕問題發(fā)生就需要做好定期的排查與預(yù)防設(shè)計，減少破裂概率，以防事故再次發(fā)生。

1 化工設(shè)備壓力容器的常見破壞形式及原因

1.1 腐蝕的種類及產(chǎn)生原因

在化工壓力容器的使用過程中最常見的缺陷就是腐蝕。腐蝕的原因主要是容器的材料與介質(zhì)之間發(fā)生了化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)。常見的腐蝕種類主要包括：點腐蝕、均勻腐蝕、應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕和疲勞腐蝕。按照腐蝕的部位不同，可以將其分為兩種：一種是外壁腐蝕，通常是由容器所處的外界環(huán)境引起的，在容器與支架的交接處、容器與地面的接觸點等潮濕的地方都容易引起腐蝕;另一種是內(nèi)壁腐蝕，通常是由內(nèi)部介質(zhì)或工藝條件被破壞引起的。如腐蝕性較強的沉積物長期積累就可導(dǎo)致容器底層遭到腐蝕。任何一種類型的腐蝕對容器的破壞都是致命性的。

1.2 裂紋的種類及產(chǎn)生原因

壓力容器的缺陷中最危險的一種就是裂紋，它可以引起容器的脆性破壞，還會引起容器的疲勞破裂和腐蝕破裂。按照裂紋的生成過程可以將裂紋分為兩種，一是由材料或制造過程引起的，比如鋼板的軋制裂紋、焊接裂紋等;一種是容器使用造成的裂紋，如容器過度使用產(chǎn)生的裂紋和腐蝕導(dǎo)致的裂紋等。軋制裂紋是由金屬材料存在缺陷導(dǎo)致的，主要呈線性缺陷，可在容器的內(nèi)部或外部，沒有固定的方向或部位。焊接裂紋主要是制造廠商檢驗不嚴(yán)格或小缺陷未被及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的。腐蝕裂紋是由容器內(nèi)介質(zhì)在一定條件下的化學(xué)作用產(chǎn)生的。

1.3 變形的種類及產(chǎn)生原因

變形通?？煞譃楣陌?、局部凹陷、整體扁憋、整體膨脹等幾種形式。

鼓包是由于受壓件局部腐蝕程度深，設(shè)備變薄，在內(nèi)壓驅(qū)動下，向外凸起變形?；蛘咭部捎捎诰植渴軣岵痪?，溫度升高，材料的許用應(yīng)力下降，機型性能顯著降低，發(fā)生鼓包，此種形變將導(dǎo)致壁厚進(jìn)一步減薄。

局部凹陷是PV 封頭或殼體的局部地方受外力沖擊或擠壓而產(chǎn)生的表面形變內(nèi)凹，這種形變一般產(chǎn)生于薄壁容器，它一般不會是壁厚變化，而是會使局部幾何形狀改變。

整體扁癟是由于受外壓作用的殼體厚度較薄，以至于受壓失穩(wěn)，變形，此類形變發(fā)

生在只受外壓驅(qū)使下，如夾套容器的內(nèi)筒。

整體膨脹是由于超壓操作或者容器腐蝕裕度不夠，屈服變形造成的。此類變形不容易監(jiān)測，需特殊對待。

2 化工設(shè)備壓力容器破壞的預(yù)防措施

2.1韌性破壞預(yù)防措施

在韌性破壞預(yù)防中，相關(guān)人員應(yīng)注意提高容器本身的質(zhì)量，使其不易受到外界壓力影響，首先其材料材質(zhì)應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，其承壓能力及剛度等性能需要滿足化工生產(chǎn)要求。在設(shè)計制作中，還要結(jié)合實際應(yīng)用生產(chǎn)要求和環(huán)境要求，使容器本身可接受的運行荷載更大。不通壓力容器應(yīng)用場所和安裝要求不通，施工人員要將壓力容器準(zhǔn)確落實到位，并做好安裝調(diào)整工作，使其與檢測儀器有效連接在一起，后者的性能也要滿足要求，以便實時監(jiān)控壓力容器運行情況，及時險前預(yù)警。在壓力容器運行中，化工企業(yè)還要做好維護(hù)管理工作。

2.2脆性破壞預(yù)防措施

制作人員還是需要從材料本身入手，借助材料高材質(zhì)來提高容器生產(chǎn)質(zhì)量， 使容器在低溫環(huán)境中表現(xiàn)出良好的強度和抗變形能力。在容器安裝中，技術(shù)人員需要有效落實焊接技術(shù)，保證焊接連接點的質(zhì)量，避免出現(xiàn)焊瘤或應(yīng)力集中問題。在容器應(yīng)用中，化工企業(yè)工作人員需要做好檢查工作， 使其內(nèi)部在運行中不會出現(xiàn)問題。

2.3疲勞破壞預(yù)防措施

在容器制作中，應(yīng)選擇耐勞性能較強的材質(zhì)，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，應(yīng)規(guī)范操作，減少容器器壁重復(fù)承壓，操作人員可從卸載或加壓環(huán)節(jié)入手，減少這些操作的次數(shù)，使器壁材質(zhì)不會達(dá)到疲勞極限。

2.4腐蝕破壞預(yù)防措施

容器制作材料多為合金材料，在制作時，制作人員應(yīng)減少材質(zhì)中的雜質(zhì)， 使材料本身的耐腐能力得到保證。容器雖然與介質(zhì)直接接觸，但在實際生產(chǎn)中，化工生產(chǎn)人員可在內(nèi)部設(shè)置隔離元件， 使其能有效隔離介質(zhì)與承壓部件，使后者不會受到前者腐蝕影響。

2.5蠕變破壞預(yù)防措施

蠕變與工作環(huán)境溫度有直接關(guān)系，在化工生產(chǎn)需求得到滿足條件下， 化工企業(yè)應(yīng)對工作環(huán)境的條件進(jìn)行改善，使容器不會同時受到高溫和應(yīng)力影響。在容器制作中，制作人員應(yīng)選擇耐溫、剛度較大的材料，使其在應(yīng)用中不容易出現(xiàn)薄弱部位。在設(shè)計制作中，相關(guān)人員還要注意壓力容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計制作情況， 使其滿足介質(zhì)承載要求。

2.6壓力容器制造前的質(zhì)量檢驗

首先，重視施工圖紙的審查。圖紙是壓力容器投入生產(chǎn)的重要依據(jù)和技術(shù)參考。因此要對壓力容器的設(shè)計圖進(jìn)行審查確保其符合制造標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求、制造條件以及我國相關(guān)的規(guī)范要求。其次，編制加工工藝流程。壓力容器的制造工藝和生產(chǎn)流程必須按照相應(yīng)的工藝流程來實施。對于批量生產(chǎn)的壓力容器的加工工藝可以進(jìn)行統(tǒng)一的編制，使加工流程能夠順利的進(jìn)行，提高生產(chǎn)效率。而對于應(yīng)用新材料、新工藝、新技術(shù)的壓力容器，應(yīng)專門制定有針對性的符合加工需求的工藝流程。第三，原材料的質(zhì)量檢驗。壓力容器選用的材料應(yīng)符合生產(chǎn)條件和加工工藝的要求。生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)建立健全的監(jiān)管制度和體制，確保對材料的質(zhì)量進(jìn)行集中監(jiān)管。

2.7變形處理方法

當(dāng)容器出現(xiàn)變形時，除非是出現(xiàn)輕微的局部凹陷，其它的變形都需要停止容器的繼續(xù)使用。這是因為發(fā)生變形之后，容器壁厚會減薄，變形材料的韌性和耐腐蝕性也會相應(yīng)降低。如果容器出現(xiàn)輕微的鼓包且面積較小，對其它部位的影響也較小，且容器材料具有較好的可焊性時，可以挖去鼓包部位，用相同形狀和材料的板塊進(jìn)行補焊，并對焊縫進(jìn)行檢驗。

2.8加強對化工設(shè)備有效的質(zhì)量控制

在過濾的生產(chǎn)與使用過程中具有一定的安全隱患，屬于一種高危設(shè)備，由此在使用過程中要求對這一設(shè)備進(jìn)行有效的質(zhì)量控制，在化工設(shè)備使用的各個環(huán)節(jié)之中都充分貫徹質(zhì)量控制這一決策。在充分分析的基礎(chǔ)之上將其中的誤差有效控制在一定的限度之內(nèi)，為此在使用過程中要求建立有效的自我檢查流程與互相檢驗程序，通過對流程管理的有效控制避免或者減少化工設(shè)備壓力容器壓力管道檢驗裂紋問題的產(chǎn)生。同時在化工設(shè)備的使用過程中建立一套嚴(yán)格的監(jiān)測使用體系，對化工設(shè)備的使用情況進(jìn)行細(xì)致而有效地監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)化工設(shè)備使用過程中出現(xiàn)的各種問題，并及時采取有效的處理措施，對化工設(shè)備的使用人員進(jìn)行關(guān)于化工設(shè)備監(jiān)測方面的培訓(xùn)，將化工設(shè)備壓力容器壓力管道檢驗裂紋問題發(fā)生的可能性降到最低。在監(jiān)測過程中一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了裂縫問題，則嚴(yán)格按照化工設(shè)備使用與維護(hù)過程方式對裂縫的發(fā)生采取有效的處理措施。

總之，化工壓力容器破裂造成重大安全事故的出現(xiàn)，給企業(yè)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡，需要做好研究分析工作。探討壓力容器破壞的原因，并從安裝層面著手，給出預(yù)防壓力容器破裂的措施。

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