化工壓力容器的失效與控制方法

【摘 要】 化工壓力容器普遍具有高溫高壓、有毒有害等特征。其一旦失效破裂將會造成危害生命財產安全的重大事故。本文對壓力容器的失效、破裂形式進行分析和討論，提出一些控制方法和建議。

【關鍵詞】 化工壓力容器 失效 破裂 預防 控制措施

化工壓力容器不僅起到貯運化工介質的作用，同時，工作人員還可以根據需要選擇不同類型的化工壓力容器進行生產工作。但是，在應用化工壓力容器進行各項化工工作過程中，必須要注重嚴格控制影響化工壓力容器高效使用的各項因素，并分析化工壓力容器的破裂形式，為制定預防化工壓力容器破裂措施提供條件。

1 化工壓力容器

化工壓力容器是指在化學工業中所應用的用于貯運、反應、分離等用途的一種密閉設備，它可以根據承受壓力的大小情況分為低、中、高壓容器以及超高壓容器，不同承壓容器可以用于貯運不同性質的介質。

2 化工壓力容器的破裂形式

（1）韌性破裂：化工壓力容器是利用特殊的材料制成的，一旦化工壓力容器承壓值超過了化工壓力容器器壁材料的強度極限值，那么將很容易引起化工壓力容器的韌性破裂。

（2）脆性破裂：某些化工壓力容器的器壁材料在特定的條件下會產生脆性破壞，進而產生破裂。一般來說，脆性破裂在破裂前并沒有明顯的塑性變形，其斷口較為平整，并常常伴有碎片飛出，容器器壁厚度一般不變。

（3）疲勞破裂：疲勞破裂是在化工壓力容器中較為常見的一種破裂形式，在五種破裂形式中，疲勞破裂占88.1%。

（4）腐蝕破裂：很多化工介質都是具有一定的毒性與腐蝕性的，一旦這些介質在化工壓力容器中長時間貯存，那么勢必會引起化工壓力容器器壁的腐蝕破壞，出現腐蝕破裂情況。

（5）蠕變破裂：與脆性破裂無塑性相比，蠕變破裂是指在特定條件下，化工壓力容器器壁發生緩慢，連續的塑性變形。蠕變破裂可以使容器器壁厚度減小，強度降低，影響容器的使用性能。在五種破裂形式中，腐蝕破裂占1.2%。

3 破裂的解決方法

（1）對于韌性破裂，必須根據需求選擇強度大的材料，并嚴格按照工藝參數進行操作，避免高壓、高溫、超負荷運作等情況。并加強容器的保養與維護工作力度，一旦發現塑性變形，即刻停止使用并加以維護。

（2）對于脆性破裂，必須加強對容器構件缺陷的檢查與消除力度，保證容器材料的韌性，并合理設計容器結構，降低結構對容器使用安全性的影響，避免脆性破裂。

（3）對于疲勞破裂，應該盡量避免化工壓力容器的連續使用，同時還要注意在化工壓力容器使用過程中對各種條件的控制，如溫度、壓力、時間等。另外，在設計化工壓力容器時也需要注意容器材料的選擇以及容器結構的合理設計，盡量避免產生集中應力，以保證化工壓力容器的設計質量。

（4）對于腐蝕破裂，需要選擇抗腐蝕性能較高的材料并采取適當的措施來防止容器腐蝕，同時，還需要加強使用管理，將容器的主要構件與介質有效隔離，避免高應力區，以保證容器的使用性能。

（5）對于蠕變破裂，則可以采取定期清理容器污垢、避免局部高溫、合理設計、經常保養等措施來預防蠕變破裂，避免化工壓力容器使用的安全事故。總而言之，在化學工業中，工作人員必須提高對化工壓力容器使用的認識，嚴格控制密封質量，科學合理地選擇化工介質等，并分析化工壓力容器破裂的形式，從而有效地預防化工壓力容器的破裂，保證化工壓力容器的安全、可靠使用。

雖然現階段，我國部分化工企業對化工壓力容器的使用與管理依然存在著漏洞，但是相信，隨著我國化工壓力容器生產技術、安全質檢技術、管理技術的不斷創新與提高，必將更加有效地提高化工壓力容器的質量，合理控制化工壓力容器使用的各項條件，從而有效預防化工壓力容器的破裂，提高化工壓力容器使用的安全性、可靠性與高效性。

參考文獻：

[1]陳瑞祥.壓力容器失效事故原因分析與預防[J].內蒙古石油化工，2010，12（19）107-109

[2]顏曙光，李平.淺析壓力容器事故原因與安全對策[J].科技風，2009，33（05）47-48

[3]郭崇志，鄭彬.基于Shell單元的壓力容器結構安全與性能評價[J].石油機械，2009，34（01）78-80

[4]彭翠玲，艾華寧，劉青松，向文元.基于ANSYS的壓力容器可靠性分析[J].核動力工程，2009，23（01）23-24

[5]川原正言，高路.關于壓力容器疲勞裂紋擴展分析的若干問題[J]流體機械，2009，11（02）145-148