化工設(shè)備壓力容器破壞原因及預(yù)防措施

何偉

摘要：壓力容器屬于化工設(shè)備中的特殊存在，通常應(yīng)用于環(huán)境惡劣的化工生產(chǎn)過程中，容易受到生產(chǎn)過程中的化學(xué)物質(zhì)腐蝕等外界環(huán)境的干擾，極易發(fā)生破壞，加之化工生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用到的壓力容器有著多樣化的種類，其用量也是不計(jì)其數(shù)。對此，需要化工企業(yè)做好定期的檢查養(yǎng)護(hù)工作，發(fā)現(xiàn)已損壞的壓力容器需及時(shí)更換，同時(shí)做好預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作，確保工作中的壓力容器時(shí)刻保持安全狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：化工設(shè)備;壓力容器;破壞原因;預(yù)防措施

引言 壓力容器在化工行業(yè)發(fā)展過程中的重要性不言而喻，壓力容器理應(yīng)得到人們的重點(diǎn)關(guān)注，這樣才能從根本上發(fā)揮壓力容器的自身作用。工作人員應(yīng)該把壓力容器的自身安全和相關(guān)管理工作放在主要位置，降低壓力容器的使用安全風(fēng)險(xiǎn)，降低損失，及時(shí)做好容器的檢查預(yù)防工作，降低安全事故的發(fā)生率。壓力容器的維護(hù)對化工企業(yè)的發(fā)展有著直接關(guān)系，對壓力容器常見的破壞形式進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)防和維護(hù)能夠有效的降低化工生產(chǎn)的成本，且能夠降低周圍工作人員的危險(xiǎn)系數(shù)，保證周圍居民的生命安全。對壓力容器常見的破壞進(jìn)行分析，總結(jié)出相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)，對提升壓力容器的使用壽命、防止重復(fù)制造、節(jié)約成本資源有著重要意義。以下對化工設(shè)備壓力容器常見的破壞形式進(jìn)行了分析，并給出了相應(yīng)的預(yù)防措施。

1壓力容器損壞的原因

1.1突破容器疲勞極限而發(fā)生破損

疲勞破損是最常見的壓力容器破壞原因之一。大多企業(yè)為節(jié)約生產(chǎn)成本，長期使用同一批壓力容器，導(dǎo)致容器承受的壓力突破容器壁材料的疲勞極限，從而出現(xiàn)裂紋。而工作人員如不仔細(xì)檢查判斷繼續(xù)使用該容器，就會(huì)導(dǎo)致裂紋慢慢擴(kuò)大，進(jìn)而造成容器整體的損壞。調(diào)研結(jié)果顯示，有90%的壓力容器損壞原因都來自于疲勞破損。必須采用行之有效的控制預(yù)防舉措來對壓力容器進(jìn)行養(yǎng)護(hù)干預(yù)，在發(fā)現(xiàn)細(xì)微裂紋的第一時(shí)間便上報(bào)停止使用，并及時(shí)維護(hù)，避免裂縫繼續(xù)擴(kuò)大。

1.2脆性損壞與韌性變形

脆性損壞發(fā)生在壓力容器外來壓力低于器壁極限時(shí)，一般受溫度環(huán)境的影響，在出現(xiàn)損壞前不會(huì)出現(xiàn)較明顯的預(yù)兆，因此較難提前進(jìn)行預(yù)防維護(hù)。損壞原因主要包括容器焊接處理不當(dāng)、材料抗壓性能差等。而韌性變形的出現(xiàn)主要是因?yàn)閴毫θ萜魍獗诔惺艿膲毫^大。不同于脆性損壞，韌性破壞會(huì)發(fā)生塑性變形，使得容器器壁越來越薄，瓶身越來越大。同時(shí)，隨著外部壓力越來越大，一旦突破器壁口極限，就會(huì)導(dǎo)致器壁口開裂，雖不會(huì)產(chǎn)生碎片，但對化工生產(chǎn)仍會(huì)造成嚴(yán)重影響。制作時(shí)未選用正確材料、未進(jìn)行規(guī)范操作、容器長期處于高負(fù)荷使用都是壓力容器出現(xiàn)韌性變形的主要原因。

1.3化學(xué)物質(zhì)腐蝕容器

眾所周知，化工產(chǎn)品的原材料都帶有一定程度的腐蝕性，而長期裝載有腐蝕性化學(xué)物質(zhì)的壓力容器就會(huì)不斷被腐蝕，使得器壁逐漸變薄。這時(shí)，如果繼續(xù)使用該容器承受過大壓力，就極易出現(xiàn)破裂現(xiàn)象。但現(xiàn)研發(fā)出的高質(zhì)量壓力容器可以很好地克服腐蝕問題，因此要想預(yù)防化學(xué)物質(zhì)腐蝕造成的容器破壞，就必須提高容器的材料質(zhì)量與制作品質(zhì)。

1.4蠕變

金屬容器容易受到應(yīng)力與外部溫度的影響而出現(xiàn)變化，這類持續(xù)性的變化經(jīng)過長時(shí)間累計(jì)就容易產(chǎn)生器壁的破損。這樣的情況被稱為蠕變，它與塑性變形不同。在蠕變中，溫度是重要的影響因素，高溫會(huì)使得金屬材料失去剛性，再加上生產(chǎn)中產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力，就會(huì)使得壓力容器的性能與質(zhì)量逐漸減弱，最終出現(xiàn)損壞。

2壓力容器破壞的預(yù)防措施

2.1韌性破壞的預(yù)防措施

要想預(yù)防壓力容器出現(xiàn)的韌性破裂首先要做的就是要正確的設(shè)計(jì)壓力容器，并且相關(guān)人員進(jìn)行操作時(shí)一定要嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)章制度進(jìn)行，在容器的外部設(shè)置一個(gè)超壓泄放的裝置，該裝置在容器的壓力超過一定數(shù)值時(shí)，就會(huì)自動(dòng)幫助容器泄壓，保證容器的安全運(yùn)行。另外在對其進(jìn)行維護(hù)時(shí)，工作人員也要注意選擇適當(dāng)?shù)姆绞剑M量不出現(xiàn)失誤，保證容器的維護(hù)工作順利完成。最后就是要加強(qiáng)對容器的檢查，工作人員要時(shí)刻注意容器的變化，觀察其是否有出現(xiàn)破裂的前兆，如若發(fā)現(xiàn)上述前兆，就要立即對壓力容器采取預(yù)防措施，防止容器破裂。

2.2預(yù)防脆性破裂的措施

對脆性破裂進(jìn)行預(yù)防首先是保證容器在生成過程中的質(zhì)量，保證各個(gè)指標(biāo)要達(dá)標(biāo)，選擇一些韌性比較好的材料，并且在接頭焊接時(shí)要注意減少焊縫應(yīng)力集中，及時(shí)消除掉容器內(nèi)部的殘余應(yīng)力，在容器制造完成后，要對容器進(jìn)行全方面檢查，保證容器沒有絲毫的質(zhì)量問題。另外就是在容器的使用過程中一定要嚴(yán)格按照使用規(guī)范進(jìn)行，注意周圍的溫度變化，一旦超過指定的溫度范圍，就要及時(shí)停止運(yùn)行，以防出現(xiàn)溫度變化過大產(chǎn)生的壓力容器脆性破裂。最后就是在對容器的維護(hù)過程中，要按照“固定壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程”對容器進(jìn)行定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)容器出現(xiàn)變形、缺陷以及工作人員的違規(guī)操作，要及時(shí)制止，以免出現(xiàn)更大的裂紋。

2.3疲勞破裂的預(yù)防措施

預(yù)防壓力容器疲勞破裂的主要方式就是要保證其在生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)，保證容器本身的質(zhì)量，選擇抗疲勞性強(qiáng)的材料，然后對容器進(jìn)行相應(yīng)的疲勞分析。其次就是避免不斷的、頻繁的使用，防止因?yàn)閴毫蜏囟茸兓^大而出現(xiàn)的裂紋，全面確保壓力容器安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

2.4壓力容器的腐蝕預(yù)防

在壓力容器的損壞問題中，腐蝕問題理應(yīng)得到人們的重視和關(guān)注，為此我們需要制定科學(xué)的方案控制腐蝕問題的發(fā)生。壓力容器在承裝化學(xué)物質(zhì)之前需要進(jìn)行科學(xué)的清洗，還要盡量降低強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)的承裝時(shí)間。在日常工作中應(yīng)該定期進(jìn)行壓力容器的維護(hù)檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)壓力容器的破裂問題，提出相應(yīng)的解決方案，把壓力容器的問題發(fā)生率降到最低，提升壓力容器的使用安全性。

2.5壓力容器的蠕變預(yù)防

通過認(rèn)真分析造成壓力容器發(fā)生蠕變的原因，我們可以從高溫和應(yīng)力的角度來進(jìn)行預(yù)防。工作人員可以通過降低應(yīng)力與高溫同時(shí)出現(xiàn)的概率就能緩解壓力容器的蠕變問題。壓力容器的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該重視容器自身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，不僅如此還應(yīng)該每隔一段時(shí)間就對壓力容器進(jìn)行一次科學(xué)的檢測維修，從而有效控制容器蠕變破裂的出現(xiàn)，并進(jìn)一步降低蠕變問題對容器的負(fù)面影響。總的來說，壓力容器的使用時(shí)間過長，加之容器沒有得到應(yīng)有的檢修就會(huì)導(dǎo)致相關(guān)問題。為了緩解相關(guān)問題，工作人員應(yīng)該及時(shí)發(fā)現(xiàn)壓力容器的運(yùn)行問題并進(jìn)行積極處理。在處理方法中，較為常見的是壓力容器的預(yù)防方案，通過加強(qiáng)對壓力容器的重視和關(guān)注，能夠有效降低壓力容器的破裂問題，還能提升容器的使用周期。

結(jié)論

總體而言，在化工企業(yè)的日常工作中，工作人員要時(shí)刻注意容器的變化，根據(jù)以往容器出現(xiàn)破裂的形式總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，一旦有可疑的情況出現(xiàn)，就要立即采取預(yù)防措施，只有這樣，才能全面提升壓力容器的運(yùn)行安全。當(dāng)下階段化工企業(yè)的壓力容器使用過程中還存在一些問題，但是隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷提升以及壓力容器質(zhì)量的提高，壓力容器的破裂問題終會(huì)得到解決。

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