1、 化工設(shè)備壓力容器破壞原因及預(yù)防措施 摘要：近年來，我國化工行業(yè)發(fā)展非常迅速，推動我國工業(yè)建設(shè)的不斷進步，使得我國提前進入現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)發(fā)展階段。在化工生產(chǎn)領(lǐng)域，壓力容器是應(yīng)用最普遍的化工設(shè)備，在化工生產(chǎn)中有突出作用。但壓力容器長期使用后會出現(xiàn)各類質(zhì)量安全問題，如疲勞損壞、韌性變形、腐蝕、蠕變等，如果壓力容器出現(xiàn)質(zhì)量問題而沒有得到及時的修復(fù)或更換，將影響相應(yīng)的化工產(chǎn)品出廠質(zhì)量，甚至威脅生產(chǎn)人員的生命安全。關(guān)鍵詞：化工設(shè)備；壓力容器破壞原因；預(yù)防措施引言我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展推動我國各行業(yè)的發(fā)展進程，使我國市場經(jīng)濟建設(shè)一片繁榮景象。壓力設(shè)備是化工生產(chǎn)中最為常用的設(shè)備，而壓力容器是否能夠正常使用直

2、接關(guān)系到化工企業(yè)的正常運行，甚至影響到周圍環(huán)境和相關(guān)工作人員的安全，所以對化工設(shè)備壓力容器進行保養(yǎng),防止其遭到破壞是十分必要的。1化工設(shè)備壓力容器破壞原因1.1脆性損壞當(dāng)壓力容器在使用中的承載壓力未能達到容器極限值時，則會引發(fā)脆性破裂的損壞現(xiàn)象。此類破裂大多發(fā)生在低溫環(huán)境，因未呈現(xiàn)出任何的征兆，所以其預(yù)防難度極大。其主要原因可以歸結(jié)于焊接縫沒達標(biāo)、抗變形能力差、材質(zhì)不夠好。1.2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)的壓力容器就會不斷被腐蝕，使得器壁逐漸變薄。這時，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

3、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)。1.3韌性破壞韌性破壞主要發(fā)生在設(shè)備的側(cè)壁上，主要由壓力過大引發(fā)，容器側(cè)壁壓力承受極限小于外加壓力值時，側(cè)壁本身便不會保持完好無損，而是發(fā)生塑性變形，這種變形會使器壁厚度減小，容器腰部位置會鼓起來，直徑增大。當(dāng)容器承受壓力增大時，其也會受到壓力帶來的能量作用，器壁會出現(xiàn)變形開裂問題。裂口雖然不會造成碎片，但會造成巨大影響。這種破壞發(fā)生原因與容器材質(zhì)、安裝技術(shù)、運行壓力及維護管理等有關(guān)，當(dāng)這些方面不滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求時，容器整體性便會被破壞。1.4蠕變破裂當(dāng)壓力容器長時間在高溫環(huán)境下工作時，容器材

4、料就會隨著時間的推移降低相應(yīng)的性能，該性能表現(xiàn)為器壁發(fā)生變形，容器的體積慢慢變大，最后導(dǎo)致材料的韌性降低，最終發(fā)生低應(yīng)力脆斷的概率大大增加，當(dāng)情況進一步嚴重時，就會出現(xiàn)蠕變破裂，而容器在高溫的情況下負載會不斷增大，還會造成另外一類容器破裂，也就是所謂的蠕變疲勞破裂。2化工設(shè)備壓力容器破壞預(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

5、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)還要做好維護管理工作。2.2燸變預(yù)防蠕變破裂的問題源自于長時間高溫與應(yīng)力作用。所以應(yīng)對蠕變破裂的手段實際上非常簡單。只要避免應(yīng)力與高溫同時作用容器即可。容器設(shè)計中需要做好結(jié)構(gòu)合理性設(shè)計。此外還要定期檢測與維護壓力容器，用這樣的手段與方式控制蠕變破裂，避免蠕變破裂問題對容器造成過多的影響。總結(jié)來說壓力容器如果長時間使用且不重視維護或多或少都會出現(xiàn)問題。此時需要做的就是做好設(shè)備的處理與更換。當(dāng)然最好的方法還是在使用前制定好預(yù)防措施，提

6、高維護重視度，減少破裂問題發(fā)生概率，實現(xiàn)對設(shè)備壽命的有效控制與有效管理。2.3重視使用壽命要想保證壓力容器使用壽命設(shè)計的合理性，設(shè)計人員必須加強對其實際運用環(huán)境的考慮，增強其可靠性。同時，還應(yīng)該在充分研宄使用材料的基礎(chǔ)上，對壓力容器內(nèi)、外部的壓力差與耐腐蝕性能力等進行測算，獲得其腐蝕性承受程度，從而科學(xué)、合理測算壓力容器的使用壽命。為提高使用壽命測算結(jié)果可靠性，相關(guān)工作人員應(yīng)該對最惡劣的使用環(huán)境進行模擬。另外，設(shè)計人員還需要考慮使用者在實際運用過程中可能出現(xiàn)的不當(dāng)操作，以顯著方式標(biāo)注在設(shè)計圖紙中，并對壓力容器使用條件進行改善，做好其承受力部件與壁厚參數(shù)等的測量工作，保證使用壽命制定的科學(xué)性、合

7、理性。2.4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)過程中的各項指標(biāo)達標(biāo)，保證容器本身的質(zhì)量，選擇抗疲勞性強的材料，然后對容器進行相應(yīng)的疲勞分析。其次就是避免不斷的、頻繁的使用，防止因為壓力和溫度變化過大而出現(xiàn)的裂紋，全面確保壓力容器安全、穩(wěn)定的運行。2.5腐蝕性破壞的預(yù)防舉措壓力容器在制作時應(yīng)選用品質(zhì)較高的金屬材料，并盡可能地減少體內(nèi)雜質(zhì)，充分保障容器自身的耐腐蝕性。在化工企業(yè)的使用過程中也要在器壁內(nèi)安裝阻隔材料，使得具有腐蝕性的化學(xué)物質(zhì)不直接與容器壁接觸。并在使用完畢后仔細進行清理，定期展開檢查養(yǎng)護作業(yè)，及時處理替換有裂縫情況的壓力容器。2.6工藝控制策略制作使用

8、壓力容器時，除了要使用優(yōu)質(zhì)的材料之外，還需要采取優(yōu)良的施工工藝，否則，在制作容器時材料也會出現(xiàn)質(zhì)損。首先，嚴格把關(guān)壓力容器的工裝設(shè)計與工藝準(zhǔn)備。工裝設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)必須與制造工藝相符合，由相關(guān)責(zé)任人根據(jù)驗證規(guī)程與工裝設(shè)計進行工裝驗證，簽署工裝圖，確保工裝的使用安全。換言之，工裝設(shè)計的任務(wù)主要是驗證工裝、繪制工裝圖、提出任務(wù)書。工藝準(zhǔn)備的重要任務(wù)是審査設(shè)計文件、圖樣以及外來文件的更改，確保文件達到相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求，不僅對于外來文件的有效性、合規(guī)性、合法性等發(fā)表審査意見，而且還要繪制出施工工藝的流程圖，編制材料的數(shù)據(jù)匯總表，制定受壓元件的專用工藝和工藝流轉(zhuǎn)章程，標(biāo)注關(guān)鍵性工序的檢驗點、控制點、停止點等

9、，與此同時，更要依據(jù)設(shè)計文件的更改程序修訂工藝文件。其次，工藝設(shè)計人員在對壓力容器進行模具、工裝設(shè)計時，還要注意火焰切割的后果。將材料切割成理想的壓力容器尺寸或者形狀時，盡管材料已經(jīng)基本處于理想狀態(tài)，然而，切割點與切割周圍的材料必然會受到影響，甚至有時會有炭層外漏，或者材料硬度整體性不統(tǒng)一的情況出現(xiàn)，降低了材料的性能。因此，工作人員必須采取必要措施，控制材料的硬度變化和炭層的滲透程度，必要時可以使用機械消除的方式切削滲碳層。2.7脆性損壞預(yù)防對于這類問題來說，最重要的就是選用材料性能能夠滿足承壓要求的材料，用更為合適的材料承裝、制備材料才能夠避免脆性破裂問題的發(fā)生。除此之外作業(yè)流程也必須予以嚴格控制、管理與約束，以免不恰當(dāng)?shù)氖褂萌萜饕鸫嘈云屏褑栴}的發(fā)生。結(jié)語壓力容器在正常的使用過程中也容易產(chǎn)生破損情況，這是屬于可控范圍內(nèi)的。但如果化工企業(yè)相關(guān)人員對壓力容器的破損不予以重視，就可能引發(fā)更為嚴重的生產(chǎn)事故，不僅會對企業(yè)經(jīng)濟利益與品牌形象造成影響，還有可能威脅工人的生命安全。為規(guī)避上述現(xiàn)象，必須做好壓力容器的檢查與預(yù)防