压力容器检验中危险源的辨识和控制

撰文/张 峰 于鸣笛

压力容器检验中危险源的辨识和控制

撰文/张 峰 于鸣笛

压力容器的检验与维护是其运行过程中非常重要的一项内容，一旦发生泄漏将会造成非常严重的后果，这就需要能够在压力容器检验工作中做好其危险源的辨识与控制工作。本文就主要对压力容器常见检验项目检验工作中的危险源辨识与控制予以简单分析。压力容器；检验；危险源辨识；控制

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近年来压力容器事故的发生率居高不下，造成巨大经济的损失的同时，也导致了一系列的人员伤亡，强化其危险源辨识与控制工作显得非常必要。本文就主要结合压力容器检验工作实际，分析总结检验工作中常见的危险源，并提出具有针对性的控制措施。

1　压力容器检验中的危险源辨识

1.1应力腐蚀

压力容器运行过程中，当其金属所处的环境的浓度、湿度、压力、温度等条件达到某种特定的值，就会导致应力腐蚀的出现，在很多压力容器中都存在这种应力腐蚀现象[1]。如：很多液氨储罐发生破裂爆炸事故，经过调查发现，应力腐蚀是导致事故发生的主要原因。除此之外，煤气工业设备、石油化工设备、炼油设备、硫化氢、一氧化碳等的储存设备发生应力腐蚀的概率都是非常大的。

1.2非正常操作条件

压力容器运行过程中，由于一些操作人员没有严格按照操作规范开展操作，导致其中存在一些危险源，常见的非正常操作有：接管激烈振动、容器激烈振动、温度变化周期大、操作压力出现大幅度的波动、频繁的进行开车与停车操作等，这些问题的存在，会导致压力容器中介质的腐蚀性大大增强，容器的抗疲劳强度由此受到影响，从而埋下安全隐患。

1.3裂纹

检验工作中发现，在一些压力容器上存在非常严重的裂纹等缺陷，常见的存在裂纹缺陷的部位有：钢材中的白点、焊缝咬边、焊缝以及焊缝周围的裂纹等，尤其是处于低温状态下运行的压力容器，其中的材料是出于脆性状态的，发生断裂的概率大大增加。

1.4容器超压

压力容器运行过程中，其中会产生一定量的气体，一旦压力容器的阀门等元件失效，会导致压力容器被阻塞，其中所产生的气体不能顺利排出，这会导致容器当中的压力快速上升；此外，储存液化气体容器遇到高温、装液过量等问题时，同样会导致压力容器当中的压力升高，长期处于超压运行状态下，压力容器的材料强度会遭到破坏，严重时就会导致压力容器的破裂。

2　压力容器检验中危险源的控制

2.1腐蚀断裂的控制措施

腐蚀会降低金属材料的有效截面积，并在材料表面行成应力集中的缺口，使得缺口进一步向材料内部进行，加速腐蚀速度，压力容器的腐蚀破裂均为应力腐蚀，腐蚀破裂是指在在腐蚀性介质的作用之下，承压设备出现组织结构的由厚变薄的变化，在此基础上会对其机械性能造成危害，压力容器的工作介质往往都是带有腐蚀性的，而他的结构有那以避免会受到应力的集中作用。

控制腐蚀断裂的措施可以从以下几个方面入手：①合理设计，从而避免出现高应力区；②选择合适的抗腐蚀材料； ③采取必要的保护措施，从而起到将腐蚀介质和承压部件隔离开来的作用；④制造压力容器的时候采用合理的制造工艺，从而消除残余应力；⑤在使用压力容器的过程中，做好定期的管理和维护工作。

2.2疲劳破裂的控制措施

疲劳断裂严格意义上来说应该命名为“反复应力破坏”，是指壳体经过了反复多次的应力的作用，在远低于材料自身的抗应力强度之下出现了破裂，一般可以分为机械疲劳、腐蚀疲劳以及热疲劳，其中压力容器的疲劳破裂主要为机械疲劳。

控制疲劳断裂的有效措施主要包括以下几点：①在设计之初，需要采用合理的结构避免引力集中，同时，需要确保压力容器的器壁局部应力低于材料的屈服强度；②在压力容器运行过程中，避免不必要的加、卸压和过分的压力波动、悬殊的温度变化等外界因素；③如果压力容器在使用过程中必须要应对较高的局部应力，那么应该进行疲劳分析和相应的处理对策设计，从而确保制造工艺质量。

2.3脆性破裂的控制措施

压力容器运行过程中发生脆性破裂主要是指壳体处于比较低的应力水平之下是没有出现塑性变形，就发生了断裂，也常将其称之为应力脆性断裂[2]，通过检查这类断裂发现，压力容器的壳体上没有出现宏观的塑性变形，并且没有发生器壁厚度减薄现象，开裂的截面也没有明显的变化现象，在其始裂点处通常是存在裂纹缺陷的。压力容器上存在裂纹也是导致脆性破裂的主要诱因。

2.4延性断裂的控制措施

若压力容器长期处于超压工作状态下，其内压对于壳体的作用力是非常的大的，会导致壳体出现明显的塑性变形，器壁减薄、周长增大，严重时导致压力容器出现延性断裂，压力容器超压运行时导致延性断裂破坏的重要诱因[3]。

为了有效的防止这类危险源的出现，首先在压力容器设计制造过程中，就应该尽可能的选用厚度与强度都比较大的材料，以便于其能够在规定的工作压力之下安全运行；另一方面，在压力容器运行过程中，要强化巡回检查工作，严格操作要求开展操作，定期做好其检验与维护保养工作，防止在超压状态下运行，一旦发现容器内部出现器壁变形、腐蚀等问题，应该立即停止使用。

3　结束语

及时做好压力容器检验工作中的危险源辨识与控制工作，对于保证压力容器的正常运行，降低事故的发生率具有非常重要的作用，本文就主要针对此予以了简单分析，对于实际的压力容器检验工作具有一定的参考价值。

参考：

[1]付坤.压力容器检验过程中危险源的控制措施分析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2014(2).

（内蒙古自治区锅炉压力容器检验研究院）