化工设备压力容器破坏及预防分析

曹庆奎

摘 要：近年来，我国的化工行业有了很大进展，在化工生产中，化工设备是关键元素，设备需要与化工生产要求完全一致，这些设备在应用中才不会出现安全事故。压力容器在化工生产中的位置举足亲重，该种设备出现损坏，介质流出会影响化工生产，还会造成更大的安全隐患，严重情况下，会发生爆炸等事故。化工企业人员还要就压力容器破坏问题，展开研究，针对各种损坏问题，提出预防措施。

关键词：化工设备;压力容器;破坏;预防措施

引言

随着我国社会经济的快速发展，化工行业得到了长足的发展，但是在化工压力容器的使用过程中还存在诸多问题，压力容器长时间在恶劣的环境中工作，会出现各种不同形式的破裂问题，从而影响压力容器的使用寿命，而且可能引发严重的安全事故，基于这一现状，本文针对压力容器使用过程中出现的主要破裂形式，提出一些有效的预防措施，以供参考。

1 压力容器破裂形式与原因

1.1 脆性损坏

当压力容器在使用中的承载压力未能达到容器极限值时，则会引发脆性破裂的损坏现象。此类破裂大多发生在低温环境，因未呈现出任何的征兆，所以其预防难度极大。其主要原因可以归结于焊接缝没达标、抗变形能力差、材质不够好。

1.2 韧性变形

当压力容器所承载的压力大于其最大承载能力之后，就很容易出现韧性变形，压力容器会破裂，从而影响其正常工作。引起韧性变形的主要原因是压力容器的承载压力过大，使得容器壁变薄，进一步发生塑性变形。导致发生韧性变形的其他原因有容器材质选择不合理，而且在应用过程中没有按照规定进行安装，或者容器使用维护工作不到位等等。

1.3 疲劳破坏

压力容器在长期负荷运行中，其承压部位会不断接受外界压力，该处会成为薄弱部位，该部位的耐劳性能会逐渐降低，当其达到极限疲劳状态时，该部位会出现应力集中现象，这会破坏材料的完好无损，使其出现开裂问题。起初裂缝尺寸很小，不会对压力容器运行产生影响，当外界压力继续重复作用于该部位时，裂缝尺寸会逐渐扩大，容器破裂问题也会加大，这种问题极易引发容器爆炸事故。这种破坏与材质本身的耐劳性能低有关，该破坏作用时间较长，在一开始会有裂纹等征兆，维护人员应注意这种现象，及时采取补救措施。

1.4 腐蚀

因化工原材料大多拥有一定的腐蚀性，因此长久以往容器器壁就会在腐蚀作用下变得越来越薄，最终致使容器整体性能严重下降，甚至会导致容器无法再承受原有的压力，发生破裂问题。腐蚀性破裂现象的成因源自于容器器材品质。面对拉伸应力与化学腐蚀的共同作用，器壁将会变得越来越薄，在持久性损伤以后，容器结构就会受到严重损伤。

1.5 燸变破裂

燸变破裂在化工压力容器中不是很常见，但也是压力容器破裂的主要类型之一。在压力容器正常使用的过程中，在持续高温和应力的作用下，容器的金属材料会发生持续性的变化，最终导致其发生破裂，这种破裂被称为燸变破裂。高温的持续作用会导致压力容器刚性变弱，同时应力的持续作用使得容器发生变形，最终发生破裂。

2 压力容器破坏典型事故

在某化工厂发生一起冷凝器列管腐蚀穿孔的事故，致使铵盐水渗漏到了液氯系统，并产生三氯化氮，量大且易爆。因此导致了次日的排污罐、盐水泵、液氯储罐爆炸事件。此事件极其严重，并导致极大的负面影响，直接受损经济数额较大，而对周边居民也构成一定影响。化工设备因腐蚀而致穿孔，直至引发盐水渗漏，是引发此事故的直接成因。并且，在压力容器的设施管理中比较混乱，以及各设施技术资料不全与技术交底未落实到位，且未能及时进行全面性的耐压检测，还有安全责任制未能切实落实到位，这些是此次引发事故的核心因素。此外，在安全隐患的自检以及整改力度方面不够，当检测出或是在面临化工安全隐患问题时，必须要先明确实施相应的整改措施，并配备的设施必须齐全，保证材质符合生产标准，加大自检与整改力度。为防范同类事故，应全面提升安全意识，管理力度加强，对危化生产予以高度重视。将安全责任与相关的预防知识全面落实，以切实有效的针对安全隐患实施解决措施，务必提前消除安全隐患，严防事故发生。通常深化专项整治工作的推进，切实将整体生产的安全水平提升。严格遵循国家在危化行业的生产规范來进行整治和实施，企业要加大整治工作的力度。责任制落实到人，并加以监督管控。对存在有安全问题的设施必须责令暂停，待调整完善且达标后方能恢复再次生产。

3 化工设备压力容器破坏预防措施

3.1 韧性破坏预防措施

在韧性破坏预防中，相关人员应注意提高容器本身的质量，使其不易受到外界压力影响，首先其材料材质应满足标准要求，其承压能力及刚度等性能需要满足化工生产要求。在设计制作中，还要结合实际应用生产要求和环境要求，使容器本身可接受的运行荷载更大。不通压力容器应用场所和安装要求不通，施工人员要将压力容器准确落实到位，并做好安装调整工作，使其与检测仪器有效连接在一起，后者的性能也要满足要求，以便实时监控压力容器运行情况，及时险前预警。在压力容器运行中，化工企业还要做好维护管理工作。

3.2 脆性损坏预防

对于这类问题来说，最重要的就是选用材料性能能够满足承压要求的材料，用更为合适的材料承装、制备材料才能够避免脆性破裂问题的发生。除此之外作业流程也必须予以严格控制、管理与约束，以免不恰当的使用容器引起脆性破裂问题的发生。

3.3 疲劳破裂的预防措施

避免疲劳破裂的主要措施是不能长时间的对压力容器进行加压操作，而且要避免对其进行超负荷运行，减少应力对器壁的重复作用时间，从而有效降低压力容器发生破裂概率。

3.4 防腐涂料的应用

防腐涂料是油漆涂料里面不开或缺的一种涂料，由合成树脂、橡胶、植物油和浆液溶剂等构成，能在苛刻环境条件下应用，有着非常长效防腐寿命，因此得到了非常广泛的使用。防腐涂料是采取涂抹在金属的表面，干后可以形成一层薄的多孔膜。虽然没有将金属和腐蚀介质全部分隔开，可是大大的增强了阻隔介质通过微孔的扩散力与溶液电阻力，明显减小了腐蚀电流，防腐效果十分明显。

3.5 蠕变破坏预防措施

蠕变与工作环境温度有直接关系，在化工生产需求得到满足条件下，化工企业应对工作环境的条件进行改善，使容器不会同时受到高温和应力影响。在容器制作中，制作人员应选择耐温、刚度较大的材料，使其在应用中不容易出现薄弱部位。在设计制作中，相关人员还要注意压力容器内部结构设计制作情况，使其满足介质承载要求。

结束语

综上所述，在压力容器破坏预防中，检修人员需要保证压力容器设备的密闭性和完整性，需要使介质质量得到保证，还要从源头入手，选择不易受到破坏的容器材质。化工企业也需要改善压力容器工作环境，使环境带来的负面影响简直最小。企业还要建立压力容器检修制度，制定检修计划和方案，使压力容器得到定期检查和不定期抽查，如此化工生产中的各种压力容器设备才不会存在安全隐患。

参考文献

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