撰文/張 峰 于鳴笛

壓力容器檢驗中危險源的辨識和控制

撰文/張 峰 于鳴笛

壓力容器的檢驗與維護是其運行過程中非常重要的一項內(nèi)容，一旦發(fā)生泄漏將會造成非常嚴重的后果，這就需要能夠在壓力容器檢驗工作中做好其危險源的辨識與控制工作。本文就主要對壓力容器常見檢驗項目檢驗工作中的危險源辨識與控制予以簡單分析。壓力容器；檢驗；危險源辨識；控制

■515041 汕頭市職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心 廣東 汕頭

近年來壓力容器事故的發(fā)生率居高不下，造成巨大經(jīng)濟的損失的同時，也導(dǎo)致了一系列的人員傷亡，強化其危險源辨識與控制工作顯得非常必要。本文就主要結(jié)合壓力容器檢驗工作實際，分析總結(jié)檢驗工作中常見的危險源，并提出具有針對性的控制措施。

1　壓力容器檢驗中的危險源辨識

1.1應(yīng)力腐蝕

壓力容器運行過程中，當其金屬所處的環(huán)境的濃度、濕度、壓力、溫度等條件達到某種特定的值，就會導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕的出現(xiàn)，在很多壓力容器中都存在這種應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象[1]。如：很多液氨儲罐發(fā)生破裂爆炸事故，經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，應(yīng)力腐蝕是導(dǎo)致事故發(fā)生的主要原因。除此之外，煤氣工業(yè)設(shè)備、石油化工設(shè)備、煉油設(shè)備、硫化氫、一氧化碳等的儲存設(shè)備發(fā)生應(yīng)力腐蝕的概率都是非常大的。

1.2非正常操作條件

壓力容器運行過程中，由于一些操作人員沒有嚴格按照操作規(guī)范開展操作，導(dǎo)致其中存在一些危險源，常見的非正常操作有：接管激烈振動、容器激烈振動、溫度變化周期大、操作壓力出現(xiàn)大幅度的波動、頻繁的進行開車與停車操作等，這些問題的存在，會導(dǎo)致壓力容器中介質(zhì)的腐蝕性大大增強，容器的抗疲勞強度由此受到影響，從而埋下安全隱患。

1.3裂紋

檢驗工作中發(fā)現(xiàn)，在一些壓力容器上存在非常嚴重的裂紋等缺陷，常見的存在裂紋缺陷的部位有：鋼材中的白點、焊縫咬邊、焊縫以及焊縫周圍的裂紋等，尤其是處于低溫狀態(tài)下運行的壓力容器，其中的材料是出于脆性狀態(tài)的，發(fā)生斷裂的概率大大增加。

1.4容器超壓

壓力容器運行過程中，其中會產(chǎn)生一定量的氣體，一旦壓力容器的閥門等元件失效，會導(dǎo)致壓力容器被阻塞，其中所產(chǎn)生的氣體不能順利排出，這會導(dǎo)致容器當中的壓力快速上升；此外，儲存液化氣體容器遇到高溫、裝液過量等問題時，同樣會導(dǎo)致壓力容器當中的壓力升高，長期處于超壓運行狀態(tài)下，壓力容器的材料強度會遭到破壞，嚴重時就會導(dǎo)致壓力容器的破裂。

2　壓力容器檢驗中危險源的控制

2.1腐蝕斷裂的控制措施

腐蝕會降低金屬材料的有效截面積，并在材料表面行成應(yīng)力集中的缺口，使得缺口進一步向材料內(nèi)部進行，加速腐蝕速度，壓力容器的腐蝕破裂均為應(yīng)力腐蝕，腐蝕破裂是指在在腐蝕性介質(zhì)的作用之下，承壓設(shè)備出現(xiàn)組織結(jié)構(gòu)的由厚變薄的變化，在此基礎(chǔ)上會對其機械性能造成危害，壓力容器的工作介質(zhì)往往都是帶有腐蝕性的，而他的結(jié)構(gòu)有那以避免會受到應(yīng)力的集中作用。

控制腐蝕斷裂的措施可以從以下幾個方面入手：①合理設(shè)計，從而避免出現(xiàn)高應(yīng)力區(qū)；②選擇合適的抗腐蝕材料； ③采取必要的保護措施，從而起到將腐蝕介質(zhì)和承壓部件隔離開來的作用；④制造壓力容器的時候采用合理的制造工藝，從而消除殘余應(yīng)力；⑤在使用壓力容器的過程中，做好定期的管理和維護工作。

2.2疲勞破裂的控制措施

疲勞斷裂嚴格意義上來說應(yīng)該命名為“反復(fù)應(yīng)力破壞”，是指殼體經(jīng)過了反復(fù)多次的應(yīng)力的作用，在遠低于材料自身的抗應(yīng)力強度之下出現(xiàn)了破裂，一般可以分為機械疲勞、腐蝕疲勞以及熱疲勞，其中壓力容器的疲勞破裂主要為機械疲勞。

控制疲勞斷裂的有效措施主要包括以下幾點：①在設(shè)計之初，需要采用合理的結(jié)構(gòu)避免引力集中，同時，需要確保壓力容器的器壁局部應(yīng)力低于材料的屈服強度；②在壓力容器運行過程中，避免不必要的加、卸壓和過分的壓力波動、懸殊的溫度變化等外界因素；③如果壓力容器在使用過程中必須要應(yīng)對較高的局部應(yīng)力，那么應(yīng)該進行疲勞分析和相應(yīng)的處理對策設(shè)計，從而確保制造工藝質(zhì)量。

2.3脆性破裂的控制措施

壓力容器運行過程中發(fā)生脆性破裂主要是指殼體處于比較低的應(yīng)力水平之下是沒有出現(xiàn)塑性變形，就發(fā)生了斷裂，也常將其稱之為應(yīng)力脆性斷裂[2]，通過檢查這類斷裂發(fā)現(xiàn)，壓力容器的殼體上沒有出現(xiàn)宏觀的塑性變形，并且沒有發(fā)生器壁厚度減薄現(xiàn)象，開裂的截面也沒有明顯的變化現(xiàn)象，在其始裂點處通常是存在裂紋缺陷的。壓力容器上存在裂紋也是導(dǎo)致脆性破裂的主要誘因。

2.4延性斷裂的控制措施

若壓力容器長期處于超壓工作狀態(tài)下，其內(nèi)壓對于殼體的作用力是非常的大的，會導(dǎo)致殼體出現(xiàn)明顯的塑性變形，器壁減薄、周長增大，嚴重時導(dǎo)致壓力容器出現(xiàn)延性斷裂，壓力容器超壓運行時導(dǎo)致延性斷裂破壞的重要誘因[3]。

為了有效的防止這類危險源的出現(xiàn)，首先在壓力容器設(shè)計制造過程中，就應(yīng)該盡可能的選用厚度與強度都比較大的材料，以便于其能夠在規(guī)定的工作壓力之下安全運行；另一方面，在壓力容器運行過程中，要強化巡回檢查工作，嚴格操作要求開展操作，定期做好其檢驗與維護保養(yǎng)工作，防止在超壓狀態(tài)下運行，一旦發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)部出現(xiàn)器壁變形、腐蝕等問題，應(yīng)該立即停止使用。

3　結(jié)束語

及時做好壓力容器檢驗工作中的危險源辨識與控制工作，對于保證壓力容器的正常運行，降低事故的發(fā)生率具有非常重要的作用，本文就主要針對此予以了簡單分析，對于實際的壓力容器檢驗工作具有一定的參考價值。

參考：

[1]付坤.壓力容器檢驗過程中危險源的控制措施分析[J].中小企業(yè)管理與科技(中旬刊),2014(2).

（內(nèi)蒙古自治區(qū)鍋爐壓力容器檢驗研究院）