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摘要: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。本文探讨了化工设备压力容器破坏及预防措施。
关键词:化工设备;压力容器;破坏;预防措施
对于化工行业的发展来说,压力容器的作用是非常突出的。并且,压力容器本身的作用也十分的显著,我们必须予以压力容器管理更多的重视,这样压力容器才能够体现与发挥自己应有的作用。在管理压力容器的时候必须将安全问题、安全管理放在首位,避免安全事故的发生,带给工作人员与企业不好的损失。为了杜绝问题发生就需要做好定期的排查与预防设计,减少破裂概率,以防事故再次发生。
1 化工设备压力容器的常见破坏形式及原因
1.1 腐蚀的种类及产生原因
在化工压力容器的使用过程中最常见的缺陷就是腐蚀。腐蚀的原因主要是容器的材料与介质之间发生了化学或电化学反应。常见的腐蚀种类主要包括:点腐蚀、均匀腐蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀和疲劳腐蚀。按照腐蚀的部位不同,可以将其分为两种:一种是外壁腐蚀,通常是由容器所处的外界环境引起的,在容器与支架的交接处、容器与地面的接触点等潮湿的地方都容易引起腐蚀;另一种是内壁腐蚀,通常是由内部介质或工艺条件被破坏引起的。如腐蚀性较强的沉积物长期积累就可导致容器底层遭到腐蚀。任何一种类型的腐蚀对容器的破坏都是致命性的。
1.2 裂纹的种类及产生原因
压力容器的缺陷中最危险的一种就是裂纹,它可以引起容器的脆性破坏,还会引起容器的疲劳破裂和腐蚀破裂。按照裂纹的生成过程可以将裂纹分为两种,一是由材料或制造过程引起的,比如钢板的轧制裂纹、焊接裂纹等;一种是容器使用造成的裂纹,如容器过度使用产生的裂纹和腐蚀导致的裂纹等。轧制裂纹是由金属材料存在缺陷导致的,主要呈线性缺陷,可在容器的内部或外部,没有固定的方向或部位。焊接裂纹主要是制造厂商检验不严格或小缺陷未被及时发现产生的。腐蚀裂纹是由容器内介质在一定条件下的化学作用产生的。
1.3 變形的种类及产生原因
变形通常可分为鼓包、局部凹陷、整体扁憋、整体膨胀等几种形式。
鼓包是由于受压件局部腐蚀程度深,设备变薄,在内压驱动下,向外凸起变形。或者也可由于局部受热不均,温度升高,材料的许用应力下降,机型性能显著降低,发生鼓包,此种形变将导致壁厚进一步减薄。
局部凹陷是PV 封头或壳体的局部地方受外力冲击或挤压而产生的表面形变内凹,这种形变一般产生于薄壁容器,它一般不会是壁厚变化,而是会使局部几何形状改变。
整体扁瘪是由于受外压作用的壳体厚度较薄,以至于受压失稳,变形,此类形变发
生在只受外压驱使下,如夹套容器的内筒。
整体膨胀是由于超压操作或者容器腐蚀裕度不够,屈服变形造成的。此类变形不容易监测,需特殊对待。
2 化工设备压力容器破坏的预防措施
2.1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。
2.2脆性破坏预防措施
制作人员还是需要从材料本身入手,借助材料高材质来提高容器生产质量, 使容器在低温环境中表现出良好的强度和抗变形能力。在容器安装中,技术人员需要有效落实焊接技术,保证焊接连接点的质量,避免出现焊瘤或应力集中问题。在容器应用中,化工企业工作人员需要做好检查工作, 使其内部在运行中不会出现问题。
2.3疲劳破坏预防措施
在容器制作中,应选择耐劳性能较强的材质,在生产环节,应规范操作,减少容器器壁重复承压,操作人员可从卸载或加压环节入手,减少这些操作的次数,使器壁材质不会达到疲劳极限。
2.4腐蚀破坏预防措施
容器制作材料多为合金材料,在制作时,制作人员应减少材质中的杂质, 使材料本身的耐腐能力得到保证。容器虽然与介质直接接触,但在实际生产中,化工生产人员可在内部设置隔离元件, 使其能有效隔离介质与承压部件,使后者不会受到前者腐蚀影响。
2.5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。
2.6压力容器制造前的质量检验
首先,重视施工图纸的审查。图纸是压力容器投入生产的重要依据和技术参考。因此要对压力容器的设计图进行审查确保其符合制造标准、技术要求、制造条件以及我国相关的规范要求。其次,编制加工工艺流程。压力容器的制造工艺和生产流程必须按照相应的工艺流程来实施。对于批量生产的压力容器的加工工艺可以进行统一的编制,使加工流程能够顺利的进行,提高生产效率。而对于应用新材料、新工艺、新技术的压力容器,应专门制定有针对性的符合加工需求的工艺流程。第三,原材料的质量检验。压力容器选用的材料应符合生产条件和加工工艺的要求。生产企业应建立健全的监管制度和体制,确保对材料的质量进行集中监管。
2.7变形处理方法
当容器出现变形时,除非是出现轻微的局部凹陷,其它的变形都需要停止容器的继续使用。这是因为发生变形之后,容器壁厚会减薄,变形材料的韧性和耐腐蚀性也会相应降低。如果容器出现轻微的鼓包且面积较小,对其它部位的影响也较小,且容器材料具有较好的可焊性时,可以挖去鼓包部位,用相同形状和材料的板块进行补焊,并对焊缝进行检验。
2.8加强对化工设备有效的质量控制
在过滤的生产与使用过程中具有一定的安全隐患,属于一种高危设备,由此在使用过程中要求对这一设备进行有效的质量控制,在化工设备使用的各个环节之中都充分贯彻质量控制这一决策。在充分分析的基础之上将其中的误差有效控制在一定的限度之内,为此在使用过程中要求建立有效的自我检查流程与互相检验程序,通过对流程管理的有效控制避免或者减少化工设备压力容器压力管道检验裂纹问题的产生。同时在化工设备的使用过程中建立一套严格的监测使用体系,对化工设备的使用情况进行细致而有效地监测,及时发现化工设备使用过程中出现的各种问题,并及时采取有效的处理措施,对化工设备的使用人员进行关于化工设备监测方面的培训,将化工设备压力容器压力管道检验裂纹问题发生的可能性降到最低。在监测过程中一旦发现出现了裂缝问题,则严格按照化工设备使用与维护过程方式对裂缝的发生采取有效的处理措施。
总之,化工压力容器破裂造成重大安全事故的出现,给企业造成巨大经济损失与人员伤亡,需要做好研究分析工作。探讨压力容器破坏的原因,并从安装层面着手,给出预防压力容器破裂的措施。
参考文献:
[1] 李晓光. 浅析化工设备压力容器破坏原因及预防措施[J]. 节能. 2019(07)
[2] 蓝海平. 化工设备压力容器破坏及预防分析[J]. 冶金与材料. 2019(02)
[3] 孙兴钊. 浅析化工设备压力容器破坏及预防措施[J]. 当代化工研究. 2019(02)
[4] 王陈炜. 压力容器的疲劳损伤与其防护技术[J]. 化学工程与装备. 2018(11)
关键词:化工设备;压力容器;破坏;预防措施
对于化工行业的发展来说,压力容器的作用是非常突出的。并且,压力容器本身的作用也十分的显著,我们必须予以压力容器管理更多的重视,这样压力容器才能够体现与发挥自己应有的作用。在管理压力容器的时候必须将安全问题、安全管理放在首位,避免安全事故的发生,带给工作人员与企业不好的损失。为了杜绝问题发生就需要做好定期的排查与预防设计,减少破裂概率,以防事故再次发生。
1 化工设备压力容器的常见破坏形式及原因
1.1 腐蚀的种类及产生原因
在化工压力容器的使用过程中最常见的缺陷就是腐蚀。腐蚀的原因主要是容器的材料与介质之间发生了化学或电化学反应。常见的腐蚀种类主要包括:点腐蚀、均匀腐蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀和疲劳腐蚀。按照腐蚀的部位不同,可以将其分为两种:一种是外壁腐蚀,通常是由容器所处的外界环境引起的,在容器与支架的交接处、容器与地面的接触点等潮湿的地方都容易引起腐蚀;另一种是内壁腐蚀,通常是由内部介质或工艺条件被破坏引起的。如腐蚀性较强的沉积物长期积累就可导致容器底层遭到腐蚀。任何一种类型的腐蚀对容器的破坏都是致命性的。
1.2 裂纹的种类及产生原因
压力容器的缺陷中最危险的一种就是裂纹,它可以引起容器的脆性破坏,还会引起容器的疲劳破裂和腐蚀破裂。按照裂纹的生成过程可以将裂纹分为两种,一是由材料或制造过程引起的,比如钢板的轧制裂纹、焊接裂纹等;一种是容器使用造成的裂纹,如容器过度使用产生的裂纹和腐蚀导致的裂纹等。轧制裂纹是由金属材料存在缺陷导致的,主要呈线性缺陷,可在容器的内部或外部,没有固定的方向或部位。焊接裂纹主要是制造厂商检验不严格或小缺陷未被及时发现产生的。腐蚀裂纹是由容器内介质在一定条件下的化学作用产生的。
1.3 變形的种类及产生原因
变形通常可分为鼓包、局部凹陷、整体扁憋、整体膨胀等几种形式。
鼓包是由于受压件局部腐蚀程度深,设备变薄,在内压驱动下,向外凸起变形。或者也可由于局部受热不均,温度升高,材料的许用应力下降,机型性能显著降低,发生鼓包,此种形变将导致壁厚进一步减薄。
局部凹陷是PV 封头或壳体的局部地方受外力冲击或挤压而产生的表面形变内凹,这种形变一般产生于薄壁容器,它一般不会是壁厚变化,而是会使局部几何形状改变。
整体扁瘪是由于受外压作用的壳体厚度较薄,以至于受压失稳,变形,此类形变发
生在只受外压驱使下,如夹套容器的内筒。
整体膨胀是由于超压操作或者容器腐蚀裕度不够,屈服变形造成的。此类变形不容易监测,需特殊对待。
2 化工设备压力容器破坏的预防措施
2.1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。
2.2脆性破坏预防措施
制作人员还是需要从材料本身入手,借助材料高材质来提高容器生产质量, 使容器在低温环境中表现出良好的强度和抗变形能力。在容器安装中,技术人员需要有效落实焊接技术,保证焊接连接点的质量,避免出现焊瘤或应力集中问题。在容器应用中,化工企业工作人员需要做好检查工作, 使其内部在运行中不会出现问题。
2.3疲劳破坏预防措施
在容器制作中,应选择耐劳性能较强的材质,在生产环节,应规范操作,减少容器器壁重复承压,操作人员可从卸载或加压环节入手,减少这些操作的次数,使器壁材质不会达到疲劳极限。
2.4腐蚀破坏预防措施
容器制作材料多为合金材料,在制作时,制作人员应减少材质中的杂质, 使材料本身的耐腐能力得到保证。容器虽然与介质直接接触,但在实际生产中,化工生产人员可在内部设置隔离元件, 使其能有效隔离介质与承压部件,使后者不会受到前者腐蚀影响。
2.5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。
2.6压力容器制造前的质量检验
首先,重视施工图纸的审查。图纸是压力容器投入生产的重要依据和技术参考。因此要对压力容器的设计图进行审查确保其符合制造标准、技术要求、制造条件以及我国相关的规范要求。其次,编制加工工艺流程。压力容器的制造工艺和生产流程必须按照相应的工艺流程来实施。对于批量生产的压力容器的加工工艺可以进行统一的编制,使加工流程能够顺利的进行,提高生产效率。而对于应用新材料、新工艺、新技术的压力容器,应专门制定有针对性的符合加工需求的工艺流程。第三,原材料的质量检验。压力容器选用的材料应符合生产条件和加工工艺的要求。生产企业应建立健全的监管制度和体制,确保对材料的质量进行集中监管。
2.7变形处理方法
当容器出现变形时,除非是出现轻微的局部凹陷,其它的变形都需要停止容器的继续使用。这是因为发生变形之后,容器壁厚会减薄,变形材料的韧性和耐腐蚀性也会相应降低。如果容器出现轻微的鼓包且面积较小,对其它部位的影响也较小,且容器材料具有较好的可焊性时,可以挖去鼓包部位,用相同形状和材料的板块进行补焊,并对焊缝进行检验。
2.8加强对化工设备有效的质量控制
在过滤的生产与使用过程中具有一定的安全隐患,属于一种高危设备,由此在使用过程中要求对这一设备进行有效的质量控制,在化工设备使用的各个环节之中都充分贯彻质量控制这一决策。在充分分析的基础之上将其中的误差有效控制在一定的限度之内,为此在使用过程中要求建立有效的自我检查流程与互相检验程序,通过对流程管理的有效控制避免或者减少化工设备压力容器压力管道检验裂纹问题的产生。同时在化工设备的使用过程中建立一套严格的监测使用体系,对化工设备的使用情况进行细致而有效地监测,及时发现化工设备使用过程中出现的各种问题,并及时采取有效的处理措施,对化工设备的使用人员进行关于化工设备监测方面的培训,将化工设备压力容器压力管道检验裂纹问题发生的可能性降到最低。在监测过程中一旦发现出现了裂缝问题,则严格按照化工设备使用与维护过程方式对裂缝的发生采取有效的处理措施。
总之,化工压力容器破裂造成重大安全事故的出现,给企业造成巨大经济损失与人员伤亡,需要做好研究分析工作。探讨压力容器破坏的原因,并从安装层面着手,给出预防压力容器破裂的措施。
参考文献:
[1] 李晓光. 浅析化工设备压力容器破坏原因及预防措施[J]. 节能. 2019(07)
[2] 蓝海平. 化工设备压力容器破坏及预防分析[J]. 冶金与材料. 2019(02)
[3] 孙兴钊. 浅析化工设备压力容器破坏及预防措施[J]. 当代化工研究. 2019(02)
[4] 王陈炜. 压力容器的疲劳损伤与其防护技术[J]. 化学工程与装备. 2018(11)