化工设备压力容器破坏及预防措施

化工设备压力容器破坏及预防措施

董行

中国石油化工股份有限公司济南分公司   山东省济南市   250101

摘要：化工设备压力容器的运行环境相对复杂，受腐蚀、裂纹及变形等破坏原因引起的质量问题，易引起致命性的伤害。因此，相对于破坏的事后处理。更应当注重事前预防与事中控制，确保化工设备压力容器的安全稳定运行，有效延长容器的使用寿命。由于化工设备压力容器的破坏形式与原因多样化，需在预防措施与管理手段等方面加强创新，以切实发挥化工设备压力容器管理的作用价值。

关键词：化工设备；压力容器；破坏；预防措施

在化工工业中，工业设备压力容器恶性事故的危害与影响不能忽视。要求工作人员提高对压力容器使用的认知度，严格按照规定要求，加强对密封质量与容器破裂危险因素的控制，同时提升容器的生产技术及管理技术水平，确保容器的安全性能，有效预防压力容器破裂的情况发生。

1.化工设备压力容器的事故特点

压力容器属于承压设备，是指危险性较大与涉及生命安全的承压类特种设备和安全附件，包括压力管道与锅炉等。压力容器的类型多样性，可以按照承压方式对其进行分类，将其分为内压与外压容器。如果分类方式选择压力大小，则可以将其分为低压、中压与高压以及超高压容器。如果在分类的过程中，选择的分类方式是工作温度，那么其包括了高温、低温以及常温容器。如果按照制作方式对其进行分类，其包括了锻造、焊接以及铸造容器等不同的分类方式，其所分类出来的内容有所区别，但是任何一个化工设备压力容器在使用的过程中，都不能忽视其安全可靠性的把控。化工设备压力容器的事故特点，主要体现在以下几方面：

1.1危险性大

化工产品具有高温高压、有毒及易燃易爆等特点，压力容器发生泄漏造成火灾爆炸的可能性大，在危险性上是其他行业不能比拟的。由于部分化工原料的反应性质活泼、具有高毒性和极易燃易爆，是导致化工企业内部容易发生安全事故的主要原因。化工企业发生泄漏甚至火灾爆炸等安全事故后，不仅会引起较大的经济损失，还可能会造成人员伤亡。

1.2环境污染

化工生产时运用到的原料、产品及中间产物和副产品等物质，有一定程度的工业毒性和腐蚀性。泄漏到水体或空气中，尤其是未经过处理的工业物质，不仅会引起不同程度的环境污染，也可能会引发经济损失和人员伤亡等。另外，化工企业发生事故造成的环境污染，普遍存在治理难度大与影响时间长等特征。

1.3影响设备正常运行

化工企业对工业设备的运行要求较高，但大部分化工设备压力容器的运行环境恶劣，长期在腐蚀与高温高压等环境中运行，受到振动与内部腐蚀介质等因素影响，会使得设备金属产生疲劳发生变形、壁厚减薄等问题，会直接影响化工设备的正常运行，这也是化工企业在设备安全使用管理中不能忽视的问题。

2化工压力容器主要破裂形式及破裂原因

目前，在化工压力容器使用的过程中，由于其材料、运行环境等因素的影响，会出现多种不同的破裂形式，主要包括下面几种：

2.1脆性破裂

压力容器在正常使用的过程中，其承载的压力远远小于压力容器的最大承载压力，这时候可能会出现脆性破裂，但是并不会出现塑性变形。主要是由于制备压力容器的材料属于脆性材料，其抗变形能力比较差，而且在焊接的过程中没有达到相应的标准，导致长时间使用后出现脆性破裂。

2.2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，会导致压力容器破裂，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。

2.3疲劳破裂

疲劳破裂在化工压力容器中的使用过程中是非常常见的，这是因为在压力容器的主要承压部分经过长时间的压力作用，导致器壁的制备材料达到疲劳极限，进而出现裂缝，慢慢的裂缝不断的扩大，使得整个容器发生破裂。有调查数据显示，压力容器发生破裂事故由裂缝引起的占90%，所以说，采取有效的措施对压力容器的疲劳破裂进行控制是很有必要的。一般来说，疲劳破裂的容器不会很容易出现碎片，在裂缝向碎片转化的过程中需要比较长的一段时间，及时的进行维护即可避免疲劳破裂的恶化。

2.4腐蚀破裂

一般来说，化工压力容器都会装载一些腐蚀性较强的化学物质，而且大部分都有剧毒，长时间使用之后，其器壁会受到化学物质的腐蚀，使得器壁变薄，最终无法再承载强腐蚀性的化学物质，导致出现腐蚀破裂。引起压力容器出现腐蚀破裂的主要原因包括在选择压力容器的不合理，没有考虑到其制备材料是合金金属，在合金金属中会含有一些杂质，这些杂质会与腐蚀性化学物质发生化学发生，从而使得器壁越来越薄，最终其结构发生损坏。

2.5蠕变破裂

蠕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，这种破裂被称为蠕变破裂。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。

3化工压力容器破裂的预防措施

通过上文对化工压力容器破裂的主要类型及原因进行分析，下文针对性的提出一些预防压力容器破裂的措施，希望能有所帮助。

3.1脆性破裂的预防措施

需要选择高强度的材料作为容器的制备原材料，从而有效的避免发生脆性破裂。此外，在正常使用的过程中，需要规范作业流程，避免压力容器的不恰当使用发生脆性破裂。

3.2韧性破裂的预防措施

在压力容器设计和生产的过程中，需要严格控制其生产质量，并且选择满足使用强度的材料，并且要避免其脆性过大。此外，在实际应用的过程中要避免容器的超负荷运行，加强后期的维护工作，定期对压力容器进行检测，进而延长其使用寿命。

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腐蚀破裂的预防措施

对于压力容器的腐蚀破裂来说，可采取有效的防御措施有：要及时或定期对承载腐蚀化学物质之后压力容器进行清洗，而且不能长时间承载腐蚀性强的化学物质，还要加强后期的压力容器维护和检测工作，并停止使用存在腐蚀破裂隐患的容器。

3.5蠕变破裂的预防措施

蠕变破裂主要是在高温情况下出现的，并且同时会有加强的应力作用在压力容器上，所以说，预防蠕变破裂的措施比较简单，避免高温和应力同时对容器进行作用，而且在设计过程中，提高容器结构的合理性，定期对压力容器进行维护和检测，有效的降低蠕变破裂发生的概率。

总的来说，化工压力容器在长时间的使用之后或多或少都会出现一些问题，我们需要做的就是采取有效的预防措施，并加强后期的维护工作，从而有效的避免压力容器出现破裂等问题，进而有效的延长压力容器的使用寿命。

4结语

综上所述，化工压力容器在正常使用的过程中会出现破裂等问题，从而引发严重的安全事故，对企业和从业人员造成巨大的损失和伤害。为了有效的避免上述问题的发生，压力容器正常使用的过程中需要做好预防措施，从而降低其出现破裂的概率，进而避免安全事故的再次发生。

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