化工设备压力容器破坏及预防分析

蓝海平

（广东西南石化装备有限公司，广东 茂名 525000）

压力容器属于特殊设备，其在化工生产中，一般会被安排在恶劣的工作环境中，其在应用时，会受化学物的侵蚀，也会受到环境的影响，所以其很容易出现损坏。应用在化工生产中的压力容器种类和数量有很多，化工企业需要做好压力容器日常检查维修工作，及时排查隐患，制定预防措施，使压力容器处于安全运行状态。文章主要针对化工设备压力容器破坏及预防进行分析。

1 化工设备压力容器破坏形式

1.1 韧性破坏

韧性破坏主要发生在设备的侧壁上，主要由压力过大引发，容器侧壁压力承受极限小于外加压力值时，侧壁本身便不会保持完好无损，而是发生塑性变形，这种变形会使器壁厚度减小，容器腰部位置会鼓起来，直径增大。当容器承受压力增大时，其也会受到压力带来的能量作用，器壁会出现变形开裂问题。裂口虽然不会造成碎片，但会造成巨大影响。这种破坏发生原因与容器材质、安装技术、运行压力及维护管理等有关，当这些方面不满足标准规范要求时，容器整体性便会被破坏。

1.2 脆性破坏

当外界压力小于容器耐压极限时，容器有可能出现破坏，这种破坏不会使容器出现塑性变化，但容器本身会出现破裂断口，断口比较平整。这种破坏受到温度限制影响，当温度较低时，容器便容易出现开裂问题。脆性破坏预防措施往往落实不到位，这与该破坏的预兆表现有关，缺失塑性变形的脆性破坏并不会有明显的预兆，所以维护人员很难及时采取预防措施来防范该种问题。当材质韧性和抗变形能力较差时，当容器焊接技术落实不到位时，容器容易发生脆性破坏，这些条件无法消除应力集中现象，应力集中位置便是脆性破坏发生位置。

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 腐蚀破坏

压力容器在化工生产中，经常运输一些腐蚀性极强的介质，在介质流动中，其会不断冲刷侵蚀压力容器，使容器器壁变薄。即使压力容器内部无介质流动，残留的介质也会对容器产生侵蚀。且这种介质侵蚀现象并不均匀，所以容器器壁耐压等性能在降低后，各处的耐压能力也不同，薄弱部位出容易出现破裂。在容器应用中，其本身会受到拉伸应力影响，在其内部必然存在应力集中位置，在介质腐蚀作用下，这种应力作用程度会加大，所以设备出现破裂。这种破坏与容器材质含有的合金金属有关，与介质有关，与容器受到的拉伸应力也有关。

1.5 蠕变破坏

压力容器在高温环境中作业时，其本身材料会受到温度影响，在应力集中作用下，材料性能会逐渐降低，这种变化虽然不明显，但会一直发生，这种持续性变化容易导致蠕变破坏，使容器无法保持完好无损。在蠕变过程中，金属材质刚度、强度等都会降低，高温环境使得这些性能降低速度加快。容器本身会受到拉伸力作用，所以器壁厚度也会减小，成为薄弱部位，该部位最容易发生变形开裂问题。该种破坏与材质、性能、设计及维护管理有关，当这些条件不满足标准要求时，压力容器便会出现塑性变化，然后变形逐渐严重，造成最后的开裂。

2 化工设备压力容器破坏预防措施

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。

3 结 语

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。