化工设备压力容器破坏原因分析及预防措施

丁子荣

摘要：压力容器是化工企业生产过程中的常用设备，其能否安全平稳运行决定着生产活动能否顺利开展。由于压力容器的工作环境往往非常恶劣，这就会对其整体性能带来不利影响。本文对化工设备压力容器发生破坏的形式和原因进行了深入的分析，提出了针对性的预防措施，有助于提高压力容器的整体性能，对于确保化工企业的安全生产具有重要意义。

关键词：化工设备;压力容器;破坏原因;预防措施

中图分类号：TQ052           文献标识码：A

1化工设备压力容器破坏形式及原因

1.1韧性破裂分析

压力容器器壁承受压力有上限值，一旦超过上限造成容器破裂，这类破裂形式称为軔性破裂。这类破裂形式超过压力容器承受过大压力，使得容器产生塑性变形，造成器壁变薄且直径增大，甚至呈现出腰鼓形状。出现这种情况主要在于材质选择不当、安装不合适等[1]。

1.2脆性破裂分析

在低温压力条件下，压力容器承受的荷载主要为静荷载，温度的降低会造成压力容器构成材料的韧性降低， 容易产生剪切断裂或者解理断裂。压力容器产生脆性破裂前外观上往往没有明显的征兆，不会出现严重塑性变形的情况， 只是偶尔会出现很小的局部变形，在检查过程中不容易发现。 壓力容器的破坏常发生在低温情况，此时材料的韧性较差，破裂往往从缺陷出开始。这类破裂断口呈现平直且伴有金属光泽，普遍发生在低温环境下。

1.3疲劳破裂分析

作为最常见的压力容器破裂形式，由于器壁承压部位长期承受应力作用，使得器壁达到极限疲劳状态，造成集中应力的部分产生裂纹，随着使用时间变长造成裂缝扩大，进而产生容器破裂现象[2]。这种破裂从初现端倪到最终破裂需要较长时间。

1.4腐蚀破裂分析

化工压力容器通常盛放腐蚀性、毒性的化学物质，受到长期腐蚀作用的影响，器壁与化学物质之间产生反应，器壁逐渐变薄，影响到容器的整体性能，最终因为承压能力差易出现破裂情况。出现腐蚀性破裂的压力容器材质多为合金，内部存在一定杂质，受到化学作用影响器壁逐渐变薄，破坏到整体结构。

1.5蠕变破裂分析

我们都知道，压力容器的金属受到应力与高温的双重作用会出现一些变化，长此以往就会造成压力容器的器壁出现破裂问题，这种问题被成为蠕变。造成蠕变的一个主要因素就是温度因素，如果在温度过高的情况下，金属材料的刚性会变弱，在这种情况下压力容器受到过大的拉伸力影响，就会造成压力容器的器壁变薄，严重的甚至会导致容器变形和破裂。造成压力容器蠕变的主要因素就是容器的材料质量不达标，压力容器的器壁材料耐温性较弱。

2压力容器损坏的预防策略

2.1压力容器的脆性损坏预防

为了缓解压力容器的脆性损坏问题，我们应该结合实际需求科学选择容器材料，结合实际需求合理选择质量较好的材料才能提升压力容器的自身质量，从而有效降低压力容器脆性破裂问题的出现。除此之外，还需要不断提高操作人员的专业规范程度，否则就会造成压力容器的破裂问题。压力容器设计人员应该严格按照要求选择合适的材料，通过提升容器材料质量进一步提升压力容器的综合性能，从而提升压力容器的抗变形水平。在压力容器的制造过程中，工作人员应该认真做好焊接工作，确保焊接连接点的选择准确性，尽量降低压力容器的焊接问题发生率。在化工企业压力容器的运用过程中，应该定期做好检查、检验工作，确保压力容器的正常稳定运行。

2.2压力容器的疲劳损坏预防

压力容器的疲劳破裂带来的负面影响较大，为了缓解这一问题，我们应该尽量减少长时间加压的操作。另外，为了尽量减少压力容器的超负荷运行发生率，我们应该尽量减少重复操作的出现，把压力容器工作压力控制在合理范围内[3]。压力容器的制作需要采用性能较强的材料，特别是在压力容器的生产过程中，应该严格按照相关要求进行操作，在确保压力容器正常工作的前提下降低其器壁压力。为此，工作人员可以通过卸载或者加压的方式降低压力容器的疲劳损坏发生率。

2.3压力容器的韧性变形预防

只有严格按照相关要求落实好压力容器的设计和生产操作及材料选择工作，才能有效提升压力容器的质量。在压力容器的使用和生产过程中都需要降低超负荷问题的出现率，另外还应该结合实际情况进行预防，并每隔一段时间进行一次压力容器设备的外观检查，确保压力容器设备的正常工作，从而有效增加压力容器的使用时间。工作人员需要不断提升压力容器的自身性能，这样才能增强压力容器的抗压能力。在压力容器的设计制作工作中，我们需要按照生产需要和环境需要提升压力容器的运行荷载能力。施工工作人员应该确保压力容器自身作用的发挥，结合实际情况调整容器的安装方案，把容器和检测设备结合在一起，提升压力容器的抗任性破坏能力。

2.4压力容器的腐蚀预防

在压力容器的损坏问题中，腐蚀问题理应得到人们的重视和关注，为此我们需要制定科学的方案控制腐蚀问题的发生。压力容器在承装化学物质之前需要进行科学的清洗，还要尽量降低强腐蚀性物质的承装时间。在日常工作中应该定期进行压力容器的维护检修，及时发现压力容器的破裂问题，提出相应的解决方案，把压力容器的问题发生率降到最低，提升压力容器的使用安全性[4]。

2.5压力容器的蠕变预防

工作人员可以通过降低应力与高温同时出现的概率就能缓解压力容器的蠕变问题。压力容器的设计过程中应该重视容器自身结构的设计，不仅如此还应该每隔一段时间就对压力容器进行一次科学的检测维修，从而有效控制容器蠕变破裂的出现，并进一步降低蠕变问题对容器的负面影响。总的来说，压力容器的使用时间过长，加之容器没有得到应有的检修就会导致相关问题。为了缓解相关问题，工作人员应该及时发现压力容器的运行问题并进行积极处理。在处理方法中，较为常见的是压力容器的预防方案，通过加强对压力容器的重视和关注，有效降低压力容器的破裂问题。

总而言之，化工压力容器破裂造成重大安全事故的出现，会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]石璐.压力容器在石油化工行业设计中的相关技术分析[J].化工管理，2018（01）：77.

[2]马钰迪，李远哲.化工压力容器的选材及补强设计浅谈[J].化工管理，2017（35）：11.

[3]杨学明，许斌.压力容器在化工生产中的腐蚀与防护研究[J].化工管理，2017（33）：222.

[4]付春定.化工压力容器的安全控制措施分析[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（19）：56-57.