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容，一旦發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

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近年來壓力容器事故的發生率居高不下，造成巨大經濟的損失的同時，也導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。本文就主要結合壓力容器檢驗工作實際，分析總結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應力腐蝕

壓力容器運行過程中，當其金屬所處的環境的濃度、濕度、壓力、溫度等條件達到某種特定的值，就會導致應力腐蝕的出現，在很多壓力容器中都存在這種應力腐蝕現象[1]。如：很多液氨儲罐發生破裂爆炸事故，經過調查發現，應力腐蝕是導致事故發生的主要原因。除此之外，煤氣工業設備、石油化工設備、煉油設備、硫化氫、一氧化碳等的儲存設備發生應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范開展操作，導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，會導致壓力容器中介質的腐蝕性大大增強，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

檢驗工作中發現，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下運行的壓力容器，其中的材料是出于脆性狀態的，發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，其中會產生一定量的氣體，一旦壓力容器的閥門等元件失效，會導致壓力容器被阻塞，其中所產生的氣體不能順利排出，這會導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，同樣會導致壓力容器當中的壓力升高，長期處于超壓運行狀態下，壓力容器的材料強度會遭到破壞，嚴重時就會導致壓力容器的破裂。

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力集中的缺口，使得缺口進一步向材料內部進行，加速腐蝕速度，壓力容器的腐蝕破裂均為應力腐蝕，腐蝕破裂是指在在腐蝕性介質的作用之下，承壓設備出現組織結構的由厚變薄的變化，在此基礎上會對其機械性能造成危害，壓力容器的工作介質往往都是帶有腐蝕性的，而他的結構有那以避免會受到應力的集中作用。

控制腐蝕斷裂的措施可以從以下幾個方面入手：①合理設計，從而避免出現高應力區；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該命名為“反復應力破壞”，是指殼體經過了反復多次的應力的作用，在遠低于材料自身的抗應力強度之下出現了破裂，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在設計之初，需要采用合理的結構避免引力集中，同時，需要確保壓力容器的器壁局部應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對較高的局部應力，那么應該進行疲勞分析和相應的處理對策設計，從而確保制造工藝質量。

2.3脆性破裂的控制措施

壓力容器運行過程中發生脆性破裂主要是指殼體處于比較低的應力水平之下是沒有出現塑性變形，就發生了斷裂，也常將其稱之為應力脆性斷裂[2]，通過檢查這類斷裂發現，壓力容器的殼體上沒有出現宏觀的塑性變形，并且沒有發生器壁厚度減薄現象，開裂的截面也沒有明顯的變化現象，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下，其內壓對于殼體的作用力是非常的大的，會導致殼體出現明顯的塑性變形，器壁減薄、周長增大，嚴重時導致壓力容器出現延性斷裂，壓力容器超壓運行時導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，首先在壓力容器設計制造過程中，就應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工作，防止在超壓狀態下運行，一旦發現容器內部出現器壁變形、腐蝕等問題，應該立即停止使用。

3　結束語

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].中小企業管理與科技(中旬刊),2014(2).

（內蒙古自治區鍋爐壓力容器檢驗研究院）