化工設備壓力容器破壞原因發表時間：2022-04-12 22:24 化工設備壓力容器破壞原因 化工設備壓力容器屬于特種設備，破壞的因素較多，還需本著具體問題具體分析的原則，采取有效措施積極預防致命性的化工設備壓力容器破壞。廣州黑燈科技公司對化工設備壓力容器的破壞原因，希望對化工設備壓力容器的質量控制管理水平的提升起到積極參照作用。歡迎來電討論咨詢，關生18565060664 http://www.xm-fcx.com/。 關鍵詞：化工設備；壓力容器；破壞原因；預防措施 前言 化工設備壓力容器的運行環境相對復雜，受腐蝕與裂紋及變形等破壞原因引起的質量問題，易引起致命性的傷害。因此，相對于破壞的事后處理。更應當注重事前預防與事中控制，確保化工設備壓力容器的安全穩定運行，有效延長容器的使用壽命。由于化工設備壓力容器的破壞形式與原因多樣化，需在預防措施與管理手段等方面加強創新，以切實發揮化工設備壓力容器管理的作用價值。 1.化工設備壓力容器的事故特點 壓力容器屬于承壓設備，是指危險性較大與涉及生命安全的承壓類特種設備和安全附件，包括壓力管道與鍋爐等。壓力容器的類型多樣性，可以按照承壓方式對其進行分類，將其分為內壓與外壓容器。如果分類方式選擇壓力大小，則可以將其分為高壓、低壓與中壓以及超高壓容器。如果在分類的過程中，選擇的分類方式是工作溫度，那么其包括了低溫、高溫以及常溫容器。如果按照制作方式對其進行分類，其包括了鍛造、焊接以及鑄造容器等不同的分類方式，其所分類出來的內容有所區別，但是任何一個化工設備壓力容器在使用的過程中，都不能忽視其安全可靠性的把控。廣州黑燈科技有限公司是專業從事于化工行業各種類型的自動化控制系統開發和自動化工程項目承接，技術團隊已在化工領域的自動化控制方面積累了豐富的技術和經驗，是一家專注于化工自動化控制系統開發、化工自動化工程項目承接和技術服務的技術型企業。化工設備壓力容器的事故特點，主要體現在以下幾方面： (1)危險性大 化工產品有高溫高壓與毒性及易燃易爆等特點，壓力容器發生火災與泄漏及爆炸的可能性大，在危險性上是其他行業不能比擬的。由于部分化工原料的反應性與毒性和易燃性強，是促使化工企業內部頻發惡性事故的主要原因。化工企業發生火災爆炸與泄露等惡性事故后，不僅會造成工作人員受傷或死亡，還會引起較大的經濟損失。 (2)環境污染 化工生產時運用到的原料與產品及中間體和副產品等物質，有一定程度的工業毒性和腐蝕性。泄漏到水體或空氣中，尤其是未經過處理的工業物質，不僅會引起不同程度的環境污染，也會引發經濟損失和人員傷亡等。化工企業的惡性事故，普遍存在治理難度大與影響時間長等特征。 (3)影響設備正常運行 化工企業對工業設備的運行要求較高，但大部分化工設備壓力容器的運行環境惡劣，長期在腐蝕與高溫和高壓等環境中運行，受到振動與內部腐蝕介質等因素影響，會使得設備金屬產生疲勞感等質量問題，會直接影響化工設備的正常運行，這也是化工企業在設備安全使用管理中不能忽視的問題[1]。 2.化工壓力容器破壞的形式與原因及特征 (1)過度塑性變形 一旦化工壓力容器自身的壓力荷載超過已經既定的數值時，就會導致化工設備的壓力容器壁漸漸變薄，甚至處于不穩定的狀態。容器也會由于其過度的塑形而成現形變，甚至導致容器直接破裂，如果過度塑形而產生的破裂，其斷口的狀態是一種撕裂的效果，而容器中也會伴隨著少量的碎塊，或者是不產生破片。與此同時，化工設備壓力容器爆破的能量，直接決定了容器爆破口的大小。 (2)過度彈性變形 所謂彈性變形，是指當化工壓力容器固體受到外力的作用，進而產生了一定的形變，這種形變是一種直接表現形式，而當外力撤出之后，物體會漸漸地恢復到最初原來的形狀。為此，可以將其稱之為彈性性質。這是一種可逆性的變形，通常情況下，人們將之稱為彈性變形，但是如果在使用化工壓力容器中，出現了過度彈性變形時，易促使化工設備壓力容器處于不穩定的狀態，隨著外力作用的增強，化工設備壓力容器會逐步向失穩的程度過渡。 (3)大應變疲勞 在交變應力的作用影響下，局部結構的不連續處或開孔接管周圍等化工設備壓力容器的局部區域，而其中金屬晶粒受到的力最大，會出現滑移現象，進而逐步向呈現微小裂紋過度。隨著裂紋兩端逐步的增加和擴展，最終所形成的化工壓力設備，其自身容易疲勞，并且容易受到明顯的破壞。高壓力的局部本身擁有極高應力。面對極高應力的局部區域，首先出現疲勞的現象，高應力會引起大應變部位的破壞。為此，也可以將其稱為大應變疲勞，在目前分析化工壓力設備容器在使用的過程中發現其所具有的疲勞破壞特征主要體現在以下幾點，即容器變形不明顯；破裂斷口主要存在于疲勞裂紋產生至擴展區和最后斷裂區的兩個區域；化工設備壓力容器因開裂泄露而失效；化工設備壓力容器反復加卸載后更容易產生疲勞破壞。 (4)腐蝕疲勞 共同作用下，進而形成的一種全新破壞形式，如果基于材料的腐蝕疲勞這一角度進行分析，能發現其會導致金屬表面發生極為明顯的局部破壞，導致金屬產生疲勞裂紋。二是金屬表面的保護膜，在交變的拉伸應力作用下發生破壞，從而產生表面腐蝕。交變應力在破壞保護膜之后，保護模無法再次形成，這也會導致在腐蝕坑中出現沉積，直接影響到氧的擴散，導致保護膜無法在短時間內恢復，其最終所形成的是一種惡性循環。然而腐蝕坑的底部，則始終處于一種相對較為活躍的活性狀態，易形成腐蝕電池的陽極，最終在交變應力與腐蝕的雙重作用下，裂紋會不斷的發展，直到最終金屬呈現斷裂的現象。 (5)應力腐蝕 在分析應力腐蝕時，考慮到應力腐蝕主要是指拉伸應力與金屬腐蝕介質聯合作用，進而形成一種獨特的破壞形式。當化工壓力容器出現金屬應力腐蝕這一現象后，由于應力腐蝕兩個不同的作用因素，處于一種相互促進的狀態，其中腐蝕會直接減少金屬本身的有效截面積，并且在金屬的表面漸漸形成一個缺口，促使其應力更加集中。同時也需要考慮到基于預應力的作用下，腐蝕的進度會漸漸的被加速，基礎造成的結果就是金屬表面的缺口會越來越大，直到最后的斷裂。 (6)脆性破裂 脆性破裂是指未顯著塑性變形的斷裂，脆性破裂的容器部位常有碎片飛出，并呈現出碎塊狀；通常在低溫狀況下發生破裂事故；中低強度制造的厚壁容器與高強度鋼制的壓力容器上，更容易發生脆性斷裂。 (7)氫腐蝕破裂 由于大部分的工業設備，其壓力容器在制作和使用的過程中均屬處在高溫、高壓的情況下。為此，鋼的表面會吸附大量的氫分子。而氫分子會漸漸的分解成為氫離子或原子，導致在鋼表面層出現固溶現象，甚至會向鋼內擴散，并通過氫腐蝕與氫脆等形式，不斷破壞鋼的性能。從氫腐蝕入手分析，氫離子或原子擴散到鋼內，會結合成氫分子，部分會與非金屬夾雜物或碳及碳化物產生化學反應，生成不容易溶解的氣體生成物。而生成物再晶界原有的微小縫隙中會漸漸的聚積，進而逐步形成局部高壓以及用力集中，促使晶界逐步變寬，并且產生一定的微裂紋，而鋼的機械性能也在這一階段漸漸地被弱化。 (8)蠕變 金屬容器在外部溫度與應力作用的持續性變化影響下，經過長時間累計極易引起器壁的破損。蠕變與塑性變形不同，溫度是蠕變的重要影響因素，高溫會弱化金屬材料的剛性。除此之外，產生的拉伸應力會逐步弱化壓力容器的性能與質量，從而促使其出現損壞的現象。 3.壓力容器破壞事故的分析方法 壓力容器發生事故的幾率大，一旦發生惡性事件，會引起停工停產，腐蝕作用等屬于工業設備壓力容器事故的直接原因，而壓力容器設備治理混亂與技術檔案資料不完整、安全生產職責落實不到位、安全生產整改監視檢查不足等要素，是引起容器事故的間接原因。除了需要通過簡單的調查分析之外，還需要提供檢驗容器是否具有斷裂，其破裂處的斷口又是一種怎樣的狀態，容器的理化性能。要想真正找到事故發生的原因，必要時可進行容器破壞性的模擬試驗等。在技術檢驗與事故調查的同時，制定針對性的處理和預防措施。 網址：http://www.xm-fcx.com/ |
