1壓力容器失效形式及預(yù)防措施

壓力容器失效是指壓力容器在規(guī)定的使用環(huán)境和壽命期限內(nèi)，因結(jié)構(gòu)尺寸、形狀和材料性能發(fā)生變化，失去原設(shè)計(jì)功能或未能達(dá)到原設(shè)計(jì)要求，而不能正常使用的現(xiàn)象。常見(jiàn)的壓力容器失效模式大致可以分為強(qiáng)度失效、剛度失效、失穩(wěn)失效和泄漏失效四大類(lèi)。

1壓力容器強(qiáng)度失效

壓力容器在壓力等荷載的作用下，因材料屈服或斷裂而引起的失效模式，稱(chēng)為強(qiáng)度失效。通常包括五種形勢(shì)：韌性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂、腐蝕斷裂、蠕變斷裂。

1、韌性斷裂

韌性破裂是在容器承受的內(nèi)壓力超出安全限度后，先出現(xiàn)塑性變形，隨著壓力繼續(xù)增大就會(huì)產(chǎn)生破裂。特點(diǎn)：

1、內(nèi)壓力過(guò)高，超過(guò)了容器最高工作壓力，設(shè)計(jì)壓力，達(dá)到了容器的爆破壓力值。2、容器發(fā)生破裂前，容器就有明顯的變形，破裂處的器壁顯著減薄。3、發(fā)生韌性破裂的容器一般無(wú)碎片飛出，只裂開(kāi)一個(gè)口。4、斷口呈撕裂狀。韌性斷裂宏觀形貌

原因：1、違反操作規(guī)程，操作失誤引起超壓。2、儀表控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障。3、超壓泄放裝置失靈。4、液化氣體儲(chǔ)存嚴(yán)重超裝，致使氣相空間過(guò)小，溫度升高時(shí)造成超壓。5、因腐蝕等容器壁厚變薄。

預(yù)防措施：1、嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程；2、經(jīng)常檢查儀表及安全裝置靈活準(zhǔn)確程度；　３、嚴(yán)禁超載、超溫運(yùn)行；４、作好運(yùn)行期間的維護(hù)保養(yǎng)。

2、脆性斷裂

壓力容器在正常壓力范圍內(nèi)，沒(méi)有發(fā)生或未充分發(fā)生塑性變形時(shí)就破裂或爆炸的破壞稱(chēng)為脆性斷裂。

原因：

1、材料的脆性轉(zhuǎn)變。2、焊接接口存在嚴(yán)重缺陷。特點(diǎn)1、容器并無(wú)宏觀塑性變形或變形量很小。2、容器壁未變薄，斷裂是在低壓下發(fā)生的。3、斷裂時(shí)很可能有碎片。4、脆性破裂多發(fā)生在溫度較低或溫度突變時(shí)。

預(yù)防措施：1、選擇缺陷較少，韌性適當(dāng)?shù)牟牧稀?/span>2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少應(yīng)力集中，采取措施消除殘余應(yīng)力。3、容器使用前，要按規(guī)定進(jìn)行認(rèn)真宏觀檢查。

3、疲勞破裂

由于容器在頻繁的加壓，卸壓過(guò)程中，材料受到交變應(yīng)力的作用，經(jīng)長(zhǎng)期使用后所導(dǎo)致容器破裂。形成疲勞破裂的三個(gè)階段：一是疲勞裂紋成形階段，二是裂紋疲勞擴(kuò)展階段，三是疲勞斷裂階段。預(yù)防措施：；１、在于設(shè)計(jì)中盡量減少應(yīng)力集中，采用合理的結(jié)構(gòu)和制造的工藝；２、選擇合適的抗疲勞材料；３、盡量減少不必要的加壓，卸壓次數(shù)；４、嚴(yán)格控制壓力和溫度的波動(dòng)。

4、腐蝕破裂

全面腐蝕與局部腐蝕全面腐蝕：腐蝕作用均勻地發(fā)生在整個(gè)金屬表面。局部腐蝕：包括區(qū)域腐蝕，點(diǎn)腐蝕，晶間腐蝕，應(yīng)力腐蝕及腐蝕疲勞等。

預(yù)防措施選用耐腐蝕材料，設(shè)法降低應(yīng)力和應(yīng)力集中，采用能降低介質(zhì)腐蝕性的各種措施。

5、蠕變失效

壓力容器母體材料長(zhǎng)期處于高溫下受到拉應(yīng)力的作用，而緩慢產(chǎn)生地塑性變形，稱(chēng)為蠕變，材料蠕變而使容器發(fā)生的破裂稱(chēng)為蠕變破裂?！救萜靼l(fā)生蠕變破裂很少見(jiàn)?！?/span>

1壓力容器剛度失效

由于壓力容器過(guò)度的彈性形變而引起的。

2壓力容器失穩(wěn)失效

在壓力作用下，容器突然失去其原有的規(guī)則幾何形狀而引起的失效。壓力容器失穩(wěn)失效的重要特征是彈性撓度和荷載不成比例，且臨界壓力與材料的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，而主要取決于容器的尺寸和材料的彈性性質(zhì)。

3壓力容器泄露失效

容器的各種接口密封面失效或器壁出現(xiàn)穿透性裂紋發(fā)生泄漏而引起的失效.泄漏介質(zhì)可能引起燃燒,爆炸和中毒事故,并造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。壓力容器泄漏的原因是多方面的,受壓部件受到頻繁的振動(dòng)而產(chǎn)生裂紋,脹接管口松動(dòng),器壁局部腐蝕變薄穿孔,局部鼓包變形及密封面失效等,都會(huì)造成壓力容器因泄漏而失效。

2壓力容器常見(jiàn)故障及措施

1超壓

處理方法：

1壓力容器操作人員根據(jù)具體操作方案,操作相應(yīng)閥門(mén)及排放裝置,將壓力降到允許范圍內(nèi)；2立即通知工藝運(yùn)行、設(shè)備管理部門(mén)查明原因，消除隱患；3超壓情況可能會(huì)影響相關(guān)設(shè)備安全使用，應(yīng)立即繼續(xù)降壓、直至停車(chē)；4檢查超壓所涉及的受壓元件、安全附件是否正常；5修理或更換受損部件；6詳細(xì)記錄超壓情況，受損部件的修理、更換情況。預(yù)防措施：

1、遵守工藝紀(jì)律，嚴(yán)格按照壓力容器系統(tǒng)的工藝規(guī)程進(jìn)行操作；2、加強(qiáng)巡查，注意觀察、記錄相關(guān)儀表的顯示；3、加強(qiáng)工藝操作人員的培訓(xùn)，熟悉掌握工藝流程、操作規(guī)程和應(yīng)急預(yù)案。

2超溫

處理方法：

1壓力容器操作人員根據(jù)具體操作方案,立即操作相應(yīng)閥門(mén),噴淋裝置將溫度降到允許范圍內(nèi)；2立即通知工藝運(yùn)行、設(shè)備管理部門(mén)查明原因，消除隱患；3超溫情況可能會(huì)影響相關(guān)設(shè)備安全使用，應(yīng)立即繼續(xù)降溫、降壓、直至停車(chē)；4檢查超溫所涉及的受壓元件、安全附件的外觀、變形等安全狀況；5修理或更換受損部件；6詳細(xì)記錄超溫情況，受損部件的修理、更換情況。預(yù)防措施：

1、遵守工藝紀(jì)律，嚴(yán)格按照壓力容器系統(tǒng)的工藝規(guī)程進(jìn)行操作；2、加強(qiáng)巡查，注意觀察、記錄相關(guān)儀表的顯示；3、加強(qiáng)工藝操作人員的培訓(xùn)，熟悉掌握工藝流程、操作規(guī)程和應(yīng)急預(yù)案。

3異常聲響

處理方法：

1、壓力容器操作人員立即觀察設(shè)備壓力、溫度等運(yùn)行參數(shù)是否正常；2、立即通知工藝運(yùn)行、設(shè)備管理部門(mén)查明原因；3、原因不明應(yīng)立即降壓、直至停車(chē)；4、檢查異常響聲所涉及的受壓元件、安全附件的外觀、變形等安全狀況；5、修理或更換受損部件；6、詳細(xì)記錄超溫情況，受損部件的修理、更換情況。預(yù)防措施：

1、遵守工藝紀(jì)律，嚴(yán)格按照壓力容器系統(tǒng)的工藝規(guī)程進(jìn)行操作；2、加強(qiáng)巡查，注意觀察、記錄相關(guān)儀表的顯示；3、加強(qiáng)工藝操作人員的培訓(xùn)，熟悉掌握工藝流程、操作規(guī)程和應(yīng)急預(yù)案。

4異常變形

處理方法：1、壓力容器操作人員根據(jù)具體應(yīng)急預(yù)案,操作相應(yīng)閥門(mén),立即降壓停車(chē)；2、通知工藝運(yùn)行、設(shè)備管理部門(mén)查明原因；3、對(duì)變形部位進(jìn)行檢查；4、修理或更換變形受損部件；5、詳細(xì)記錄超壓情況，受損部件的修理、更換情況。

5異常振動(dòng)

處理方法：(1)壓力容器操作人員根據(jù)具體應(yīng)急預(yù)案,確認(rèn)振動(dòng)源，并予以消除； (2)有可能造成設(shè)備損傷的，應(yīng)停車(chē)檢測(cè)預(yù)防措施：1、嚴(yán)格工藝紀(jì)律，避免操作參數(shù) 的異常波動(dòng)； 2、加強(qiáng)巡檢，檢查管道系統(tǒng)支吊件完好程度等情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，消除隱患。

3壓力容器日常維護(hù)及定期檢查

壓力容器一般由筒體、封頭、法蘭、密封元件、開(kāi)孔和接管、支座等六大部分構(gòu)成容器本體。此外，還配有安全裝置、表計(jì)及完成不同生產(chǎn)工藝作用的內(nèi)件。

壓力容器由于密封、承壓及介質(zhì)等原因，容易發(fā)生爆炸、燃燒起火而危及人員、設(shè)備和財(cái)產(chǎn)的安全及污染環(huán)境的事故。因此，壓力容器的日常維護(hù)就顯得尤為重要。

壓力容器的日常維護(hù)

1、壓力容器操作人員應(yīng)經(jīng)安全教育和考核合格，持證上崗。嚴(yán)格執(zhí)行工藝操作規(guī)程和崗位操作規(guī)程，嚴(yán)禁超溫、超壓和超負(fù)荷運(yùn)行。2、定期巡回檢查，檢查重點(diǎn)如下： ① 壓力容器本體、接口（閥門(mén)、管路）部位、焊接接頭等的裂紋、過(guò)熱、變形、泄漏及損傷等； ② 外表面的腐蝕； ③ 保溫層破損、脫落、潮濕、跑冷； ④ 壓力容器與相鄰管道或構(gòu)件的異常振動(dòng)、響聲，相互摩擦； ⑤ 支承或支座的損壞，基礎(chǔ)下沉、傾斜和開(kāi)裂，緊固螺栓的完好情況； ⑥ 排放（疏水、排污）裝置；⑦ 運(yùn)行的穩(wěn)定情況；是否有超溫、超壓和超負(fù)荷運(yùn)行的現(xiàn)象；⑧ 壓力容器接地設(shè)施是否完好；⑨ 安全狀態(tài)等級(jí)為4級(jí)的壓力容器監(jiān)控措施和異常情況。

巡檢記錄巡回檢查

3、壓力容器發(fā)生下列異?，F(xiàn)象之一時(shí)，操作人員應(yīng)立即采取緊急措施，并按規(guī)定向有關(guān)部門(mén)報(bào)告：① 工作壓力、介質(zhì)溫度或壁溫以及介質(zhì)組成中的某種腐蝕成分超過(guò)許用值，采取措施仍不能得到有效控制；② 主要受壓元件發(fā)生裂縫、鼓包、變形、泄漏等危及安全的缺陷；③  安全附件失效；④  接管、緊固件損壞，難以保證安全運(yùn)行；⑤  發(fā)生火災(zāi)，直接威脅到壓力容器安全運(yùn)行；⑥ 過(guò)量充裝；⑦ 液位失去控制，采取措施仍不能得到有效控制；⑧ 壓力容器與管道發(fā)生嚴(yán)重振動(dòng)，危及安全運(yùn)行；⑨ 其他異常情況。

4、壓力容器內(nèi)部有壓力，一般不得進(jìn)行修理或緊固。對(duì)于特殊生產(chǎn)過(guò)程，開(kāi)（停）車(chē)、升（降）溫過(guò)程中，需要帶壓緊固螺栓時(shí)，應(yīng)制定有效的安全操作規(guī)程和防護(hù)措施，并經(jīng)單位技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，安全部門(mén)監(jiān)督實(shí)施。5、做好停用和備用容器的維護(hù)檢查，防止器內(nèi)剩余介質(zhì)引起反應(yīng)或腐蝕，對(duì)長(zhǎng)期停用的壓力容器，應(yīng)清洗并排凈介質(zhì)，用氮?dú)獾确獯?，啟用時(shí)應(yīng)按要求進(jìn)行檢驗(yàn)。壓力容器維護(hù)處理

壓力容器的定期維護(hù)

1、使用單位應(yīng)結(jié)合設(shè)備整頓和設(shè)備修理定期解決和消除容器的跑、冒、滴、漏以及密封不良等現(xiàn)象。并根據(jù)容器本身情況定期對(duì)容器進(jìn)行防腐、保溫工作，容器主螺栓應(yīng)定期加潤(rùn)滑脂，其它螺栓和緊固件也應(yīng)定期進(jìn)行防銹工作。

壓力容器的定期檢驗(yàn)

2、對(duì)停用封存和備用的容器應(yīng)定期進(jìn)行檢驗(yàn)、維護(hù)和進(jìn)行“四防"(防凍、防塵、防潮、防腐)工作。