摘要:压力容器是当前在多个行业中均有着广泛应用的特殊容器,相比于其它类型容器,在实际使用过程中,压力容器的危险性相对比较高,因此对压力容器加强检验也就更加重要。通过对压力容器进行检验,找出存在的危险源,针对这些危险源选择有效措施控制,这对保证压力容器正常使用方面尤为重要。
关键词:压力容器检验;危险源;控制措施
引言
压力容器是工业生产中的重要设备。由于其本身的特殊性,相对于一般设备而言具有更高的危险性,一旦发生事故,将会造成重大的人员伤亡及巨大的经济损失,因此,为确保压力容器正常、稳定的运行,压力容器的定期检验工作非常重要。而压力容器在检验过程中存在着较多的危险源,必须采取有效措施加以控制,以确保检验质量安全。
一、压力容器检验可能发现的危险源
1、容器壁厚不足
压力容器长期工作,内部物质腐蚀或磨损容器壁,使容器壁变薄;误操作如阀门关错等,造成高压气体流入低许用压力容器中,使容器严重超压;容器内部元件堵塞,造成容器内压力急升;装液化气体的容器由于过量装液,出现“满液”,容器内介质升温,显著增大压力;周围高温热源使容器内液化气体温度升高,引发饱和蒸气压增大;发生化学反应的容器,由于原料原因或设备原因,使化学反应出现异常,造成容器超压发生破裂。
2、出现裂纹缺陷
常见的有焊缝裂纹或其周围出现裂纹,发生焊缝咬边,部分钢材存在白点等,在部分工作环境中,尤其是在低温下使用时,材料比较脆,易发生事故。
3、设计结构的不科学、不合理、操作的不规范等
如开车或停车的过频繁,存在大幅度的操作压力波动、温度变化。剧烈震动容器、接管等;存在焊接咬边、未焊透、未熔合等焊接缺陷。
4、金属与环境介质进行特殊组合,引发应力腐蚀
如用在碳钢或低合金钢容器来储存或运输液氨的过程中引发液氨储罐爆炸等。仔细分析这些爆炸事故,发现应力腐蚀是引发这些事故的主要原因,同时检查了没有发生事故的液氨球罐,也发现这些球罐也存在不同深度的裂纹,其中液面下部的南极板裂纹最多,发生了应力腐蚀。
5、一氧化碳引发的应力腐蚀
一般情况下,铁吸收一氧化碳后,会有一层保护膜分布于铁表面,但对于工业中使用的一氧化碳,通常混有二氧化碳与水蒸汽。在对压力容器进行反复充气时,会有交变应力作用于器壁,会局部破坏这层保护层,这样会加剧湿性二氧化碳腐蚀容器。
钢制容器中硫化氢腐蚀,湿硫化氢极易应力腐蚀碳钢与低合金钢,湿硫化氢在遇到铁元素的情况下,会发生置换反应,反应形成的氢原子会扩散到金属内部并聚集,造成金属脆化,加之氢的作用,容器易出现鼓泡或裂纹,在焊接残余应力下发生应力腐蚀。
6、高温高压下,钢制容器中的氢气腐蚀
此类事故常见于合成氨、热裂化、酒精、加氢等生产设备中,由于设计、制造或使用不当而造成破坏。研究人员在氨合成塔的破裂处,取样分析后发现钢的金相组织为脱碳的铁素体,因此判定这种氢气腐蚀属于化学腐蚀。
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二、压力容器检验过程中危险源的控制措施
1、加强危险源信息反馈
检验机构应当对压力容器的检验环节做好严格的管理,制定详细的检验方案,并且对检查的内容做好详细的记载,相关人员还应当及时的反馈检验时的有关信息,从而将反馈系统不断的完善,提高反馈系统水平,能够对出现的危险源做好恰当的调整,并且在最短时间将信息反馈给有关部门,继而将压力容器的危险源进行有效的控制。
2、明确危险源的产生原因
在检验压力容器时,应当要有效控制已经存在的和潜在的危险源。应当要对危险源产生的原因进行分析,做到“未险先防”,能够在第一时间发现并处理危险源,且结合具体情况来评估与预测危险源的发展趋势。通常主要是由主观因素与客观因素两方面原因来导致危险源的产生。只要确定是何种因素导致后则需立即将危险源的发展态势控制。通常可由管理、技术以及管理人员等方面着手进行控制。
3、对压力容器材料质量有效控制
在压力容器检验过程中为能够对压力容器危险源进行有效控制,一项必要工作就是有效控制压力容器材料质量。一方面,应当通过技术性措施使材料生产质量得到有效提高,另一方面应当合理处理材料相关问题,从而使材料质量能够得到有效提升,避免危险源继续扩散。通过实际情况来看,在压力容器检验过程中具体可通过以下措施控制危险源:首先,对于不同压力容器而言,其制成材料也有所不同,而容器材料质量与压力容器寿命之间关系密切,并且与压力容器刚度以及密封性均有着十分密切关系,因而应当对制造压力容器材料的质量进行有效控制,应当保证选择材料质量能够与相关要求相满足;另外,在制造压力容器过程中需运用焊接方法,因而焊接质量对于压力容器质量而言有着十分重要作用,在实际操作过程中应当对焊接质量进行严格控制,从选择焊接材料以及焊接工艺方面加强控制,从而使焊接质量得到有效保证。
4、保证检验效果
首先,在完成压力容器施工之后,应当对其进行多项严格测试,保证其能够符合所有指标,之后才能够投入使用。另外,对于压力容器中各项信息,均应当进行备案,在有问题出现之后应当与备案信息进行对照,从而进行有效处理;其次,在压力容器实际使用过程中,应当依据相关规定对其进行定期分析以及检验,若有严重损坏情况出现,或者有严重事故隐患存在,应当暂停使用,并且应当修理或更换新设备,防止出现不必要损失;再次,应当清楚统计压力容器使用过程中有关数据信息,注意是否存在突出变化以及异常表现,从而选择技术性措施及时干预,防止产生较大危险源。
5、技术控制
在压力容器运行过程中,一旦出现危险源,一般情况下采用技术措施对其予以控制,相关的技术控制以防护、消除、隔离、控制以及转移等措施。举例来说,在压力容器制造时,需要确保整个容器材料的质量,并符合相关使用标准和要求。此外,对于压力容器而言,其制造方法要采取焊接的方式。因此,技术人员要对压力容器的质量予以重视,从工艺技术以及质量等各个方面进行。
6、管理控制
首先,在使用管理压力容器的过程中,要建立健全危险源控制管理制度,当出现危险源时,需要根据相关的制度和规则对危险源进行全面分析,将责任落实到个人。其次,还要针对危险源进行定期检查,并做好相关记录,明确检查责任,划分危险等级。再次,不断完善危险源信息反馈系统,在实现信息反馈的同时,及时消除不必要的安全隐患,从根本上控制危险源导致的安全事故。最后,还要对压力容器进行全面监督和检验,及时对相关的危险或故障进行修复,再辅以行政管理手段,确保压力容器的安全运行。
结语
压力容器在运行和使用一段时间后,其力学性能会慢慢地发生变化,一些小缺陷也会慢慢地扩展增大。因为压力容器不仅受到反复升压、卸压等疲劳荷载的影响,还会受到腐蚀性介质的腐蚀。为了保证压力容器的安全运行,需要专职安全技术人员对压力容器进行定期的、全面的技术检验,并且持续发现与识别危险源,及时地找到容器存在的缺陷来控制隐患。
参考文献:
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论文作者:范永胜
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/4
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