摘要：当前我国四大基础性产业之一为化工生产，压力容器作为重要的化工生产设备通常盛装含有剧毒和强腐蚀性的化学物质，长时间在恶劣环境下有极高的危险，其遭到的破坏常常会导致严重的安全事故。因此为确保在化工生产中化工压力容器设备的安全并减少环境及财产安全受到的威胁，需要对压力容器破坏的预防措施提出建议。
关键词：化工设备压力容器；破坏；预防；分析
化工设备压力容器因其装载介质其所在工作环境的特殊性，对密封性及强度有着极高的要求规定，破裂形式是其主要的破坏形式，按其形式一般分为韧性、脆性、疲劳、腐蚀和蠕变破坏等。在使用压力容器过程中有效预防和准确评价其腐蚀机理能够显著提升容器的使用寿命。本文主要针对化工设备压力容器的破坏机预防措施进行分析。
一．化工设备压力容器的破裂形式
1.韧性破裂
容器壁承受的应力大于自身的极限强度从而导致容器破裂被称为韧性破裂，因容器承受了过大应力导致器壁整体出现明显的塑性变形，其壁变薄且直径增大从而呈现腰鼓形形状[1]。过大的承受压力通常会将大量能量释放，导致断裂口呈现切断型，通常断口不平整，因撕裂原因和主应力方向成45°夹角，通常破坏视为一个整体而不会有碎片产生。由于材料在屈服阶段时出现任性破坏，因此韧性破坏会在不到位的维修、一直超负荷运转、材料选用不妥当或与规定不符的施工安装等情况中发生。
2.脆性破坏
明显的塑性变形在容器器壁破坏时并未发生，而材料的极限强度远高于其所受平均应力时出现的破坏被称为脆性破坏。该破坏发生时韧性破坏与容器的破坏特征相反，材料往往在达至屈服状态前便出现破坏，断口有金属光泽且比较平直[2]，通常会在温度比较低时发生。太差的容器壁材料韧性、低温状况韧性的明显降低、材料所受应力因焊缝、缺陷等问题而过于集中等因素均会导致脆性破坏。
3.疲劳破坏
长期容器壁的承压部位经受重复的应力作用导致材料达至极限疲劳强度从而有微裂缝在应力集中部位出现，微裂缝会伴随不断增加的作用次数及时间而逐渐扩大，最终出现较大的裂缝导致疲劳破坏。该破坏需较长的演变过程，通常在应力集中区域发声且不会出现明显的塑性变形，出现破坏时有裂纹产生。
4.腐蚀破裂
腐蚀性介质作用于容器器壁核材料发生反应，导致容器壁变薄使材料的整体性能降低，从而因不足的器壁承压能力出现破裂。大多数容器器壁材料使用合金材料且多多少少都会有残留杂质在材料内部，因此其必会在特定组合状况下与腐蚀性介质发生反应导致容器结构出现破坏。
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5.蠕变破坏
金属材料在高温和应力的共同作用下出现持续而缓慢的塑性变形被称为蠕变，该情况的出现主要因为材料选用不当，在局部高温环境中无法承受，同时不当的养护和设计降低了材料的抗蠕变能力致使蠕变破裂出现，其破坏形式往往有明显的塑性变形特征[3]。
二．化工设备压力容器破坏的预防措施
1.韧性破裂预防措施
因材料受到过大的应力，其容器本身的极限抗压强度被超过由此产生了韧性破坏。因此对化工生产容器进行设计时应当对所使用的材料拥有充足强度与厚度有所保证，从而使实际的工作需求得以满足。与此同时为避免出现容器超负荷运行的状况，严格按照容器的设计参数进行操作。对容器日常的维修养护工作引起重视，使各种监测仪器的灵敏度得到有效保障，从而使其将险情预警作用充分发挥，如果容器出现明显的塑性变形状况则应将其使用立刻停止。
2.脆性破裂的预防措施
材料的韧性过低导致容器出现脆性破坏，因此设计时应当将有良好韧性的材料进行容器设计的选用，同时将施工流程严格执行到底，尽可能将容器内部出现缺陷的状况消除，在实际使用过程中加大监测力度以便及时发现查找问题并进行有效处理。
3.疲劳破裂的预防措施
由于长时间受到重复应力的作用使应力集中，裂缝在薄弱面出现从而产生疲劳破裂。因此在对容器的实际使用过程中应将不需要的现在和加压操作避免，严格保证设计生产的质量使其本身的功能得到真正发挥。
4.腐蚀破裂预防措施
容器的器壁接触到腐蚀介质发生反应导致腐蚀破裂的情况出现，因此在实际使用容器的过程中可使用将承压部件和介质接触避免的方式，加大日常防护力度，将隐患尽早扼杀。
5.蠕变破裂的预防措施
应力和高温共同作用产生蠕变破裂，因此进行设计时应当选用适合的材料并将受力结构设计得科学合理，使应力和高温作用的要求得以满足。在使用期间极可能将容器局部出现高温的情况避免，注意时常进行维修养护工作防止出现蠕变破裂事故。
结语
综上所述，对于化工设备压力容器的腐蚀对人们生命财产及化工生产造成的严重破坏性应当重点进行防护，根据压力容器的腐蚀因素及类型本文将相应的预防措施总结出来，可在一定程度上减少生产成本并提升生产效率，同时有效控制腐蚀程度，使化学容器设备在化工生产中的安全得以保证。
参考文献：
[1]谷曙磊.探讨化工工艺及化工设备适应性设计[J].当代化工研究，2018（03）：110-111.
[2]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.
[3]蒋鑫泉.浅析化工设备维护与改造对设备的影响[J].化工管理，2015（04）：172.
论文作者:闫鸣浩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/14
标签：容器论文; 应力论文; 材料论文; 韧性论文; 预防措施论文; 压力容器论文; 脆性论文; 《基层建设》2019年第9期论文;