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在用壓力容器的安全使用與管理

  
評論: 更新日期:2010年11月16日

壓力容器在化工廠整個設(shè)備中占70%以上,其易然、易爆性直接關(guān)系到生產(chǎn)的安全性。近年來,壓力容器事故發(fā)生,嚴重影響其使用壽命,所以,我們必須從設(shè)計、制造、安裝、使用管理和定期檢驗每個環(huán)節(jié)加強監(jiān)控,以保證其使用的安全性。

??? 一、設(shè)計

??? 壓力容器的基本設(shè)計思想是一次薄膜應(yīng)力或最大直接應(yīng)力不得超過許用應(yīng)力,計算應(yīng)力依據(jù)的理論是最大應(yīng)力理論。無論國內(nèi)還是國外,都應(yīng)用了這一設(shè)計思想,我國以GB150-98《鋼制壓力容器》以及《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》為基本規(guī)范,對壓力容器進行設(shè)計制造,也是基于這一理論。設(shè)計對壓力容器來說是保證質(zhì)量的第一步,其正確的選材、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計及工藝設(shè)計都是至關(guān)重要,經(jīng)過幾十年發(fā)展,容器在選材上一般很少出現(xiàn)事故,而結(jié)構(gòu)設(shè)計的不合理性,造成容器壽命縮短在使用中卻很常見,如寶氮冷凝塔,洗氣塔在使用一段時間后,發(fā)現(xiàn)塔頂噴頭周圍塔內(nèi)壁沖刷腐蝕嚴重,原來是噴頭結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,后經(jīng)對噴頭進行改造,使其噴出的冷凝水范圍正好在塔內(nèi)徑以內(nèi),就可均勻灑在填料上,而不至于直接沖刷到塔壁上,并對塔內(nèi)壁進行防腐,改造后,效果良好,未再發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。

??? 二、制造

??? 壓力容器制造過程質(zhì)量的好壞主要由焊接質(zhì)量來決定合理的焊接工藝,焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計及高質(zhì)量的焊接水平是貫穿于整個制造環(huán)節(jié),保證焊接質(zhì)量,降低由焊接及卷制過程帶來的殘余應(yīng)力,為最終目的且質(zhì)保體系的正常運行。由于制造過程中A、B類焊縫可通過檢測手段來控制其質(zhì)量,其余C、D類焊縫一般只能做表面檢測,有的甚至由于結(jié)構(gòu)原因無法檢測,況且即使A-B類焊縫一般只是做20%檢測,這些未檢測的焊縫其質(zhì)量的優(yōu)劣很大程度影響到容器使用后的壽命,對于特殊使用條件下的容器在制造時還可進行必要的熱處理,以消除由于制造過程中殘余應(yīng)力引起的容器破壞,可見焊接質(zhì)量的重要性。寶氮廠2#綜合塔,材質(zhì)為16MnR,規(guī)格為Φ3000×16,H=17000,使用半年后,在其中部內(nèi)徑結(jié)構(gòu)復(fù)雜的罩帽環(huán)形區(qū)域發(fā)生嚴重穿透性群裂紋。多次引起全廠停車,經(jīng)分析,這些裂紋為應(yīng)力腐蝕裂紋,主要是容器制作時焊接質(zhì)量差,加之結(jié)構(gòu)的不合理,在氨介質(zhì)的環(huán)境下,造成應(yīng)力腐蝕開裂,雖然經(jīng)各種補救辦法處理,但該容器其安全狀況等級下降,一直處于監(jiān)控使用狀態(tài)。

??? 三、安裝

??? 在設(shè)計、制造階段,人們往往對容器的質(zhì)量特別重視,經(jīng)過層層質(zhì)保體系進行把關(guān),力圖把一個合格的、高質(zhì)量的產(chǎn)品交付使用單位,而使用單位在安裝過程中,由于現(xiàn)場施工單位與制造單位并非同一單位,銜接不上,以及工期等要求,往往急于安裝就位而忽視了安裝過程對容器質(zhì)量的影響,甚至給容器帶來新的缺陷,常見現(xiàn)象有以下幾種:
??? (1)安裝與容器相接的樓梯、平臺時,支撐對容器材質(zhì)了解不詳細,甚至沒有意識,選擇貼板材質(zhì)與容器母材不符或有的干脆直接焊在容器上,造成局部應(yīng)力集中,有的選擇焊條不慎重,個別單位在不銹鋼設(shè)備上也用碳鋼焊條焊接,種種細節(jié)上的疏忽,造成容器焊接質(zhì)量差,焊接缺陷多,焊接應(yīng)力增大,有的即使返工了也無法消除危險性缺陷源,往往成為事故的源頭。
??? (2)容器在管線連接安裝時,由于工藝設(shè)計的不合理性或安裝方法不當(dāng),往往出現(xiàn)接管與容器連接時生拉硬套現(xiàn)象或在開車后,由于熱影響而膨脹力無法消除造成人為的安裝應(yīng)力,為設(shè)備及其后續(xù)管理埋下了隱患,造成應(yīng)力腐蝕泄露,法蘭密封面、焊接點泄漏事故增多。

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