试论化工压力容器安全检验意义及策略

(整期优先)网络出版时间:2023-01-09
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试论化工压力容器安全检验意义及策略

孙毓源

广东省特种设备检测研究院汕头检测院

摘要:压力容器是工业生产中的核心设备,主要为各种传热和压力反应提供工艺环境,更好地提高工业生产效率。由于化工产业需要使用各种化学原料,在一定的压力环境下进行复杂、危险的化学反应,对压力容器的安全性有较高要求,一旦其所承受的压力超出自身压力的最大负荷,便可能造成安全事故,威胁人们的生命安全。因此,需要加强对压力容器的安全检验和质量监督,及时发现安全缺陷,保障压力容器的正常运行。基于此,本文主要针对化工压力容器安全检验和质量监督中的问题和对策作出探讨,以供参考。

关键词:化工压力容器;安全检验;意义;策略

一、化工压力容器检验及其意义

根据生产工艺的作用原理,可将化工压力容器分为反应、换热、储存和分离压力容器几大类。因化工生产常需要在高温、高压环境下,进行不同危害程度、易燃易爆化学原料的化学反应,所以,基于化学原料反应的危险性,对压力容器的安全检验和质量监督成为化工生产必不可少的环节。

化工企业需要每隔3~6年安排专门的技术人员对压力容器实施一次全面的内、外部检验,包括受压元件有无裂纹,防腐层有无破损,保温层容器表面有无被锈蚀的痕迹,紧固件有没有发生松动甚至遗失,整个容器有没有发生泄露、变形、非正常振动或漏液、漏气现象,高温压力容器是否存在局部温度过高的情况等等。对于容器上的易冲刷、易腐蚀部位,还应定期对其厚度进行检测。

压力容器的安全检测所涉环节较多,包括设计、制造、检验等,应有效控制因容器问题导致的危害,防止工业生产中的泄露、爆炸事件,保障容器的安全运行。因参与反应的气体、液体多有易燃易爆性,一旦泄露就会威胁使用人员的生命安全,而通过安全检测规范的实施,可确保容器使用的安全性和完整性,维护使用人员的生命安全。现阶段,我国对化工行业的可持续发展越来越重视,优化生产相关硬件设备势在必行。对压力容器的安全检测是保证压力容器质量的有效手段,可为安全生产提供稳定的环境,促进工业生产的有序进行。

二、化工压力容器安全检验的问题和危险因素

(一)安全检验的常见危险源

在安全检验过程中,危险源主要来自压力容器本身和高危性化学原料两个方面。若压力容器不能保证正常的工作效能,便会成为化工生产中最大的危险源,这在实际检验过程中非常常见。如果压力容器壁的厚度、强度未能被正确计算,制作材料强度偏低,容器厚度随着使用时间延长而下降,都会导致容器在载荷下发生韧性断裂,引起功能失效。如果容器未能选择合适的材料、焊接工艺、热处理方式等,也会导致材料在生产过程中各种高温、高压环境下脆化或应变,进而出现脆性断裂,严重时会断裂成碎片。变载荷作用会引起热熔器的疲劳断裂,长期承受高温荷载会引起蠕变断裂,使容器壁的厚度发生变化,或引起容器变形。所以,检测时应对压力容器慎重对待。

(二)化工压力容器常见的安全问题

压力容器较常见的安全问题和容器的设计选材有关。若设计时未能充分考虑所用材质和工艺介质之间可能发生的化学反应,导致容器在使用过程中材质的腐蚀速率过快、实际使用寿命下降,在正常使用期限内即发生泄漏,甚至引发爆炸等严重事故。这些事故除了会对厂房环境及使用人员造成直接危害外,还会因危险化学物质的泄露而污染周边环境,引起二次伤害。其次,如果工作人员责任心不强,未能严格按照说明书进行规范、正确的操作,使得压力容器在实际操作中的参数和设计图纸规定的参数范围不符,若恰好处于蓄积能量较大情况下,势必会引起容器的泄露、变形甚至爆炸。再者,在转运移动式压力容器时,因增大的摩擦力而产生高温,或受外界天气影响而引起压力容器升温,都可能导致压力容器内的易燃易爆介质超极限而导致爆炸,这种爆炸必然会伴随危险介质的泄露,进而引发灾难性事故。因此,工作人员需严格按照相关规定进行移动式压力容器内介质的装卸,防止违规操作。

(三)化工压力容器检验环节存在的问题

在安全检验环节,主要存在制度不健全、检验技术水平缺陷、安全隐患等问题。和其他装置相比,化工压力容器的检测难度较大,需要在检测中借助其他材料了解设备的情况。但部分企业并没有建立相应的规章制度,仍存在材料缺漏问题,给后期的检验工作带来了困难;部分厂家在容器安装时未能根据标准规范操作,也会导致容器的安装位置和结果存在一定偏差,影响后期检验资料的完整性。

三、化工压力容器安全检验策略

(一)强化企业安全检验管理意识

就目前来看,不少化工企业在压力容器的安全管理上,过于依赖监督检验部门,缺乏自检意识,导致问题在平时不断被积累,安全隐患越来越大。针对这种情况,监督检验部门在做好监督和检验工作的基础上,应充分发挥组织和引导作用,对化工企业的压力容器安全管理展开指导,增强企业在安全检验管理方面的意识;帮助企业建立特种设备操作和检验管理团队,围绕安全检验技术定期开展培训,以协助企业提高安全检验管理的技术水平。

(二)对压力容器的表面检测措施

压力容器的表面检测主要适用于以下情况:若发现A、B、C、D、E类的部分接头缺陷,应及时展开修磨、补焊、拉筋等处理,并检测处理面的情况;对于C、D、E类接头以及异种钢焊接或有热裂纹倾向的接头,应实施表面检测;奥氏体型及奥氏体-铁素体不锈钢容器,若钢材厚度在20mm以上,应实施表面检测;直径小于250mm的接管及其对接部位,应先拼接后形成凸型封头的所有拼接接头,而后进行射线、超声检查以及表面检测。

(三)压力容器内部缺陷处理

对压力容器内部检测中发现缺陷,需根据相关的安全等级对其进行评定,确认其具体使用情况和生产过程中的安全性。由于容器的内部缺陷多与材料质量不合格有关,需要在检验后对其进行有效处理,以确保弥补这些问题。一般来说,在实际处理时,若检验中发现的问题不会明显影响生产的安全性,也不存在较大的修复价值,大多不需要处理。但若发现的问题在不处理的情况下逐渐严重,且具有较大的修复价值,则需要对其修复完全后才能继续投入使用。

(四)检验中注意对危险源的控制

由于压力容器本身就属于危险源,且又是化工生产不可或缺的设备,技术人员在检验中应主动保护压力容器的材质,尽可能选择无损检测方法,以免对容器外壳造成损伤。技术人员应仔细检查容器底部、底封口、出口管、排污管等是否被酸腐蚀,容器进口处有无沉积腐蚀,容器胀接结构、接管、缝隙连接处是否存在孔蚀渗漏,容器开孔、焊接交叉处是否出现裂纹等。同时,还应核对压力容器材料种类、型号,根据材料、容器的实际使用情况确定是否可继续使用;及时、彻底清除容器表面裂纹,对于出现的变形、凹陷、鼓包、剥落等情况,需分析缺陷的严重程度和原因,对不适合强度要求的容器,应立即停止使用。若容器存在不严重的机械损伤、电弧坑等,应通过打磨去除缺陷。

三、结束语

总之,压力容器作为化工生产中必不可少的承压类特种设备,其安全性应受到化工生产企业的重视。企业应充分认识到压力容器故障造成的危害,认真分析安全检验中的常见问题和危险源,强化安全检验意识,构建完善的检验制度,加强人员自身防护,规范地展开安全检验。相关生产企业也应做好化工压力容器的质量监督,加强对设计、焊接等环节的质控,采取有效的防腐措施,确保压力容器安全地投入使用,为化工生产提供安全、稳定的运行环境。

参考文献

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