浅谈压力容器破坏形式及安全控制措施

随着现代工业的迅速发展，压力容器不断向大型化和结构复杂化发展，特别是危化品生产企业，由于工作压力提高、介质腐蚀、生产条件恶劣等因素影响，导致各类压力容器事故频发，对压力容器的破坏分析及安全控制显得越来越重要。

1.压力容器的破坏形式和原因分析

压力容器破裂形式通常分为以下几种：韧性破裂、脆性破裂、疲劳破裂、腐蚀破裂等。

1.1韧性破裂

韧性破裂容器在压力作用下，器壁上产生的应力达到材料的强度极限而发生的破裂。原因分析：一是安全附件失灵、违章操作、超负荷运行等引起超压导致容器破裂；二是设计厚度不够、介质器壁厚度减薄。

1.2脆性破裂

脆性破裂是容器在未发生宏观塑性变形，器壁平均应力未达到材料强度极限而发生的破裂。原因分析：容器结构、焊缝和材料存在缺陷，外部应力或环境因素。

1.3疲劳破裂

疲劳破裂是容器在反复加压、卸压过程中，长期受到交变载荷作用，因疲劳在低应力状态下发生的破坏。原因分析：频繁启动或停车，反复加压或卸载，压力、温度波动频繁或局部应力过高。

1.4腐蚀破裂

腐蚀破裂是由于容器受到腐蚀介质的作用而产生的破坏，可分为均匀腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀。原因分析：高温、高压、易产生局部过热区、氢与硫共存、CO2、烃类等易腐蚀介质。

2.压力容器的安全控制措施

2.1安全技术措施

2.1.1严把压力容器设计、制造关

（1）压力容器的设计、制造单位应当具备《压力容器安全监察条例》规定的条件，并按照压力容器设计范围，取得相关资质，方可从事压力容器的设计、制造活动。

（2）压力容器的设计必须符合相关法律要求。压力容器的压力、温度的设计，应综合考虑工作介质、操作温度、操作压力设备的工作状态，并符合法律要求。

（3）压力容器的设计文件须经过国家质检总局核准的检测机构鉴定合格，方可用于制造。

2.1.2严格压力容器缺陷处理和维修

（1）严格缺陷处理，及时消除隐患。

①设计缺陷处理。对于不合理的结构设计和材质问题应进行必要的处理。如：对缺陷部位和材质问题部位进行更换，按照规定进行开孔补强处理等。对难以修复且不能保证安全运行的应及时作废处理。

②制造缺陷的处理。制造缺陷主要有成形组装缺陷和焊缝缺陷。成形组装缺陷有错便、棱角、表面凹凸等，对超标严重的，应先进行无损伤检查，确定是否存在其他缺陷，若确定没有其他缺陷，则通过进一步应力分析来确定是否可以继续使用。对一般内外表面焊缝咬边深度、连续长度不超过要求时可以不作任何处理。出现裂纹的部位应挖除并补焊，情况严重作废。

③运行缺陷的处理。运行缺陷是压力容器运行过程中，受到压力、温度和介质的长期作用而产生的，是缺陷处理的重点。一是腐蚀缺陷的处理。发现晶间腐蚀、应力腐蚀等缺陷时，一般不宜继续使用。如发生腐蚀程度轻微、分散点腐蚀或局部腐蚀，可根据具体情况来做降压使用、补焊、更换或作废处理。二是裂纹缺陷的处理。发现裂纹缺陷时，应根据裂纹位置、数量、尺寸等分析裂纹产生的原因，由于结构不良，局部应力过高而产生的疲劳裂纹的压力容器，不应该继续使用。三是变形缺陷的处理。产生变形缺陷的压力容器，一般不宜继续使用；对于轻微鼓包变形，可考虑挖补处理的工艺措施。

（2）压力容器的维修。

① 维修前应检查缺陷的性质、特征、范围和缺陷产生原因，制定维修方案，在制定维修方案时应参照相应的技术规范，并经相关技术负责人员审查批准。

②修理所使用的材料必须与压力容器母体材料相同或强度级别、焊接性能接近。修理材料应该有质量证明，能判断材料的化学成分和力学性能。

2.1.3压力容器运行过程控制

（1）严格压力控制。超压往往是压力容器发生事故的主要原因，运行时，压力的控制显得尤为重要。要根据不同容器要求，特别是高压及超高压容器，要做到实时监控容器压力，设定超压报警，及时发现超压危险状态。

（2）严格温度控制。在大多数反应类压力容器中，温度过低时，转化率不是很高，没有现实意义；当温度过高时，虽然反应速率增快，转化率增加，但温度太高不好控制，压力急剧上升，容易导致事故发生。在运行时，要严格按照规程操作，控制好容器温度，防止事故发生。

（3）原料纯度控制。某些反应类生产中，原料掺杂导致反应几何倍数加快，压力和温度急剧上升。因此在生产中，要严格控制原料的纯度，做好杂质检测。

（4）操作失误控制。大部分的生产事故都是由于违章操作导致，对上岗人员要加强培训，持证上岗，规范其操作。通过设备改造、技术创新等方式，提高设备本质安全性，减少人员操作失误。

2.1.4压力容器及安全附件检验

在用压力容器及其安全附件应根据要求，请具备检测资质单位进行定期检验。压力容器应根据设计要求装设安全阀或者爆破片，对易燃或毒性介质，应在安全阀或者爆破片的排出口装设导管，将排放介质引至安全地点并进行妥善处理。

2.2压力容器安全管理措施

2.2.1建立健全安全责任体系

压力容器制造、使用企业，应建立健全安全责任体系，制定安全生产责任制，并层层落实安全生产责任，每台压力容器应定责任人，做到“横向到边，纵向到底”。

2.2.2建立完善各类规章制度和操作规程

企业要制定压力容器安全管理制度、压力容器维护保养制度，压力容器操作规程等，并以文件形式签发。企业要组织职工学习规章制度和操作规程，压力容器操作人员要掌握压力容器操作规程。

2.2.3遵守法律，依法合规生产

企业要严格按照法律法规要求，取得相关许可证，压力容器要按照规定定期检验、报废。企业要依法配备安全管理人员，并履行法律规定职责。企业负责人、安全管理人员、设备管理人员、操作人员要依法取证，持证上岗。

2.2.4加强培训教育，提高员工操作技能及安全意识

企业要牢固树立“培训不到位是重大安全隐患”的理念，制定员工培训制度。要加强员工岗位技能培训和安全培训，不断提高一线员工操作技能，做到会操作，会报警，会处置突况。

2.2.5完善隐患排查机制，及时消除安全隐患

企业要制定完善隐患排查制度，定期开展隐患检查工作。要根据企业实际，定期开展年度、季度、月度检查，节假日检查，季节检查等，及时发现问题，落实整改责任人、整改时间、整改资金等，并对整改结果进行跟踪，做到隐患排查闭环管理。

2.2.6制定完善应急预案，加强演练，提高应急管理水平

企业要建立应急救援体系，制定应急预案，配备应急救援物资，并加强应急物资检查，确保应急状态下有效。企业要定期开展应急演练，通过实战演练切实提高应急处置能力。

2.2.7实行安全生产考核及奖惩，提高责任意识

企业要制定安全生产考核奖惩制度，做到有奖有罚、奖罚分明，一方面通过奖励来调动广大员工的积极性，一方面通过加强处罚力度，纠正违规违纪行为。

本文对压力容器的破坏形式及其原因进行了分析，针对压力容器事故多发的现实，从安全技术措施及安全管理措施两方面进行了阐述。由于作者自身水平所限，不可避免的存在一定程度上的局限性与不足，还需要在以后的工作中进行不断的研究和完善。

【参考文献】

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