压力容器安全性评价技术
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压力容器安全技术范本一、背景介绍压力容器是一种用于储存和运输压缩气体、液体或蒸汽的装置,广泛应用于化工、石油、能源等行业。
然而,由于其压力高、储存容量大的特点,一旦安全问题发生,后果将不堪设想。
因此,压力容器的安全技术显得尤为重要。
本文将探讨压力容器的安全技术范本。
二、安全设计原则1. 强度设计原则:在设计压力容器时,应确保其强度足以承受内外压力的作用,以防止容器爆炸或泄漏。
2. 材料选用原则:选择适合的材料来制造压力容器,材料应具有耐压、耐腐蚀和耐磨损等特性。
3. 结构设计原则:结构设计应遵循均布应力原则,以确保容器的均衡承受压力。
4. 安全附件原则:在压力容器上安装安全附件,如安全阀、过热保护装置等,以防止过压和过热引起的事故。
三、安全制造流程1. 原材料检验:对所有用于制造压力容器的原材料进行严格的质量检验,确保材料符合相关标准和规定。
2. 制造过程监控:严格控制制造过程中的各个环节,监控焊接、热处理等工艺参数,以确保制造质量。
3. 非破坏性检测:利用X射线、超声波等非破坏性检测方法对制造后的压力容器进行全面检测,确保容器的质量。
4. 试压试验:在容器制造完成后,进行试压试验,以验证容器的耐压性能和密封性能。
四、安全运输措施1. 防护措施:在运输过程中,对压力容器进行合理的包装和固定,以防止容器的碰撞和倾倒。
2. 速度控制:控制运输车辆的速度,以减少冲击力对压力容器的影响。
3. 安全教育培训:对参与压力容器运输的人员进行安全教育培训,提高其安全意识和操作技能。
五、安全使用要求1. 检查维护:定期对压力容器进行检查,确保其运行状态良好,不存在泄漏等安全隐患。
2. 温度控制:对容器周围的温度进行控制,以防止温度过高造成容器爆炸的危险。
3. 物料控制:严格控制容器内的物料,杜绝危险品和易燃易爆物料的使用。
6、安全应急预案1. 火灾应急预案:制定压力容器火灾的应急预案,包括使用灭火设备、疏散逃生等措施。
压力容器安全技术管理规定压力容器是工业生产中常用的设备,用于储存和输送高压气体、液体或高温介质。
由于其工作环境复杂,一旦发生事故,可能造成严重的人员伤亡和财产损失。
为了确保压力容器的安全运行,需要制定相关的管理规定和安全技术要求。
一、压力容器的安全管理机构和职责:1. 压力容器的安全管理机构应设立专门的管理部门,负责组织实施压力容器的安全管理工作,并明确安全管理人员的职责和权限。
2. 安全管理人员应具备相关的专业知识和技能,熟悉压力容器的安全技术要求和操作规程,能够有效地进行安全管理和风险评估。
3. 安全管理人员应定期进行安全培训和考核,不断提高自身的业务水平和安全管理能力。
二、压力容器的设计和制造要求:1. 压力容器的设计应符合国家相关标准和规范,具备良好的强度和密封性能,能够承受设计压力和温度的要求。
2. 压力容器的制造过程应严格按照设计要求和相关标准进行,确保产品质量和安全性能。
3. 压力容器的材料选择应合理,具备良好的耐压和耐腐蚀性能,能够适应工作环境的要求。
三、压力容器的安全运行和维护管理:1. 压力容器的安装应符合设计要求和操作规程,避免因错误的安装导致事故的发生。
2. 压力容器的检测和维护应定期进行,确保其在使用过程中的安全性能。
3. 压力容器的维修和改造应有相应的手续和程序,并经过授权的技术人员进行,确保改造后的安全性能满足要求。
四、压力容器事故的应急处理和事后分析:1. 压力容器事故发生时,应迅速启动应急预案,组织人员进行紧急处置和救援,最大限度地减少人员伤亡和财产损失。
2. 压力容器事故发生后,应立即进行事故调查和责任认定,找出事故的原因和责任,并采取相应的防范措施,避免同类事故再次发生。
3. 压力容器事故的调查和分析结果应及时向相关部门和人员进行通报,以便吸取教训,完善安全管理措施。
五、压力容器的报废和废弃物处理:1. 压力容器的报废应按照相关规定进行,包括拆除、销毁和报废手续的办理,确保安全和环境保护。
压力容器安全技术引言压力容器是一种用来贮存或运输液体、气体或气液混合物的设备。
由于其特殊的工作条件和破裂风险,压力容器的安全性至关重要。
本文将介绍一些压力容器安全技术,以帮助人们更好地了解和管理压力容器的安全风险。
压力容器的分类根据不同的设计和用途,压力容器可以分为以下几类:1.垂直容器:高大且直立的容器,常见于工业领域。
2.水平容器:低矮且水平放置的容器,常见于船舶和卡车中。
3.球形容器:球状的容器,常见于储气罐等领域。
4.玩具容器:小型的容器,常见于儿童玩具等领域。
压力容器的安全风险由于压力容器承受着极高的内压力,一旦发生破裂或泄漏,可能导致严重的事故和伤害。
以下是一些常见的压力容器安全风险:1.破裂风险:压力容器的设计和材料强度可能会导致意外的破裂,特别是在超过设计压力范围或存在材料缺陷的情况下。
2.泄漏风险:压力容器的密封性能可能会受到损坏或老化而发生泄漏,导致气体或液体的无控制释放。
3.腐蚀风险:压力容器在长期使用过程中可能遭受腐蚀,导致结构弱化和安全性下降。
4.热损伤风险:压力容器内部的高温和压力可能导致人员烫伤或危险物质的放射。
5.过载风险:压力容器可能在运输或使用过程中超载,导致失衡和破裂。
压力容器的安全技术为了确保压力容器的安全性,以下是一些常见的压力容器安全技术:1. 设计和制造•合规性检查:压力容器应符合国家和地区的标准和规范,如ASME Boiler and Pressure Vessel Code、欧洲压力设备指令等。
•材料选择:选择合适的材料,具有足够的强度和耐腐蚀性能,以抵抗高压和腐蚀环境。
•结构设计:优化结构设计,减少应力集中和疲劳问题,提高容器的使用寿命和安全性能。
2. 安全阀和压力控制•安全阀:安全阀是保护压力容器免于过压的关键组件,它会在容器内压力超过安全范围时自动打开,释放部分压力,以保护容器免受过载的风险。
•压力控制系统:使用压力传感器和自动控制系统,监测和控制容器内的压力,确保在安全范围内工作,并避免过载和破裂的风险。
压力容器产品安全性能监督检验细则范文一、检验范围本检验细则适用于所有压力容器产品的安全性能监督检验,包括但不限于储罐、锅炉、压力容器等。
二、检验标准1.检验项目:(1)外观检验:包括容器表面是否有裂纹、变形、氧化等缺陷。
(2)尺寸检验:包括容器的长度、直径、壁厚等尺寸是否符合设计要求。
(3)焊接接头检验:包括焊缝的质量、长度、深度等是否符合相关标准要求。
(4)材料检验:包括容器所使用的材料是否符合国家标准要求。
(5)内部检查:包括容器内部是否有积水、沉淀物等。
2.检验方法:(1)外观检验:采用目视检查方法,对容器进行全面检查。
(2)尺寸检验:采用测量工具,对容器的长度、直径、壁厚进行测量。
(3)焊接接头检验:采用放射性检测或超声波检测等方法,对焊缝进行检测。
(4)材料检验:采用化学成分分析等方法,对材料进行检验。
(5)内部检查:采用内窥镜等工具,对容器的内部进行检查。
3.检验要求:(1)外观检验:容器表面不得有裂纹、变形、氧化等缺陷。
(2)尺寸检验:容器的长度、直径、壁厚应符合设计要求,允许误差在允许范围内。
(3)焊接接头检验:焊缝的质量应符合相关标准要求,不得有裂纹、缺陷等。
(4)材料检验:容器所使用的材料应符合国家标准要求。
(5)内部检查:容器的内部不得有积水、沉淀物等。
三、检验流程1.准备工作:检验人员按照检验项目准备检验所需的工具和设备。
2.外观检验:检验人员对容器表面进行全面检查。
3.尺寸检验:检验人员采用测量工具对容器的长度、直径、壁厚进行测量。
4.焊接接头检验:检验人员采用放射性检测或超声波检测等方法对焊缝进行检测。
5.材料检验:检验人员采用化学成分分析等方法对材料进行检验。
6.内部检查:检验人员采用内窥镜等工具对容器的内部进行检查。
7.总结报告:检验人员根据检验结果编制检验报告,并提出相关建议。
四、检验记录1.外观检验记录:检验日期:________检验人员:________容器编号:________检验结果:________2.尺寸检验记录:检验日期:________检验人员:________容器编号:________检验结果:________3.焊接接头检验记录:检验日期:________检验人员:________容器编号:________检验结果:________4.材料检验记录:检验日期:________检验人员:________容器编号:________检验结果:________5.内部检查记录:检验日期:________检验人员:________容器编号:________检验结果:________五、检验结果判定1.外观检验结果判定标准:(1)合格:容器表面无裂纹、变形、氧化等缺陷。
压力容器安全技术一、压力容器概念压力容器亦称受压容器,指内部盛装工作介质(气体或液体)且承受压力的密闭容器,并同时具备下列三个条件:1.最高工作压力(Pw)≥0.1MPa(Pw不包括液体静压力);2.内直径(非圆形截面指最大尺寸)≥0.15m,且容积≥0.025m3;3.介质为气体、液化气体和最高工作温度高于等于标准沸点的液体。
二、压力容器分类1.按用途分类(1)反应容器主要用来完成介质的物理或化学反应的容器。
如反应器、聚合釜、合成塔、变换炉等。
(2)换热容器主要用来完成介质热量交换的容器。
如热交换器、蒸发器、消毒锅等。
(3)分离容器主要用来完成介质的流体压力平衡、净化、分离等的容器。
如缓冲器、干燥器、过滤器、吸收塔等。
(4)贮运容器主要用来盛装生产和生活用的原料气体、液体、液化气体的容器。
如贮罐、槽车等。
2.按压力分类压力容器按其工作压力的大小可分为低压(0.1MPa≤P<1.6MPa)、中压(1.6MPa≤P<10MPa)、高压(10MPa≤P<100MPa)、超高压(P≥100MPa)四类3.从安全监察角度分类一类容器、二类容器、三类容器三、压力容器的断裂形式及原因1.塑性断裂是压力容器在内部压力作用下,器壁上产生的应力达到材料的强度极限而发生的。
在塑性断裂前,器壁产生较大的塑性变形,若此时内部压力继续增高,容器的变形就会不断增大,器壁的厚度将进一步减薄。
当器壁上的应力达到材料的断裂强度时,容器即发生破裂。
塑性断裂的容器一般不产生碎片,只是裂开一个破口。
2.脆性断裂发生脆性断裂的容器,破裂后经检查并没有发现有可见的变形现象,而且根据破裂时的压力进行应力计算,器壁上的应力水平远远低于材料的强度极限,有的甚至还低于屈服极限。
造成脆性断裂的主要因素,一是容器存在缺陷;二是材料的韧性差。
由于金属材料的韧性随着温度的降低而下降,所以脆性断裂一般都发生在温度较低的情况下。
脆性断裂的过程是器壁裂纹迅速扩展的过程,预先没有明显的变形迹象,断裂往往在一瞬间发生,且容器承受的压力在正常的工作压力范围内,所以这是一种非常危险的破坏形式。
压力容器安全评定规范篇一:压力容器的安全性评定技术压力容器的安全性评定技术摘要:压力容器作为广泛应用于电力、航天、化工、石油、能源等诸多工业部门的一个重要部件,同样也是一种极易发生重大事故的特殊设备。
因此,压力容器安全性评定技术对保障压力容器的安全运行至关重要,本文中,笔者将阐述目前常用的压力容器安全评定技术:弹塑性断裂力学评定方法、线弹性断裂力学评定方法、失效评定图法、疲劳断裂评定方法,并简要探讨压力容器安全评定技术的发展趋势。
关键词:压力容器安全性评定趋势压力容器作为广泛应用于电力、航天、化工、石油、能源等诸多工业部门的一个重要部件,同样也是一种极易发生重大事故的特殊设备。
目前大部分压力容器都采用焊接方法制造,但是由于运行条件、焊接工艺以及焊接结构固有的缺点,几乎所有的压力容器都不可避免的存在各种缺陷,如母材中的冶金夹层、未焊透、夹渣、焊缝中的气孔等,因此,压力容器的安全评定技术的研究和应用历来受到各部门和有关学者的重视。
本文中,笔者将阐述目前常用的压力容器安全评定技术,并探讨压力容器安全评定技术的发展趋势。
1 目前常用的压力容器安全评定技术(1)弹塑性断裂力学评定方法。
该方法以弹塑性断裂力学为基础,主要有J积(来自: 小龙文档网:压力容器安全评定规范)分理论法和裂纹尖端张开位移法(COD法)。
Rice于1968年提出J积分评定方法,该理论利用与路径无关的,避开裂纹尖端的能篇二:《压力容器使用安全管理制度》《压力容器使用安全管理制度》压力容器使用安全管理制度目录(一)相关人员岗位职责;(二)安全管理机构职责;(三)压力容器安全操作规程;(四)压力容器技术档案管理规定;(五)压力容器日常维护保养和运行记录规定;(六)压力容器经常性安全检查、年度检查和隐患整治规定;(七)压力容器定期检验报检和实施规定;(八)压力容器作业人员管理和培训规定;(九)压力容器设计、采购、安装、改造、维修、报废等管理规定;(十)压力容器事故报告和处理规定;(十一)贯彻执行政策法规及有关安全技术规范和接受安全监察规定; (十二)压力容器事故应急救援预案。
简单压力容器产品安全性能监督检验细则是根据相关法律法规制定的,用于监督压力容器产品安全性能的检验细则。
下面是一些常见的监督检验细则:1. 材料检验:对压力容器所使用的材料进行化学成分、力学性能和物理性能等方面的检验,确保材料符合相关标准和规定。
2. 设计和制造检验:对压力容器的设计和制造过程进行检验,包括设计计算和绘图、焊接和连接工艺的合理性、制造工艺和设备条件等方面的检验。
3. 接触介质检验:对压力容器与介质接触部分进行检验,包括内部腐蚀、喷涂及涂料、密封性能等方面的检验,确保介质不会对容器产生危害。
4. 整体性能检验:对压力容器的整体性能进行检验,包括最高使用温度和压力、耐水压试验、安全装置和附件的功能等方面的检验。
5. 标志和铭牌检验:对压力容器的标志和铭牌进行检验,确保标志和铭牌的内容准确清晰,符合相关要求。
6. 使用和维护检验:对压力容器的使用和维护情况进行定期检验,包括定期检查、保养和维修记录的审核等方面的检验。
以上只是一些常见的安全性能监督检验细则,实际执行过程中,还会根据具体的压力容器类型和使用情况制定更为详细的细则,以确保压力容器产品的安全使用。
简单压力容器产品安全性能监督检验细则(2)简单压力容器是一类常见的工业设备,广泛应用于石油、化工、制药、冶金等领域。
为了确保其安全性能,必须进行监督检验。
本文将就简单压力容器产品的安全性能监督检验细则进行详细阐述。
一、检验范围简单压力容器产品的检验范围主要包括以下几个方面:1.材料检验:检查容器材料的牌号、化学成分、机械性能、冲击性能等。
2.结构检验:检查容器的结构设计是否满足标准要求,包括容器的外形尺寸、连接、支撑、密封等。
3.焊接检验:检查容器的焊接质量,包括焊缝的形状、焊缝的质量、焊接材料的合格证书等。
4.强度检验:检查容器的强度计算是否符合标准要求,包括容器的设计压力、试验压力、安全系数等。
5.安全装置检验:检查容器的安全装置是否符合标准要求,包括安全阀、压力表、疏水阀等。
压力容器产品安全性能监督检验细则范文第一章总则第一条为了加强压力容器产品的质量监督管理,确保压力容器产品安全性能和使用效果,根据国家相关标准和规定,制定本细则。
第二条本细则适用于压力容器产品的安全性能监督检验工作。
第三条压力容器产品的安全性能监督检验按照国家相关标准进行,重点检验以下几个方面:(一)压力容器产品的工艺制造过程;(二)压力容器产品的材料和构造;(三)压力容器产品的泄漏情况;(四)压力容器产品的可靠性和耐久性;(五)压力容器产品的运行性能;(六)压力容器产品的安全防护措施。
第二章压力容器产品工艺制造过程监督检验第四条压力容器产品的工艺制造过程监督检验应按照国家有关标准,对工艺制造流程进行全面检查。
第五条压力容器产品的工艺制造过程监督检验的重点内容包括:(一)压力容器产品的工艺设计和方案;(二)压力容器产品的材料选用和检验;(三)压力容器产品的加工工艺和过程控制;(四)压力容器产品的装配和焊接工艺;(五)压力容器产品的非破坏性检验和破坏性检验。
第六条压力容器产品的工艺制造过程监督检验应由具备相应资质和经验的专业检测机构进行,并出具监督检验报告。
第三章压力容器产品材料和构造监督检验第七条压力容器产品的材料和构造监督检验应按照国家相关标准,对材料和构造进行全面检查。
第八条压力容器产品的材料和构造监督检验的重点内容包括:(一)压力容器产品的材料选用和性能检验;(二)压力容器产品的构造设计和可靠性评估;(三)压力容器产品的密封性能和泄漏情况检验;(四)压力容器产品的焊接和铆接质量检验;(五)压力容器产品的附件和仪表安装检验。
第九条压力容器产品的材料和构造监督检验应由具备相应资质和经验的专业检测机构进行,并出具监督检验报告。
第四章压力容器产品泄漏情况监督检验第十条压力容器产品的泄漏情况监督检验应按照国家相关标准,对泄漏情况进行全面检查。
第十一条压力容器产品的泄漏情况监督检验的重点内容包括:(一)压力容器产品的密封性能检验;(二)压力容器产品的压力保持能力检验;(三)压力容器产品的压力流失情况检验;(四)压力容器产品的渗漏和渗漏率检验。
压力容器的安全评价1、压力容器安全评价的必要性随着科技与社会经济的进步,各种先进设备在我们的生活中发挥着重要作用,与此同时这些设备也易发生事故,对我们的生活造成威胁。
压力容器就是其中的一种,而且多用于石油化工行业,所以一般由压力容器引发的事故带来的灾害比较严重,因为压力容器事故引发的二次事故难以遏制。
压力容器的工作条件恶劣,容易发生事故。
压力容器的工作介质常常具有较强的腐蚀性、氧化性;压力容器通常需要开孔或有其他结构,容易产生复杂的局部应力,可能导致承压部件破裂;压力容器的压力可能由于操作失误超出其承受范围;压力容器多采用钢制焊接结构,在焊缝部位常出现漏检或标准允许缺陷,在使用过程中,压力容器不便停用检查,常因缺陷扩展导致破裂。
所以压力容器的安全评价应引起人们的重视。
2、压力容器安全评价方面的法律、法规和标准体系目前,世界各国都结合本国实际情况和管理要求,制订了适合本国国情的法律、法规和标准体系。
我国结合我国国情制订了从法律(《中华人民共和国特种设备安全法(草案)》)、法规、规章(管理规定、办法)、综合技术法规至技术标准的完整体系,并不断的改进、完善。
我国先后制订了《特种设备安全检查条例》、1/ 4《压力容器安全技术监察规程》、GB150-1998《钢制压力容器》、GB151-1999《管壳式换热器》等法规和技术标准。
其中,《炼油厂腐蚀在线监测管理系统》已经在我国多数石油化工进行广泛使用。
3、评价目的与意义压力容器广泛用于电力、机械、石油化工、冶金、轻工、采矿以及核电等,渗透在工业和社会生活的各个领域,但是由于其承压大小、局部应力、恶劣的工作环境以及接触腐蚀性介质等因素的共同作用,压力容器易发生事故,且事故造成的后果不仅是设备报废,严重地危及工作人员与工厂,甚至对周围环境产生恶劣的影响。
通过对压力容器的安全评价,可降低事故发生的概率,减少损失,提高设备的安全可靠性与的经济效益。
4、评价方法世界各国陆续开展了含缺陷结构完整性评定方法的研究。
压力容器产品安全质量监督检验规则模版1. 引言压力容器是一种重要的工业设备,其产品安全质量的监督检验是确保其正常运行和使用安全的重要环节。
为此,制定科学、规范的检验规则是必不可少的。
本文将针对压力容器产品的安全质量监督检验进行规定,以确保其产品符合相关标准并能够安全使用。
2. 适用范围本规则适用于所有压力容器产品的安全质量监督检验。
3. 总则3.1 检验目的本检验规则的目的是对压力容器产品的安全质量进行监督检验,确保其设计、制造、安装和使用过程中的安全性。
3.2 检验依据本检验规则的依据包括国家相关标准、法律法规以及产品技术规范等。
3.3 检验内容本检验规则的内容包括压力容器产品的设计、材料、制造工艺、安装、使用、维护保养等方面的检验。
3.4 检验机构检验工作由符合国家相关要求的检验机构进行。
4. 检验要求4.1 设计检验4.1.1 设计文件检验对压力容器产品的设计文件进行检验,包括设计计算书、设计图纸等,确保设计满足相关标准和技术规范的要求。
4.1.2 材料检验对压力容器产品所使用的材料进行检验,包括材料的化学成分、力学性能等,确保材料符合相关标准的要求。
4.1.3 结构检验对压力容器产品的结构进行检验,包括焊缝的质量、接头的强度等,确保结构的安全可靠。
4.2 制造检验4.2.1 制造工艺检验对压力容器产品的制造工艺进行检验,包括焊接工艺、热处理工艺等,确保制造工艺符合相关标准的要求。
4.2.2 检验装置检验对用于压力容器产品检验的检验装置进行检验,包括压力计、温度计、流量计等,确保检验装置的准确性和稳定性。
4.3 安装检验4.3.1 安装质量检验对压力容器产品的安装质量进行检验,包括连接件的紧固程度、密封性等,确保安装质量符合相关标准的要求。
4.3.2 安装位置检验对压力容器产品的安装位置进行检验,包括安装地面的承载能力、周围环境的影响等,确保安装位置符合相关标准的要求。
4.4 使用检验4.4.1 运行状态检验对压力容器产品在正常运行状态下的性能进行检验,包括压力、温度、流量等参数的监测,确保产品在正常运行状态下能够达到设计要求。
1、简述压力容器安全的重要性和压力容器安全工程学的任务。
重要性:压力容器是内部或外部承受气体或液体压力,并对安全性有较高要求的密闭容器,一般泛指在工业生产中用于完成反应、传质、传热、分离和储存等生产工艺过程的设备。
压力容器是国民经济各个部门和人民生活中广泛使用的一类特种设备,它们大多数是在高温、高压、低温、疲劳及腐蚀性介质等苛刻工况下运行。
压力容器由于密封、承压及介质等原因,容易发生爆炸,燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故。
压力容器爆炸时,可能造成以下严重后果。
压力容器由于失效而造成严重后果的称为压力容器事故,事故的后果包括人员伤亡、设备和厂房破坏等。
压力容器事故造成的破坏,不仅使工厂停产,污染环境和影响社会安定,而且还会使国家和人民的生命财产造成难以估计的损失。
因此,压力容器安全问题的研究具有重要的意义。
任务:压力容器安全技术的任务就是要了解国内外的相关规范和标准,以压力容器的安全分析为中心,研究它的各种破坏形式和不安全因素,以及防止事故发生的具体措施和现代化的检测、评价方法。
2、简述压力容器超压的原因。
压力容器在运行过程中超载,主要有以下几方面的原因:1)自身不产生压力的压力容器,由于以下情况可能产生超压,(1)输入气量大于输出气量;(2)管道被异物堵塞(包括腐蚀产物);(3)阀门操作失误。
2)较高压力系统的介质进入较低压力系统使压力容器形成超压。
3)压力容器装料过量产生超压,装液过量可能会使器内在较低的温度时即被液体所充满。
随着环境温度升高,不仅使饱和蒸汽压增大,而且因液体体积增大,挤占气相空间,形成满液,并引起超压。
4)反应器中产物的化学反应剧烈,当操作失控时可能产生超压。
3、简述压力容器事故率高的原因。
1、工作条件恶劣2 、局部应力比较复杂3 、容易产生超压4 、管理方面的原因4、简述安全科学和安全工程。
1、安全科学:分析、控制人、机、环境系统中任何危害人类健康和安全的因素,研究这些因素的规律,以及可能发生的危害,使人、机、环境系统达到最佳状态的科学。
压力容器安全性评价技术
随着高新技术的不断发展,对压力容器的安全性提出了更多的要求,压力容器通常处于承压状态下运转工作,由于其接触的介质大多是易燃易爆或高温物,一旦出现故障,不但会影响正常的生产,还会引起火灾爆炸等重大事故,严重威胁人们的生命财产安全,因此,压力容器的安全性,具有重要的意义。
关键字:压力容器;安全;评估与检测
Absrtact:with the development of high and new technology,more requirements are put forward for the safety of pressure vessels. Pressure vessels usually operate under pressure,because most of the media they come into contact with are flammable,explosive or high temperature materials.Once failure occurs,it will not only affect normal production,but also cause major accidents,such as fire and explosion,which seriously threaten the safety of people’s lives and property. Therefore,the safety of pressure vessels is of great significance.
Keywords:pressure vessel;safety;evaluation and detection
一、国内外研究现状
国内外科学家对各种金属构件在腐蚀环境下的断裂失效进行了多方面的研究,取得了丰硕的成果。
早在20世纪30-40年代,国际上就开始了对概率安全评定(PSA)的研究,在建立模型中考虑了参数的实际离散性。
1980年代后期,我国也开展了一些这方面的研究工作,取得了良好效果。
目前,国内外主要针对特定的装置进行风险评估,或者对材料在某种介质下的特殊行为进行实验研究。
基于弹塑性力学和断裂力学的含缺陷压力容器安全评估研究已经比较深入,在《压力容器安全技术监察规程》中也允许开展缺陷评定来处理一些存在难以消除的严重缺陷但又有使用价值的压力容器,但这是以牺牲安全为前提条件的,国内还有争议,西方国家官方也未认可,目前在国内尚处于控制使用,仅限于在大型关键和确需的前提下开展。
我国石化企业里面压力容器普遍存在超期服役的现象,均匀腐蚀与局部冲刷腐蚀的比例偏高,凹坑与局部减薄很多,属于體积型缺陷,主要失效模式是由塑性极限载荷控制的。
一类是原始先天缺陷,由于表面缺陷打磨形成凹坑,在使用中没有介质腐蚀的话,这类凹坑或局部减薄一般不会发生变化,是死缺陷,而且位置固定,容易发现与监控,危害性相对较小;另一类是使用中产生的凹坑与减薄,如腐蚀坑、冲刷、磨损、沟槽等等,这类缺陷是活缺陷,局部减薄尺寸会不断加大,可能存在于管道与设备的任何位置,难于发现且危害性较大。
我国从1970年代初开始研究压力容器断裂理论,经过十年的研究工作,汲取国际上先进的压力容器缺陷评定技术,于1984年颁布了我国的压力容器缺陷评定标准,即“压力容器缺陷评定规范(CVDA-1984)”。
该标准直接引用了国外标准中比较
成熟的方法,即以CTOD理论为基础,对脆断、疲劳、泄漏、塑型失稳给出了比较具体的评定方法,对应力腐蚀、腐蚀疲劳、蠕变和疲劳的评定也给出了一般性的指导原则。
二、压力容器主要失效原因
压力容器的失效形式有强度失效、刚度失效、稳定性失效、密封失效等。
压力容器的基本要求是安全性和经济性。
安全是核心问题,在充分保证安全的前提下尽可能做到经济。
保证安全,不是盲目地增加壁厚,提高材料材质,而应从合理的结构设计、精确的强度计算、合理的材料选用以及正确的技术要求等方面入手。
通常应使所设计的压力容器满足有足够的强度、刚度、使用寿命以及合理的结构。
压力容器的失效无论是爆炸还是泄露往往都会造成巨大的损失甚至人员伤亡。
因此,压力容器作为特种设备之一必须按照规范进行设计、制造、使用与管理,以保证其强度、刚度、稳定性及密封性能够满足要求。
在实际使用中,压力容器的实效大多是由于腐蚀、疲劳和容器器壁中存在过大的缺陷等原因造成,因此除满足常规的强度条件外,还应根据不同情况进行特殊考虑和分析。
大型的炼化企业都专门设有防腐车间,但是防腐蚀工作还仅仅停留在防范和防止层面,没有提高到腐蚀控制的高度。
腐蚀控制是个系统工程,它包括设计、制造、安装、使用、维修等一系列过程,并要求从技术和经济的角度来衡量腐蚀控制的效果。
防腐蚀措施多种多样,有耐蚀金属材料及设备、耐蚀非金属材料及设备、防腐蚀涂料及涂装、耐蚀施工技术及机具、缓蚀剂、腐蚀测试、监控、分析和电化学保护等内容。
三、压力容器检查方法
压力容器检查的主要内容包括压力容器外表面有无裂纹、变形、泄漏、局部过热等不正常现象;安全附件是否齐全、灵敏、可靠;紧固螺栓是否完好、全部旋紧;基础有无下沉、倾斜以及防腐层有无损坏等异常现象。
外部检查既是检验人员的工作,也是操作人员日常巡回检查项目。
发现危及安全现象(如受压元件产生裂纹、变形、严重泄渗等)应予停车并及时报告有关人员。
压力容器内外部检验必须在停车和容器内部清洗干净后才能进行。
检验的主要内容除包括外部检查的全部内容外,还要检验内外表面的腐蚀磨损现象;用肉眼和放大镜对所有焊缝、封头过渡区及其他应力集中部位检查有无裂纹,必要时采用超声波或射线探伤检查焊缝内部质量;测量壁厚,若测得壁厚小于容器最小壁厚时,应重新进行强度校核,提出降压使用或修理措施;对可能引起金属材料的金相组织变化的容器,必要时应进行金相检验。
通过检验,对检验出的缺陷要分析原因并提出处理意见。
修理后要进行复验。
压力容器内外部检验周期为每三年一次,但对强烈腐蚀性介质、剧毒介质的容器检验周期应予缩短。
运行中发现有严重缺陷的容器和焊接质量差、材质对介质抗腐蚀能力不明的容器也均应缩短检验周期。
压力容器全面检验除了上述检验项目外,还要进行耐压试验(一般进行水压试验)。
对主要焊缝进行无损探伤抽查或全部焊缝检查。
但对压力很低、非易燃或无毒、无腐蚀性介质的容器,若没有发现缺陷,取得一定使用经验后,可不作无损探伤检查。
容器的全面检验周期,一般为每六年至少进行一次。
对盛装空气和惰性气体的制
造合格容器,在取得使用经验和一两次内外检验确认无腐蚀后,全面检验周期可适当延长。
压力容器受压元件承受的的载荷形式多种多样,但就其受力性质而言,可分为热应力分析、机械应力分析及稳定性分析。
压力容器在频繁交变的机械应力和热应力作用下,将使金属材料发生疲劳损伤,缩短容器的使用寿命。
有限元分析作为一种先进的分析计算手段,目前已经越来越广泛地应用于压力容器的分析与设计中。
有限元的核心思想是结构的离散化,就是将实际结构假想地离散为有限数目的规则单元组合体,实际结构的物理性能可以通过对离散体进行分析,得出满足工程精度的近似结果来代替对实际结构的分析,这样可以解决很多实际工程需要解决而理论分析又无法解决的复杂问题。
四、结束语
通过分析明确,当前伴随我国社会经济的不断发展,我国工业也不断发展,为此,压力容器得到了广泛的应用。
但是、压力容器在使用过程中,也会出现一定的问题,因此压力容器安全检测极为重要。
参考文献:
[1]赵在理.压为容器的结构分析与安全评估研究[D].武汉理工大学,2006,(12):30-45.。