朱 泳，陈 鑫，董思远，张双刀

（1. 海军装备部驻上海地区第一军事代表室，上海 200031；2. 上海船舶设备研究所，上海 200031）

0 引言

压力容器虽然没有转动机械那样容易磨损，也不像高速发动机因高频率反复载荷，极易导致疲劳损坏，但高温高压的使用条件导致其破坏率相对较高。其高压的特点还会引起爆炸导致更加具有危害性的事故，如一个容积为10 m3、压力为1 MPa 的空气贮罐，如果发生爆炸，其冲击波可以毁损30 m 外的门窗玻璃。同时压力容器通常还含有有毒、易腐蚀、易燃易爆等介质，在其发生破环的同时往往还伴随着着火、爆炸、中毒、腐蚀等具有严重危害的事故。在英国，其原子能局及联合部的调查结果显示，10 万台符合英国标 准的压力容器，在30 年的使用年限内，每年发生事故132 次，其中重大事故7 次[1]。这是针对符合标准的压力容器的调查，可以想象不符合标准的压力容器在使用过程中的事故发生率会更高。

压力容器事故较多的因素是多方面的。就技术角度来讲，其原因主要是：

1）压力容器的部件受力情况复杂，比如压力 容器的器壁开孔位置就是其结构强度上的薄弱点， 很容易从此处产生问题。

2）压力容器的使用环境苛刻，有的不但需要承受压力，还需要在高温度或者超低温度下运行。

3）目前大多数压力容器都是焊接而成的，假 设焊接工艺不达标，即使是焊缝处的微小问题，在实际使用过程中也会存在极大的安全隐患，如遇到合适的温度和压力，微小的问题就可能迅速扩大。

4）在运行过程中，操作工人对设备操作条件不熟悉，导致压力容器的压力、温度超过运行条件运行，从而产生安全事故。

1 常见的安全问题的原因

1.1 人为因素

目前，大多数企业对压力容器的管理都不到位，使用单位没有针对压力容器管理的相关制度，同时在日常使用过程中对压力容器的管理也不重视，相关的安全预防和应急措施都不完善，导致在企业对压力容器的使用中存在诸多隐患。对压力容器的作业人员其技能培训不到位，如压力容器在使用过程中对运行参数有明确的要求，操作人员在实际运行中却忽视温度、压力等参数，导致设备超温超压工作，从而引发泄露乃至爆炸等事故。此外，若压力容器相关的作业人员存在视力听力方面的缺陷，患有高血压、心脏病等疾病，又或是具有易冒险易激动等不稳定情绪，也很容易导致人为因素危险事故的发生。一些企业在用工的过程中对工人的身心状况并不重视，往往会发生由于操作人员导致的安全事故。

1.2 设备缺陷

设备缺陷主要分为2 类，一类是压力容器自身的质量或设计问题，例如材料不合格导致的强度不足、设备自身密封性不良、设备与设备之间的密封性不好、安全阀及仪器仪表等安全附件失灵等，这些现象都属于设备、设施的缺陷[2]。另一类是压力容器缺乏相应的安全防护设施，例如防护材料不恰当、防护距离不足导致工作人员受到伤害[3]。此外，压力容器的用电问题也是导致事故发生的常见原因，因为压力容器的带电设备如果存在漏电情况，就会产生静电、电火花从而引发压力容器事故。

1.3 磨损腐蚀

在压力容器运行中，容器内的器壁、焊缝等会受到容器内部介质长时间的冲刷，产生磨损，随着使用时间的增加，器壁和焊缝等就会因为磨损而出现缺陷，导致压力容器强度降低。同时在压力容器运行时还会遇到腐蚀介质、高低温介质、有毒介质、易燃易爆性物质和粉尘等比较危险的物质。因此，有缺陷的压力容器与腐蚀性物质或有毒有害物质同时存在，如果操作不当，就很有可能引发爆炸或有毒物质的泄漏，从而导致生命和财产的损失[4]。

2 压力容器问题应对措施

2.1 压力容器的制造质量

设计单位应根据技术要求及相关设计标准进行设计，给出压力容器的制造图纸，然后由具备相应制造资质的工厂完成压力容器的制造工作。同时，为了使压力容器的制造质量得到有效保证，设计单位及承制工厂还应当制定详细的工艺规程，在生产之前就做好保证[5]。

生产工厂拿到制造图纸后需进行技术消化工作，对生产过程中的关键工艺、重要点与设计单位进行沟通。生产单位完成技术消化后正式进入到压力容器制造过程后，首先需对原材料进行控制，这是制造质量控制的首要环节。压力容器承制单位应明确材料和采购控制的范围，并形成相应的标准体系。控制材料环节包括材料的选型、替代、采购、检验、验收、入库、存放、发放、标记移植等[6]。

在工厂通常是通过焊接各个连接部位来制造压力容器的，因此焊接的质量好坏也直接影响压力容器的质量好坏。这主要是由焊接材料和施焊人员技术水平决定，为了确保焊接的高质量，制造单位应该在焊接过程中加强以下几个环节：焊接材料的管理和控制、焊工资格和管理、焊接工艺文件的编制审批和使用以及焊缝返修的质量记录和控制等[7]。通过对原材料及焊接的控制，避免在筒节、封头、平板等关键性焊接部位容易出现出现不合格的焊缝等问题，从而避免因制造质量导致的压力容器事故。

2.2 磨损腐蚀情况的处理

压力容器中的化学介质是导致容器腐蚀的主要原因，通常会出现压力容器器壁厚度变薄或产生裂纹等情况，为防止危险事故发生这时就必须对压力容器进行修复。在进行压力容器腐蚀修复前需要利用超声波测厚仪、干分表等仪器对压力容器器壁的腐蚀程度进行评估。用干分表测量腐蚀坑的深度并以最大腐蚀坑深为参数，得到压力容器腐蚀程度评估的详细数据后，计算出压力容器的工作载荷能力及剩余使用寿命。对使用工况含强腐蚀性、有毒、易燃、易爆、高温、高压介质的压力容器需要重点关注，定期安排检验工作，检验合格后方可继续使用[8]。压力容器安全附件的损坏也会导致安全事故的发生，因此在日常运行中还需对安全阀门、压力表等安全附件进行检验，校验合格的安全附件方可继续使用，有缺陷的附件必须进行更换。

2.3 日常工作运行的规范

压力容器的作业环境本身具有一定的危险性，为了减小安全事故的发生几率，压力容器使用单位还应该建立健全相应的安全管理规章制度，对设备的使用要严格遵循压力容器安全技术规范。操作人员一定要选用具有较强业务素质的人员，加强压力容器作业人员的相关操作技能的培训和考核，使其能了解设备的结构性能并掌握规范的操作规程，同时必须对操作人员的工作流程进行规范。经常进行安全培训和考核，强化安全生产的意识。另外，要提高操作人员的应急能力，使其能熟练掌握危害识别能力以及应急处理措施，从而减小意外伤害。还需要建立压力容器的各种管理制度和操作规程，加强对压力容器的维护和管理。定期对压力容器进行全面检查，包括容器的内外部磨损、腐蚀情况、安全附件的状况、容器的接地保护装置以及设备的电力运行设施等[9]。

3 结论

制造质量、磨损腐蚀、人为因素等均可导致压力容器安全事故的产生，不仅影响安全生产，还会危害生命安全。在压力容器的设计制造阶段需要对设计生产制定详细的工艺规程和检验验收标准，保证压力容器的制造质量；在运行使用阶段需建立相应的操作及安全管理规章制度，提高操作人员的技术水平和安全意识，避免人为因素导致安全事故的产生。同时还需要定期对压力容器进行安全检验和设备维护，保证压力容器安全稳定运行。