欧阳洋 崔洋

摘要：压力容器设备广泛应用于化工生产中，由于容器内部的存在压力，所以其安全性关系到化工企业的正常运行，甚至影响到周围环境和相关工作人员的安全，所以对化工设备压力容器进行保养，防止其遭到破坏是十分必要的。化工压力容器的破坏主要表现为韧性破裂、脆性破裂、疲劳破裂以及腐蚀破裂等，本文主要分析如何根据不同的破坏因素而制定出相应的预防措施。

关键词：化工设备;压力容器;破坏原因;预防措施

压力容器是化工业中常用的特种设备，在化工生产中，压力容器的安全性能尤其重要。化工压力容器原材料易受环境腐蚀，容器的焊接部位易发生断裂等故障。面对复杂的生产环境和极易产的安全故障因素，化工企业相关人员对压力容器的破损予以重视，及早发现问题并及时处理，以消除安全隐患。

1、压力容器损坏的原因

1.1突破容器疲劳极限而发生破损

压力容器出现疲劳破裂是由于金属表面形成一个驻留滑移带，裂纹随着切应力的方向向着容器内部不断扩展，进而转向和主应力垂直的方向，该过程的裂纹扩展速度较为缓慢，但是若不及时对裂纹进行处理，随着时间的增长以及压力容器的使用，裂纹就会穿过晶面迅速向着主应力垂直的方向再度扩展。压力容器出现疲劳裂纹的主要原因是因为容器所承受的循环负荷变化较大，在加上局部应力过高，极大的超出了容器所能够承受的压力。还有就是容器在制造过程中出现的问题，应用一些高强度的低合金钢材和一些超厚的材料，让容器的焊接难度大大增加，最终导致焊接的质量较低，很容易发生疲劳破裂。就特征而言，疲劳破裂和脆性破裂都没有较为明显的特征，变形程度较小，不易察觉。另外，压力容器也会在温度和承载力变化过大的情况下发生破裂，而产生破裂的位置一般是承受应力的主要部位，或者在生产过程中存在质量问题的部位，产生的疲劳裂纹通常都能穿透容器壁。

1.2脆性损坏与韧性变形脆性损坏

发生在压力容器外来压力低于器壁极限时，一般受温度环境的影响，在出现损坏前不会出现较明显的预兆，因此较难提前进行预防维护。损坏原因主要包括容器焊接处理不当、材料抗压性能差等。而韧性变形的出现主要是因为压力容器外壁承受的压力过大。不同于脆性损坏，韧性破坏会发生塑性变形，使得容器器壁越来越薄，瓶身越来越大。同时，随着外部压力越来越大，一旦突破器壁口极限，就会导致器壁口开裂，虽不会产生碎片，但对化工生产仍会造成严重影响。制作时未选用正确材料、未进行规范操作、容器长期处于高负荷使用都是压力容器出现韧性变形的主要原因。

1.3化学物质腐蚀容器

众所周知，化工产品的原材料都带有一定程度的腐蚀性，而长期装载有腐蚀性化学物质的压力容器就会不断被腐蚀，使得器壁逐渐变薄。这时，如果继续使用该容器承受过大压力，就极易出现破裂现象。但现研发出的高质量压力容器可以很好地克服腐蚀问题，因此要想预防化学物质腐蚀造成的容器破坏，就必须提高容器的材料质量与制作品质。

1.4蠕变

当压力容器长时间在高温环境下工作时，容器材料就会随着时间的推移降低相应的性能，该性能表现为器壁发生变形，容器的体积慢慢变大，最后导致材料的韧性降低，最终发生低应力脆断的概率大大增加，当情况进一步严重时，就会出现蠕变破裂，而容器在高温的情况下负载会不断增大，还会造成另外一类容器破裂，也就是所谓的蠕变疲劳破裂。

2、压力容器损坏的预防策略

2.1压力容器的疲劳损坏预防

压力容器的疲劳破裂带来的负面影响较大，为了缓解这一问题，我们应该尽量减少长时间加压的操作。另外，为了尽量减少压力容器的超负荷运行发生率，我们应该尽量减少重复操作的出现，把压力容器破裂问题控制在合理范围内。压力容器的制作需要采用性能较强的材料，特别是在压力容器的生产过程中，应该严格按照相关要求进行操作，在确保压力容器正常工作的前提下降低其器壁压力。为此，工作人员可以通过卸载或者加压的方式降低压力容器的疲劳损坏发生率。

2.2压力容器的脆性损坏预防

为了缓解压力容器的脆性损坏问题，我们应该结合实际需求科学选择容器材料，结合实际需求合理选择质量较好的材料才能提升压力容器的自设质量，从而有效降低压力容器脆性破裂问题的出现。不仅如此，相关操作也应该严格相关要求落实，否则就会造成压力容器的破裂问题。压力容器制作工作人员应该严格按照要求选择合适的材料，通过提升容器材料质量进一步提升压力容器的综合性能，从而提升压力容器的抗变形水平。在压力容器的安装过程中，工作人员应该认真做好焊接工作，确保焊接连接点的选择准确性，尽量降低压力容器的焊接问题发生率。在化工企业压力容器的运用过程中，应该定期做好检查工作，确保压力容器的正常稳定运行。

2.3压力容器的韧性变形预防

只有严格按照相关要求落实好压力容器的设计和生产操作及材料选择工作，才能有效提升压力容器的质量。在压力容器的使用和生产过程中都需要降低超负荷问题的出现率，另外还应该结合实际情况进行预防，并每隔一段时间进行一次压力容器设备的科学检查，确保压力容器设备的正常工作，从而有效增加压力容器的使用时间。工作人员需要不断提升压力容器的自身性能，这样才能增强压力容器的抗压能力。在压力容器的设计制作工作中，我们需要按照生产需要和环境需要提升压力容器的运行荷載能力。施工工作人员应该确保压力容器自身作用的发挥，结合实际情况调整容器的安装方案，把容器和检测设备结合在一起，提升压力容器的抗任性破坏能力。

2.4腐蚀破裂预防措施

由于腐蚀破裂出现的原因以及类型的不同，所以在对其采取措施时也要根据实际情况进行预防，针对应力腐蚀可以选择一些对于应力腐蚀不太敏感的材料，并添加相应的缓蚀剂，在容器的制造过程中尽可能的避免应力过于集中，然后就是降低材料对于脆性的敏感度，防止周围出现有氢环境。通过防腐蚀材料的涂抹，可起到预防腐蚀的作用，常用防腐蚀材料包括：（1）油脂涂料。该材料具有经济性、涂刷性较强、提升表面湿润性的等特点。但是在实际应用过程中，油脂材料的机械性能相对较差，且漆膜相对较软，涂抹后需较长的周期才能干燥。同时，油脂材料的防水性相对较差。（2）生漆。生漆材料的应用具有较强的附着力，可以提升容器表面的光泽度，其漆膜坚韧性较强，在抵抗油性腐蚀、水腐蚀等方面表现优异。但此材料的应用存在一定缺点，如生漆材料具有毒性，在材料涂抹、使用过程中，若人员防护不到位，极易出现皮肤过敏的问题。（3）酚醛树脂材料。酚醛材料在现阶段容器保护中的应用较为少见，虽然此种材料的应用有着较为理想的抗腐蚀效果，但是应用成本较高，且施工过程极为繁琐。（4）环氧树脂材料。此材料应用有着较好的腐蚀抵抗效果，常用固化剂包括芳香胺及其改性物、聚酰胺树脂等。

2.5蠕变破裂预防措施

首先要做的就是按照国家相应的标准进行容器的制造，尽量选择满足高温力学性能相关的材料，且在容器的使用过程中不能让其长时间在高温环境下运行，控制好容器壁的温度，一旦容器出现塑性变形的痕迹，就要及时对其进行处理，防止容器破裂发展为蠕变破裂，最后就是要加强工作人员的检查力度，时刻观察容器的情况，一旦有出现破裂的痕迹，就要立即采取相应的预防措施。

结束语

压力容器在正常的使用过程中也容易产生破损情况，这是属于可控范围内的。但如果化工企业相关人员对压力容器的破损不予以重视，就可能引发更为严重的生产事故，不仅会对企业经济利益与品牌形象造成影响，还有可能威胁工人的生命安全。为规避上述现象，必须做好压力容器的检查与预防工作。

参考文献

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