从压力容器事故处理分析设备设计制造本质安全

从压力容器事故处理分析设备设计制造本质安全

毛明瑶

身份证号：370321198806151827   山东省淄博市256400

摘要：压力容器在具体使用过程中，导致其发生火灾及事故问题的成因往往极具复杂性。鉴于此，本文主要通过分析压力容器的事故处理探讨设备在设计制造层面的本质安全，仅供参考。

关键词：压力容器；设备；事故；处理分析；设计制造；安全

前言

压力容器，即盛装液体或气体，承载着一定压力的密闭性设施设备，现阶段被广泛运用至军工、民用、工业等领域当中，占据地位较为重要，但设计制造实施过程极易因各层面因素导致缺陷问题产生，严重威胁着设备的使用安全。故通过分析压力容器的事故处理探讨设备在设计制造层面的本质安全，提出相应的安全保障建议有着突出的现实意义。

1、设计及制造缺陷问题

1.1 在设计层面

一是，用户提供的设计条件缺乏全面性。用户并未提供完整的各项操作参数，实际使用地点如风雪载荷、环境温度等自然条件情况、抗震设防实际烈度和设计所需各项必要条件等。设计者结合以往的经验，参照类似设施设备开展设计活动；二是，并未全面掌握压力容器的标准规范。特别是中小型压力容器的制造企业内的设计者，并未全面掌握压力容器的标准规范，或者掌握得不够透彻，缺乏实践经验，无法更为全面细致地掌握压力容器各种失效模式机理，具体表现为压力容器具体设计过程选材缺乏科学合理性，缺乏妥当的腐蚀防护，如某氯碱的生产企业，其氯乙烯的单体贮罐有泄漏事故发生，通过实地调查分析发现是因选材缺乏科学合理性，腐蚀致使介质发生泄漏事故问题，严重威胁着企业总体的生产作业安全[1]；三是，结构设计缺乏合理性。压力容器的主体结构设计极少出现问题，在结构设计层面缺陷问题集中发生于开孔、开孔的补强结构、大开孔、法兰、结管和壳体部分连接结构等层面，大部分设计者因未全面掌握技术标准所致。某生产制造企业塔器耐压现场试验分析发现入孔的补强圈和接管、筒体的连接位置有漏水现象出现。此塔器介质易燃且易爆，依照现行规范及要求，需设成全焊透式结构，经检查后发现其设计图为非全焊透式，制造出产品则属于非全焊透式结构，各部位均潜在焊接缺陷问题；四是，腐蚀防护问题。设计压力容器时，介质会腐蚀材料，故需着重考虑到介质腐蚀性，容器内部介质会流动及积存，需设计制造企业能够高度重视压力容器的用料选定、生产制造工艺及热处理各个节点。腐蚀问题往往复杂性突出，涉及知识内容相对较多，过程倘若缺乏周全考虑分析，则极易有隐患问题产生。依照腐蚀问题发生面积的大小情况，可分成局部腐蚀及全面腐蚀。在具体设计过程中，全面均匀的防腐蚀措施即为结合介质对于材料实际腐蚀速率，通过腐蚀裕量的确定实现有效把控；针对局部腐蚀，处理难度相对较高，因具备腐蚀机理复杂性突出，处理过程相对繁琐，局部腐蚀包含着缝隙腐蚀、孔蚀、冲刷腐蚀、腐蚀疲劳、氢致开裂、应力腐蚀、电化学腐蚀、选择性腐蚀、晶间腐蚀等。设计者若被动地理解压力容器相关设计规范及标准，因局部腐蚀所致泄漏问题发生，最终极易酿成严重的火灾及爆炸事故，严重威胁着企业的生产经营安全。

1.2 在制造层面

一是，材料选用缺陷。压力容器具体制造过程，部分企业因用料采购、库存、工期各层面因素所致材料代用情况产生，经常会出现以次充好、以厚代薄等问题。以次充好，即以次品材料代替质量良好的材料，严重威胁着压力容器总体制造质量及使用安全；所谓以厚代薄，即以厚板材替代薄板材，表面强度看似提高，实则并未真正增加，局部极易有脆性断裂现象产生。以厚代薄，致使后续设计焊接作业、无损检测、热处理相关工艺均发生变化。壳体加厚，容器重量增加，容器支座及其基础的受力状况会逐渐恶化；二是，焊接缺陷问题。针对开孔、开孔的补强结构、大开孔、法兰、结管和壳体部分连接结构，还有要求局部实施无损化检测容器壳体，因缺乏严格的制造控制，并未严格依照设计图开展生产制造活动，组对及焊接作业缺乏规范化，检查工作做到不够细致，致使焊接作业节点有缺陷问题产生。如现场对石油液化油气的储罐实施检验过程，经磁粉探伤若发现其排污口的接管和壳体连接位置存在着表面裂纹缺陷问题，便需积极落实超声波现场测定，经测定后发现埋藏着裂缝缺陷，通过与焊接技术员密切沟通交流则了解到，此部分无需实施超声波现场检测，仅需将表面裂缝消除。如此便表明了该企业并不重视此部分的安全检测及控制，存在着严重的失控问题[2]；三是，热处理的隐患问题。对压力容器实施热处理，包含成型受压的元件恢复力学特性热处理作业工艺、焊接消除应力的热处理、材料的力学性能改善热处理等过程。整个热处理工艺方案是否正确、执行的到位与否，均直接影响着压力容器总体运行安全。现阶段因受行业现行体制和经济效益各层面的影响，部分企业对压力容器实施热处理为分包。因热处理的部分分包企业均无相应的资质认定，且缺乏严格的过程控制，隐患问题会相对突出，严重威胁着压力容器整个设备的运行安全及可靠性。

2、安全保障相关建议

2.1 笃实设计制造控制的正确认识

为尽可能地避免安全及各种缺陷问题产生，需要压力容器相关设计制造的企业单位能够笃实设计制造的控制正确认识，确保这一思想认识能够贯穿至压力容器的设计制造生产整个过程当中，实现全面控制，避免因各层面因素所致缺陷问题产生，以至于严重威胁着压力容器后期的使用安全。

2.2 重视设计制造监管制度的有效确立

相关压力容器设计制造企业应高度重视设计制造监管制度的有效确立，明确设计制造整个过程当中的各项质量及安全监管制度，设立安全质量的监管小组，对各项监管任务及责任予以明确，确保设计制造监管制度得以有效落实下去，为压力容器总体是设计制造质量及安全提供保证[3]。

2.3 重视无损化检测

对压力容器实施无损化检测，可通过磁粉探伤、射线检测、各项超声波检测技术的有效运用，确保压力容器的无损化检测得以高效落实，为压力容器总体设计制造及使用安全提供基础保障。

2.4 强化人员培训

相关压力容器企业应定期面向于压力容器相关设计制造人员开展系统化、专业化的技能及素质培训，包含压力容器的设计制造各项规范、要求、技巧、注意事项、安全及质量指标等等，以确保全体设计制造者均能够全面掌握该部分内容，提升自身设计制造的专业技能及素养，确保压力容器的设计制造工作得以高效落实。

3、结语

综上所述，压力容器在具体设计制造实施过程因各层面因素所致，极易有缺陷或者隐患问题产生，为更好地保障压力容器的使用安全，要求企业务必笃实设计制造控制的正确认识、重视设计制造监管制度的有效确立，积极落实无损化检测，并强化人员培训，以为压力容器后期的使用安全提供保障。

参考文献：

[1] 马腾. 动车运用所压力容器及后处理设备选型与配置方法研究[J]. 科技资讯, 2021, 19(025):311-312.

[2] 董迎杰. 压力容器在化工生产中的腐蚀与防护研究[J]. 科学与财富, 2019, 20(033):123-124.

[3] 郭凤明. 浅析压力容器设计中的热处理问题[J]. 山东工业技术, 2019,29(012):119-120.