壓力容器在石油化工生產(chǎn)中實(shí)際使用壽命的分析

1、<p>　　壓力容器在石油化工生產(chǎn)中實(shí)際使用壽命的分析</p><p>　　中圖分類號(hào)： TH49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p>　　壓力容器是石油化工生產(chǎn)過程中不可缺少的一種設(shè)備。壓力容器可以作為一種簡單的盛裝容器，用以儲(chǔ)存有壓力的氣體、蒸汽或液化氣體，如液氨儲(chǔ)罐、氫氣、氮?dú)鈨?chǔ)罐等。也可以作為其他石油化工設(shè)備的外殼，為各種化工單元操作（如化學(xué)反應(yīng)、傳質(zhì)、傳熱、

2、分離、蒸餾等）提供必要的壓力空間，并將該空間與外界大氣隔離，如氨合成塔、尿素合成塔、氨分離器等。壓力容器結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，但在載荷作用下，應(yīng)力分布比較復(fù)雜，尤其是在高溫、低溫、腐蝕等惡劣的運(yùn)行條件下，如管理不當(dāng)，就容易發(fā)生事故，造成嚴(yán)重的后果。 </p><p>　　1使用壽命影響因素 </p><p>　　壓力容器的使用壽命不僅和材料厚度和腐蝕有關(guān)，而且與容器的設(shè)計(jì)制造參數(shù)、使用條件、介質(zhì)特

3、性、應(yīng)力狀況、高溫蠕變、材質(zhì)劣化、環(huán)節(jié)部位性能、容器外部環(huán)境、使用管理水平有關(guān)。 </p><p>　　（1）壓力容器的開工及運(yùn)行。壓力容器投用前應(yīng)對(duì)容器及其裝置進(jìn)行全面檢查驗(yàn)收，操作人員應(yīng)了解設(shè)備，熟悉工藝流程和工藝條件，再確認(rèn)容器能投入正常運(yùn)行后，才能開工。開工過程中要嚴(yán)格按照工藝卡片的要求和操作規(guī)程操作，確保安全附件處于良好狀態(tài)。 </p><p>　?。?）使用壓力和使用溫度的控制

4、。使用壓力和使用溫度是選定容器的設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度。使用壓力的控制要點(diǎn)是控制其不超過最高工作壓力，嚴(yán)禁盲目提高工作壓力； 使用溫度的控制要點(diǎn)是控制其極端工作溫度，高溫下，控制最高工作溫度，低溫下控制最低工作溫度。 </p><p>　?。?）介質(zhì)腐蝕性及交變載荷的控制。嚴(yán)格控制介質(zhì)成分、流速、溫度、水分及PH值等工藝指標(biāo)，以減小腐蝕速度，延長使用壽命。在容器設(shè)計(jì)時(shí)盡可能地減少應(yīng)力集中。容器使用過程中應(yīng)盡量做到壓力

5、、溫度升降平穩(wěn)，對(duì)于高溫壓力容器和低溫壓力容，應(yīng)盡可能減緩溫度突變，以降低熱應(yīng)力。 </p><p>　?。?）容器運(yùn)行期間的維護(hù)與保養(yǎng)。保持完好的防腐層防止介質(zhì)對(duì)器壁的腐蝕，經(jīng)常檢查容器的緊固件和緊密封狀況，保持完好，防止產(chǎn)生 “跑、冒、滴、漏”。維護(hù)保養(yǎng)好安全裝置，減少并消除容器的震動(dòng)。 </p><p>　　2實(shí)際使用壽命的評(píng)估 </p><p>　?。?）壓

6、力容器的設(shè)計(jì)壽命是設(shè)計(jì)者根據(jù)設(shè)計(jì)委托單位提出的設(shè)計(jì)條件，結(jié)合容器的設(shè)計(jì)參數(shù)和使用條件給出的一個(gè)預(yù)期數(shù)據(jù)，并不是壓力容器的真正的使用壽命。對(duì)于已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限的壓力容器，或者未規(guī)定設(shè)計(jì)使用年限，但是使用超過20年的壓力容器，如果要繼續(xù)使用，使用單位應(yīng)當(dāng)委托有資格的特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，經(jīng)過使用單位主要負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)后，方可繼續(xù)使用。 </p><p>　　（2）對(duì)于使用年限較長的壓力容器，由于沒有使用年

7、限的限制規(guī)定，一般由檢驗(yàn)單位進(jìn)行定期檢驗(yàn)后根據(jù)設(shè)備具體狀況確定檢驗(yàn)周期，檢驗(yàn)周期是檢驗(yàn)人員對(duì)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)分析后得出的，體現(xiàn)的是在一定時(shí)間內(nèi)、在一定操作條件下，容器發(fā)生失效風(fēng)險(xiǎn)的可能性較低，但并不能保障容器在檢驗(yàn)周期內(nèi)的使用過程中完全不出現(xiàn)問題。設(shè)備的安全運(yùn)行僅僅依靠定期檢驗(yàn)是不夠的，還應(yīng)以使用單位的檢修、保養(yǎng)、日常巡檢作為保證。 </p><p>　　（3）檢驗(yàn)單位通常采取降低安全等級(jí)、剩余壁厚強(qiáng)度校核、縮短檢驗(yàn)周期

8、及合于使用評(píng)價(jià)等方法評(píng)估容器的剩余使用壽命。對(duì)于使用條件滿足TSGR0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》7.8.1中要求的大型成套裝置，可以向國家質(zhì)檢總局提出應(yīng)用基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)（簡稱RBI）技術(shù)申請(qǐng)。經(jīng)國家質(zhì)檢總局同意后，可以向核準(zhǔn)的RBI檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)提出申請(qǐng)，同時(shí)將該情況書面告知使用登記機(jī)關(guān)。實(shí)施RBI的壓力容器可參照TSG R7001-2004《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》的規(guī)定，確定安全狀況等級(jí)和檢驗(yàn)周期，可根據(jù)壓力容器風(fēng)險(xiǎn)

9、水平延長或者縮短檢驗(yàn)周期，但最長不得超過9年；以壓力容器的剩余使用年限為依據(jù)，檢驗(yàn)周期做長不超過壓力容器剩余使用年限的一半，并且不得超過9年。 </p><p>　　3 影響壓力容器壽命評(píng)價(jià)的原因 </p><p>　?。?）剩余壽命可用合理的確定性參數(shù)加以計(jì)算。在TSG R7001-2004《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》中規(guī)定了均勻、局部腐蝕的壓力容器的安全狀況等級(jí)的劃分。 </p>

10、;<p>　?。?）剩余壽命不能用合理的參數(shù)加以確定。晶間腐蝕開裂、應(yīng)力腐蝕開裂、氫鼓泡等裂紋缺陷沒有可靠的、確定性的、經(jīng)驗(yàn)的增長速度可供利用，不能對(duì)損害和開裂速度加以計(jì)算，只能依據(jù)GB/T 19624-2004《在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定》進(jìn)行評(píng)定（不包括疲勞評(píng)定），是在假設(shè)缺陷不擴(kuò)展的狀態(tài)下推導(dǎo)出的是否滿足安全要求的結(jié)論。容器使用單位如不接受這種風(fēng)險(xiǎn)，可進(jìn)行缺陷修復(fù)，修復(fù)后由委托檢驗(yàn)單位檢驗(yàn)合格后方可投入使用。 <

11、;/p><p>　?。?）剩余壽命為零。但容器出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，如明顯的應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕、氫損傷等材質(zhì)劣化現(xiàn)象和其他超標(biāo)缺陷，容器必須經(jīng)過修理或更換的方法才可保證安全運(yùn)行。 </p><p>　　4 壓力容器實(shí)際使用壽命評(píng)價(jià)中的問題 </p><p>　?。?）數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性。壓力容器的實(shí)際上使用壽命評(píng)價(jià)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，評(píng)價(jià)前需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)收集工作。收集其設(shè)

12、計(jì)、制造、安裝檢驗(yàn)、材料、焊接、返修、無損檢測、熱處理、壓力試驗(yàn)，環(huán)境數(shù)據(jù)、運(yùn)行及事故記錄、介質(zhì)分析報(bào)告、歷次檢驗(yàn)報(bào)告、特別是最后一次全面檢驗(yàn)報(bào)告等相關(guān)資料。涉及斷裂力學(xué)、材料、焊接、無損檢測、金相、熱處理等相關(guān)知識(shí)。必要時(shí)還應(yīng)對(duì)檢驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核。 </p><p>　　（2）失效模式與使用風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別。失效模式是根據(jù)壓力容器的設(shè)計(jì)制造方法、結(jié)構(gòu)、材料、運(yùn)行參數(shù)、介質(zhì)及環(huán)境條件分析確定的。在高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕介

13、質(zhì)工作下的壓力容器，失效模式和使用風(fēng)險(xiǎn)是不同的。在限定壓力下它的主要失效模式為腐蝕泄漏，使用風(fēng)險(xiǎn)為泄漏發(fā)生的可能性與介質(zhì)泄漏后造成后果的乘積。當(dāng)以失效模式評(píng)定剩余使用壽命時(shí)，應(yīng)在考慮使用風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的條件下適當(dāng)減少使用壽命，以降低使用風(fēng)險(xiǎn)。 </p><p>　?。?）對(duì)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)資質(zhì)的要求。承擔(dān)壓力容器合于使用評(píng)價(jià)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)須經(jīng)過國家質(zhì)檢總局批準(zhǔn)。檢驗(yàn)報(bào)告由具有相應(yīng)經(jīng)驗(yàn)的評(píng)鑒人員出具，并且經(jīng)過檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)法定代表人或者技

14、術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，承擔(dān)壓力容器使用評(píng)價(jià)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)評(píng)定的正確性負(fù)責(zé)。 </p><p><b>　　5 小結(jié) </b></p><p>　　在用壓力容器使用壽命定短，一些符合安全技術(shù)要求的壓力容器就要提前停止使用，報(bào)廢造成浪費(fèi)；定長容器的使用風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)升高，給安全生產(chǎn)帶來隱患。因此，壓力容器的實(shí)際使用壽命評(píng)價(jià)是一項(xiàng)迫切需求的工作，它對(duì)裝置的安全運(yùn)行和使用管理者的決策提供有力