4.2??? 壓力容器設計主體材料選用方法

壓力容器主體材料對于壓力容器的安全使用是至關重要的, 在進行壓力容器設計時, 除了應嚴格按照GB150 及壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程等進行選材外, 還應特別注意介質(zhì)特性對主體材料的影響. 主體材料的選用應考慮設計壓力、溫度、工作介質(zhì)及壽命選擇等因素. 如硫濃度環(huán)境則不宜選用16MnR、15MnVR 等低合金鋼, 而宜選用20R、2 0等碳素鋼, 除了介質(zhì)的腐蝕性、使用壽命與選材有直接關系外, 介質(zhì)的易燃易爆程度及毒性級別也是選材的依據(jù). 極度危害介質(zhì)容器Q2352B不允許用于盛裝極高度危害介質(zhì), Q2352A 不允許盛裝易燃或中、高、極度危害介質(zhì), 不得用于盛裝液化石油氣. 即壓力容器主體材料的選用不僅應考慮容器的工作壓力、溫度及規(guī)范的允許范圍, 而且還應考慮介質(zhì)特性對材料腐蝕及其它化學( 易燃爆、毒性) 性能的影響, 從而做出選擇. 為了降低制造成本,可根據(jù)有關新型材料的物理化學性質(zhì)選定新型代用。

4.3??? 壓力容器補強材料選擇分析

選擇強度等級較低的材料, 所需的補強面積要增加. 接管有效補強面積減少, 不僅對補強效應不利, 而且對焊接同樣有負面影響. 厚壁接管可選用無縫鋼管, 也可用鍛件加工制造. 當設計壓力較小, 同時滿足補強要求所需的壁厚不太大時, 通常選用無縫鋼管; 當設計壓力較高, 同時滿足補強要求所需的壁厚較大時, 選用鍛件來加工制造, 補強圈的材料一般應與筒體的材料相同, 這是最經(jīng)濟合理的選擇. 厚壁接管的材料應根據(jù)設備的操作條件和介質(zhì)特性來選取, 一般選擇與殼體材料相同類別和強度的材料.當選擇強度等級較高的材料時, 補強效果較好, 安全與穩(wěn)定性亦提高, 但增加了材料成本, 同時對焊接提出較高要求, 從而可能對整體強度產(chǎn)生負面的影響.從以上選擇補強材料及效應分析可以看出, 補強材料選擇應從材質(zhì)強度、焊接、經(jīng)濟性諸方面整體分析。

5、壓力容器的使用、維護與維修

5.1??? 壓力容器的安全使用

為保證壓力容器的安全運行, 使用中必須做到以下三大方面:

第一,嚴禁超壓。使用壓力不能超過容器的設計壓力,否則會使容器超壓爆炸。所有壓力容器上都安裝有安全卸壓裝置或超壓報警裝置,以防超壓爆炸事故的發(fā)生。第二,溫度限制。在使用過程中溫度的變化與選擇必須要在原設計的溫度范圍內(nèi),這是因為溫度過高會引起材料的蠕變和晶粒變大而降低強度,溫度過低可能會使鋼材產(chǎn)生冷脆而斷裂,溫度的劇烈波動會使材料遭受嚴重的冷熱沖擊而受到破壞。第三,定期檢查。壓力容器制造出廠時帶有產(chǎn)品合格證,容器上焊接缺陷都已經(jīng)進行處理。但是在投產(chǎn)使用一定時間后,焊縫中往往會產(chǎn)生延遲性的裂紋或其他缺陷,尤其是低合金鋼的焊接件 發(fā)生的機會更多。有些焊縫因焊接結(jié)構(gòu)和焊接工藝不當存在著很大的殘余應力,當設備在出廠時由于應力消除的不徹底,會在投產(chǎn)加載時產(chǎn)生應力疊加而使焊縫破裂。所以壓力容器在使用中必須定期進行開罐做內(nèi)外檢查,如果發(fā)現(xiàn)裂紋或其他缺陷要及時處理。壓力容器在運行中如果出現(xiàn)以下。

情況要立即停止運行:1）操作壓力或器壁溫度超過了規(guī)程中規(guī)定的極限值,采取措施后仍無效果,而且有繼續(xù)惡化的趨勢。2)壓力容器接口、法蘭、閥門等出現(xiàn)裂縫、變形或泄漏,危及了容器本身的安全。3)安全裝置失效、連接管線斷裂、緊固件損壞,難以保證安全操作或生產(chǎn)現(xiàn)場發(fā)生火災,威脅到容器的安全。4)壓力容器上裝設的安全報警裝置發(fā)出報警信號。做到了以上工作,我們還要注意的是,對于儲存干燥氣體的壓力容器,使用中不能帶進水分,否則會加速容器的腐蝕速度,縮短使用壽命。

5.2??? 壓力容器的維護

對壓力容器進行良好的維護保養(yǎng),是保證其安全運行的一項重要的有效的措施,一般從下列五項入手:1)涂油漆、電鍍、襯里。生產(chǎn)中最容易受到損害的是本腐蝕,用這些方法對容器敷設防腐層以抵抗或降低介質(zhì)大氣對容器造成的腐蝕,并且當防腐層有損壞時要及時處理。2)保養(yǎng)好安全裝置。按規(guī)定進行檢驗和校驗,保證其靈敏、可靠、準確;沒有安裝安全裝置的壓力容器不能使用,發(fā)現(xiàn)安全裝置失靈時要及時進行處理。3)檢查。經(jīng)常檢查壓力容器零部件的安全運行情況,保證其完好性,以防止" 跑冒滴漏" 現(xiàn)象發(fā)生。4)根據(jù)生產(chǎn)介質(zhì)的特性,消除引起容器腐蝕、沖蝕的各種因素。5) 長期或臨時停用的壓力容器應將內(nèi)部介質(zhì)全部處理干凈,保持容器干燥并維護好防腐層。對具有腐蝕性的介質(zhì),要經(jīng)過徹底的排放、置換或清洗等技術處理,不能留有死角。壓力容器表面還應經(jīng)常保持清潔。

5.3??? 壓力容器的檢修

進行壓力容器檢修時,通常需要將壓力容器排空或隔斷,以避免火災爆炸或中毒事故發(fā)生。

5.3.1??? 排空

有時候要求完全排空,但使用正常的連接或排放管線不能使罐和壓力容器完全排空。在這種情形下,應使用柔性軟管并通過入孔蓋連接到輕便泵,將罐或容器抽凈。因此,鑒于上述情形,輕便泵的選擇將限于:氣動泵、蒸汽泵、防火電馬達和防火結(jié)構(gòu)的泵組成 的設備。防火防爆電機必須牢靠接地,動力電纜也應該有防護措施,以防損壞。泵抽空操作應在取得許可后方能進行。

5.3.2??? 隔斷

隔斷應按下述方法之一進行:拆掉一個閥,或者從各連接管線拆下一段管子,拆下閥和管段的連接處應盡可能靠近罐和壓力容器的殼體。以標準的盲法蘭密封拆卸處管線;插入一個標準盲板,應該注意盲板和已關閉閥間不能留存油;一般的槽、箱可通過使用一可膨脹的橡膠塞子實現(xiàn)隔離。

5.4??? 壓力容器建檔要求

使用單位申請辦理壓力容器登記時, 應填寫" 壓力容器使用登記表",并向登記部門提交有關技術資料。新壓力容器投入使用前, 使用單位除了填寫“壓力容器使用登記表”外, 還應該攜帶有關資料到當?shù)刂鞴懿块T辦理登記手續(xù)。攜帶資料包括:產(chǎn)品合格證、產(chǎn)品質(zhì)量證明書、產(chǎn)品圖樣、產(chǎn)品安全質(zhì)量監(jiān)督檢驗書。進口產(chǎn)品應持省級以上安全技術監(jiān)督部門的審批手續(xù)和檢驗報告。對于未注冊登記的在用壓力容器,使用單位必須進行注冊。在用壓力容器設備在檢驗時要同時評定出安全狀況等級,此等級以檢驗單位出示的檢驗報告為準。檢驗后安全狀況等級被核定為1 、2、3 級的在用壓力容器發(fā)給使用證。安全狀況核定為四級的在用固定式壓力容器在辦理注冊手續(xù)后,允許在滿足檢驗報告所限定的使用條件和檢驗周期內(nèi)使用,但不發(fā)使用證。待安全狀況等級達到3 級以上后再發(fā)給使用證。

5.5??? 壓力容器安全綜合要求

a)????? 使用容器的部門,必須對每臺容器進行編號、登記,建立設備檔案。檔案應包括合格證、質(zhì)量證明書、登記卡片、修理和檢驗記錄等。使用容器的部門, 不得任意修改原設計單位設計容器的工藝條件,嚴禁超溫、超壓運行。

b)????? 壓力容器上的安全附件必須完好無缺、靈活可靠,安全閥每半年校驗一次,壓力表要準確無誤。

c)????? 使用部門對壓力容器不得自行改造, 需要進行焊補、更換部件等都應符合原技術規(guī)范的要求。

d)????? 使用容器的部門,應根據(jù)《安全手冊》、《操作手冊》的要求和容器的技術性能制定容器安全操作規(guī)程,并要嚴格執(zhí)行。

e)????? 受壓容器發(fā)生下列異常現(xiàn)象之一時, 應立即停止使用并及時報告上級部門。

f)????? 使用容器的部門,必須定期對容器進行檢驗,平時按巡回檢查制度和月度檢查制度進行檢查;每年由安技部門配合公司進行一次全面檢驗, 并將檢查情況上報有關部門。

結(jié)束語

壓力容器在運行和使用過程中，要受到反復升壓、卸壓等疲勞荷載的影響，又經(jīng)常受到外部環(huán)境的影響，還要受到有腐蝕性介質(zhì)的腐蝕，或在高溫深冷等工藝條件下工作，其力學性能會隨之發(fā)生變化，容器制造過程中的小缺陷也會隨之擴展增大，對壓力容器進行定期的全面地技術檢驗。及早發(fā)現(xiàn)容器存在的缺陷，消除隱患，從而保證壓力容器安全運行。