壓力容器在石油化工生產(chǎn)中實際使用壽命的分析

1、<p>　　壓力容器在石油化工生產(chǎn)中實際使用壽命的分析</p><p>　　中圖分類號： TH49 文獻標識碼： A 文章編號： </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備。壓力容器可以作為一種簡單的盛裝容器，用以儲存有壓力的氣體、蒸汽或液化氣體，如液氨儲罐、氫氣、氮氣儲罐等。也可以作為其他石油化工設備的外殼，為各種化工單元操作（如化學反應、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)并不復雜，但在載荷作用下，應力分布比較復雜，尤其是在高溫、低溫、腐蝕等惡劣的運行條件下，如管理不當，就容易發(fā)生事故，造成嚴重的后果。 </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)，而且與容器的設計制造參數(shù)、使用條件、介質(zhì)特

3、性、應力狀況、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>　?。?）壓力容器的開工及運行。壓力容器投用前應對容器及其裝置進行全面檢查驗收，操作人員應了解設備，熟悉工藝流程和工藝條件，再確認容器能投入正常運行后，才能開工。開工過程中要嚴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計壓力和設計溫度。使用壓力的控制要點是控制其不超過最高工作壓力，嚴禁盲目提高工作壓力； 使用溫度的控制要點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。嚴格控制介質(zhì)成分、流速、溫度、水分及PH值等工藝指標，以減小腐蝕速度，延長使用壽命。在容器設計時盡可能地減少應力集中。容器使用過程中應盡量做到壓力

5、、溫度升降平穩(wěn)，對于高溫壓力容器和低溫壓力容，應盡可能減緩溫度突變，以降低熱應力。 </p><p>　?。?）容器運行期間的維護與保養(yǎng)。保持完好的防腐層防止介質(zhì)對器壁的腐蝕，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”。維護保養(yǎng)好安全裝置，減少并消除容器的震動。 </p><p>　　2實際使用壽命的評估 </p><p>　　（1）壓

6、力容器的設計壽命是設計者根據(jù)設計委托單位提出的設計條件，結(jié)合容器的設計參數(shù)和使用條件給出的一個預期數(shù)據(jù)，并不是壓力容器的真正的使用壽命。對于已經(jīng)達到設計使用年限的壓力容器，或者未規(guī)定設計使用年限，但是使用超過20年的壓力容器，如果要繼續(xù)使用，使用單位應當委托有資格的特種設備檢驗檢測機構(gòu)對其進行檢驗，經(jīng)過使用單位主要負責人批準后，方可繼續(xù)使用。 </p><p>　?。?）對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，一般由檢驗單位進行定期檢驗后根據(jù)設備具體狀況確定檢驗周期，檢驗周期是檢驗人員對檢驗數(shù)據(jù)分析后得出的，體現(xiàn)的是在一定時間內(nèi)、在一定操作條件下，容器發(fā)生失效風險的可能性較低，但并不能保障容器在檢驗周期內(nèi)的使用過程中完全不出現(xiàn)問題。設備的安全運行僅僅依靠定期檢驗是不夠的，還應以使用單位的檢修、保養(yǎng)、日常巡檢作為保證。 </p><p>　　（3）檢驗單位通常采取降低安全等級、剩余壁厚強度校核、縮短檢驗周期

8、及合于使用評價等方法評估容器的剩余使用壽命。對于使用條件滿足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)檢總局提出應用基于風險的檢驗（簡稱RBI）技術(shù)申請。經(jīng)國家質(zhì)檢總局同意后，可以向核準的RBI檢驗機構(gòu)提出申請，同時將該情況書面告知使用登記機關(guān)。實施RBI的壓力容器可參照TSG R7001-2004《壓力容器定期檢驗規(guī)則》的規(guī)定，確定安全狀況等級和檢驗周期，可根據(jù)壓力容器風險

9、水平延長或者縮短檢驗周期，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價的原因 </p><p>　　（1）剩余壽命可用合理的確定性參數(shù)加以計算。在TSG R7001-2004《壓力容器定期檢驗規(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)驗的增長速度可供利用，不能對損害和開裂速度加以計算，只能依據(jù)GB/T 19624-2004《在用含缺陷壓力容器安全評定》進行評定（不包括疲勞評定），是在假設缺陷不擴展的狀態(tài)下推導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險，可進行缺陷修復，修復后由委托檢驗單位檢驗合格后方可投入使用。 <

11、;/p><p>　　（3）剩余壽命為零。但容器出現(xiàn)嚴重的腐蝕現(xiàn)象，如明顯的應力腐蝕、晶間腐蝕、氫損傷等材質(zhì)劣化現(xiàn)象和其他超標缺陷，容器必須經(jīng)過修理或更換的方法才可保證安全運行。 </p><p>　　4 壓力容器實際使用壽命評價中的問題 </p><p>　　（1）數(shù)據(jù)收集的準確性。壓力容器的實際上使用壽命評價是一項復雜的工作，評價前需要進行大量的數(shù)據(jù)收集工作。收集其設

12、計、制造、安裝檢驗、材料、焊接、返修、無損檢測、熱處理、壓力試驗，環(huán)境數(shù)據(jù)、運行及事故記錄、介質(zhì)分析報告、歷次檢驗報告、特別是最后一次全面檢驗報告等相關(guān)資料。涉及斷裂力學、材料、焊接、無損檢測、金相、熱處理等相關(guān)知識。必要時還應對檢驗檢測數(shù)據(jù)進行復核。 </p><p>　?。?）失效模式與使用風險的識別。失效模式是根據(jù)壓力容器的設計制造方法、結(jié)構(gòu)、材料、運行參數(shù)、介質(zhì)及環(huán)境條件分析確定的。在高溫、高壓、強腐蝕介

13、質(zhì)工作下的壓力容器，失效模式和使用風險是不同的。在限定壓力下它的主要失效模式為腐蝕泄漏，使用風險為泄漏發(fā)生的可能性與介質(zhì)泄漏后造成后果的乘積。當以失效模式評定剩余使用壽命時，應在考慮使用風險等級的條件下適當減少使用壽命，以降低使用風險。 </p><p>　?。?）對檢驗機構(gòu)資質(zhì)的要求。承擔壓力容器合于使用評價的檢驗機構(gòu)須經(jīng)過國家質(zhì)檢總局批準。檢驗報告由具有相應經(jīng)驗的評鑒人員出具，并且經(jīng)過檢驗機構(gòu)法定代表人或者技

14、術(shù)負責人批準，承擔壓力容器使用評價的檢驗機構(gòu)對評定的正確性負責。 </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，報廢造成浪費；定長容器的使用風險就會升高，給安全生產(chǎn)帶來隱患。因此，壓力容器的實際使用壽命評價是一項迫切需求的工作，它對裝置的安全運行和使用管理者的決策提供有力