4 壓力容器的定義與分類
　　所謂容器，通常指承裝固體、液體及氣體等物料的器皿構(gòu)件。而壓力容器是承受壓力載荷的密閉容器。通常壓力容器是指易發(fā)生事故，特別是事故的破壞性較大的特殊設(shè)備。根據(jù)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》規(guī)定，對壓力容器實行安全監(jiān)察的范圍是：“最高工作壓力大于或者等于0.1MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa·L的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點的液體的固定式容器和移動式容器；盛裝公稱壓力大于或者等于0.2MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于0.1MPa·L的氣體、液化氣體和標(biāo)準(zhǔn)沸點等于或者低于60℃液體的氣瓶、氧艙等。 ”
　　根據(jù)《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定，按容器的壓力高低、介質(zhì)的危害程度以及在生產(chǎn)過程中的作用，將容器劃分為三類：
　　一類容器：①非易燃或無毒介質(zhì)的低壓容器；②易燃或有毒介質(zhì)的低壓分離容器和換熱容器。
　　二類容器：①中壓容器；②劇毒介質(zhì)的低壓容器；③易燃或有毒介質(zhì)的低壓容器和儲運(yùn)容器；④內(nèi)徑小于1m的低壓余熱鍋爐。
　　三類容器：①高壓、超高壓容器；②劇毒介質(zhì)，且PwV≥200LMPa的低壓容器或劇毒介質(zhì)的中壓容器；③有毒介質(zhì)，且PwV≥500LMPa的中壓容器；④中壓余熱鍋爐或內(nèi)徑大于1m的低壓余熱鍋爐。
　　壓力容器應(yīng)用比較廣泛，在石油、化工企業(yè)中多數(shù)設(shè)備均屬壓力容器。
　　5 壓力容器事故的原因與分類
　　5.1 壓力容器事故的原因
　　造成壓力容器發(fā)生事故的原因是多方面的，歸納起來有以下幾個方面：
　?。?） 設(shè)計方面 壓力容器設(shè)計不符合標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求、采用一些不合理的設(shè)計結(jié)構(gòu)。如簡體與封頭連接采用搭接或角接，支座選型不當(dāng)，材質(zhì)不符合要求，受壓元件強(qiáng)度不夠等。
　?。?） 制造方面 粗制濫造，焊接質(zhì)量差。存在氣孔、夾渣、未焊透、未融合等焊接缺陷。焊縫布置不當(dāng)。
　　（3） 安裝方面 一些大型設(shè)備需要現(xiàn)場安裝，由于現(xiàn)場條件較差，焊條未烘干就施焊或強(qiáng)力組裝等。
　?。?） 使用方面 不按工藝要求的程序開停車。操作人員不懂專業(yè)技術(shù)等。
　?。?） 檢驗、修理方面 不按《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的要求進(jìn)行定期檢驗，容器超期服役、擅自修理、改造容器結(jié)構(gòu)和用途等。
　　（6） 安全附件方面 安全附件不完善或失去靈、準(zhǔn)、穩(wěn)。
　?。?） 安全管理方面 不重視安全生產(chǎn)，無視國家法規(guī)、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，無嚴(yán)格的規(guī)章制度以及違章指揮等。
　　5.2 壓力容器事故分類
　　根據(jù)壓力容器的損壞程度，分為爆炸事故、重大事故和一般事故3種：
　?。?） 爆炸事故 壓力容器在使用中或試壓時發(fā)生破裂，使壓力瞬間時降至等于外界大氣壓力的事故，稱為爆炸事故。
　?。?） 重大事故 壓力容器由于受壓部件嚴(yán)重?fù)p壞、附件損壞等，被迫停止運(yùn)行，必須進(jìn)行修理的事故，稱為重大事故。
　　（3） 一般事故 損壞程度不嚴(yán)重，不需要停止運(yùn)行修理的事故，稱為一般事故。
　　6 壓力容器破壞的形式分析
　　6.1 延性破壞的形式
　　延性破壞是材料經(jīng)受過高的應(yīng)力作用，以致超過了他的屈服極限和強(qiáng)度極限，使它產(chǎn)生較大的塑性變形，最后發(fā)生破斷的形式。延性破壞時，一般都具有較大的塑性變形，即容器破裂后的殼體周長都具有較大的塑性變形，即容器破裂后的殼體周長要比原來的周長有較大的增加。通常可達(dá)10％～20％。對破裂的殼體進(jìn)行斷口分析，即宏觀檢查可見斷口大部分是屬于塑性斷口，有剪切唇，一般沒有或很少有碎片。從使用條件上看，有超壓的可能或使用中受到嚴(yán)重的均勻性腐蝕致使壁厚大為減薄。
　　6.2 脆性破壞的形式
　　脆性破壞是在低應(yīng)力的情況下，即在材料的屈服極限之內(nèi)，沒有什么大的塑性變形，而突然發(fā)生破裂，這種破壞和脆性材料破壞現(xiàn)象差不多，故稱為脆性破壞。脆性破裂時，一般沒有明顯的塑性變形，通常都裂成較多的碎片（塊）。斷口齊平并與主應(yīng)力方向垂直，有時有晶粒狀的光亮，斷口粗糙。在較厚的斷面中?？煽吹健叭俗帧毙渭y路，尖端指向起爆點（裂源）。脆性破壞常在較低的使用壓力下發(fā)生，而且多數(shù)是用高強(qiáng)鋼制造的容器。這種破裂事先很少有前兆，斷裂速度極快。
　　6.3 疲勞破壞的形式
　　疲勞破壞是材料經(jīng)過長時間或多次的反復(fù)載荷作用以后，由于疲勞而在比較低的應(yīng)力狀態(tài)下沒有明顯的塑性變形，而突然發(fā)生的損壞，稱為疲勞破壞。疲勞破裂時，沒有產(chǎn)生明顯的整體塑性變形，也很少斷裂成碎塊，僅是一般的撕開，突然發(fā)生泄漏、損壞而失效。斷裂的斷面?？梢姷絻蓚€不同的斷面區(qū)，一個是裂紋的形成和逐步擴(kuò)展區(qū)，另一個是脆斷區(qū)。裂開的部位，往往是在局部應(yīng)力較高的地方。只有那些在使用上間歇操作較頻繁或操作壓力大幅度波動的容器才有條件產(chǎn)生。
　　6.4 腐蝕破壞的形式
　　腐蝕破壞是材料在腐蝕性介質(zhì)作用下，使厚度減薄或強(qiáng)度降低而產(chǎn)生的損壞。腐蝕一般可分為均勻腐蝕、局部腐蝕、晶間腐蝕和斷裂腐蝕等4種類型。腐蝕破裂時，通過對斷口及金屬表面進(jìn)行微觀檢查就可以鑒別，必要時通過金相檢查更易鑒別。
　　6.5 蠕變破壞的形式
　　金屬材料在高溫條件下受力的作用，其變形隨時間的增長而增加，在變形不斷增大的情況下，材料會在較低的應(yīng)力狀態(tài)下發(fā)生破壞，這種破壞叫蠕變破壞。蠕變破裂多發(fā)生在高溫操作的壓力容器上，破裂部位有明顯的殘余變形，金相組織有明顯的變化。這種破壞在壓力容器事故中較少發(fā)生。
　　7 壓力容器事故的預(yù)防
　　7.1 壓力容器的設(shè)計要求
　　根據(jù)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》規(guī)定：“壓力容器的設(shè)計單位應(yīng)當(dāng)經(jīng)國務(wù)院特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門許可，方可從事壓力容器的設(shè)計活動。”“壓力容器的設(shè)計單位應(yīng)當(dāng)具備的條件是：（1）有與壓力容器設(shè)計相適應(yīng)的設(shè)計人員、設(shè)計審核人員；（2）有與壓力容器設(shè)計相適應(yīng)的健全的管理制度和責(zé)任制度。”
　　壓力容器的設(shè)計應(yīng)符合《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》要求，做到選材得當(dāng)、計算精確、結(jié)構(gòu)合理、考慮周密、安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理。設(shè)計的圖紙上報和備案時，要報送總圖、裝配圖、壓力元件圖、新產(chǎn)品設(shè)計書、技術(shù)設(shè)計文件和強(qiáng)度計算書等圖紙和資料。在總圖上要注明容器名稱、類別、容積、介質(zhì)、設(shè)計溫度、設(shè)計壓力等，還需要有耐壓試驗和制造技術(shù)條件以外的特殊要求。
　　7.2 壓力容器的制造要求
　　根據(jù)《特咱設(shè)備安全監(jiān)察條件》的規(guī)定，壓力容器的制造單位，必須具備相應(yīng)的條件，經(jīng)國務(wù)院特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門的許可，方可從事壓力容器的制造。
　　壓力容器的焊接，必須由經(jīng)過培訓(xùn)，考試合格的焊工施焊，并經(jīng)無損探傷檢驗合格。對焊接或制造中存在的其他缺陷，要及時處理，防止制造中的先天不足。
　　制造壓力容器的材質(zhì)及規(guī)格應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計的要求，需有質(zhì)量合格證明書。材料制造廠提供制造容器的材料應(yīng)有標(biāo)記。使用、保管單位要建立管理制度。當(dāng)鋼材割開時，必須作標(biāo)記移植，保證使用者能識別。
　　7.3 壓力容器的安全使用
　　壓力容器的安全裝置和附件需齊全、靈敏、安全、可靠。裝截易燃介質(zhì)的移動式槽車需裝設(shè)可靠的靜電接地裝置。乙炔氣瓶需裝設(shè)專用的減壓器、回火防止器（阻止器）、安全附件并定期檢驗，如發(fā)現(xiàn)失效，應(yīng)及時更換。
　　壓力容器及各類鋼瓶充裝時，任何情況下均不得超裝超壓。
　　氧氣瓶的瓶體與瓶閥不得粘有油脂、易燃品和帶有油污的物品。
　　所裝介質(zhì)相互接觸后能引起燃燒、爆炸的氣瓶，不得同車運(yùn)輸、同室儲存。易起聚合反應(yīng)的氣體鋼瓶，需規(guī)定貯存期限。
　　日常應(yīng)加強(qiáng)對壓力容器的使用保養(yǎng)。容器在運(yùn)行使用中應(yīng)處于完好狀態(tài)，要不定期檢驗和進(jìn)行安全檢查，及時發(fā)現(xiàn)并處理容器存在的缺陷。要經(jīng)常監(jiān)視和記錄容器的使用壓力及溫度、安全附件和指示儀表的工作情況，以及容器外部的腐蝕情況。對容器及氣瓶壁嚴(yán)重腐蝕或因傷痕而變薄部位，應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度核算，以確定是否符合強(qiáng)度要求。
　　壓力容器操作人員需經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)，考核合格取得《特種設(shè)備作業(yè)人員證書》后，方可上崗。操作中要嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程和崗位責(zé)任制。操作要平穩(wěn)，杜絕壓力頻繁或大幅度波動以及溫度梯度過大。
　　容器運(yùn)行中嚴(yán)禁超載、超溫、超壓，其運(yùn)行壓力和溫度如有異常，應(yīng)立即按操作規(guī)程調(diào)整到正常參數(shù)。
　　如本文開頭所述，鍋爐壓力容器是承壓的特種設(shè)備，一旦發(fā)生事故，其后果極為嚴(yán)重。因此，必須認(rèn)真貫徹《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》，嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，以保證鍋爐壓力容器的安全。
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