壓力容器常見缺陷和處理方法

1 腐蝕

腐蝕是壓力容器在使用過程中*容易產(chǎn)生的一種缺陷,，特別是在化工容器中,。它是由于金屬與所接觸的介質(zhì)產(chǎn)生化學或電化學變化作用而引起的。

腐蝕種類

容器的腐蝕可以是均勻腐蝕,、點腐蝕,、晶間腐蝕,、應力腐蝕和疲勞腐蝕。不管是哪一種腐蝕,，嚴重時都會導致容器的失效或破壞,。

壓力容器的內(nèi)外表面都可以產(chǎn)生腐蝕。容器的外壁一般是大氣的腐蝕,，大氣的腐蝕作用與地區(qū)與季節(jié)等有密切的關(guān)系,，在干燥的地區(qū)或季節(jié)，大氣的腐蝕比潮濕地區(qū)或多雨季節(jié)輕微得多,。

壓力容器外壁的腐蝕多產(chǎn)生于經(jīng)常處于潮濕狀態(tài)和易于積存水分或濕氣的部位,。在容器與支架的接觸面、容器與地面接觸的部分容易產(chǎn)生腐蝕,。容器內(nèi)壁的腐蝕主要是由于工作介質(zhì)或它所含有的雜質(zhì)作用而產(chǎn)生的,。一般來說，工作介質(zhì)具有明顯腐蝕作用的容器,，設(shè)計時都采取防腐蝕措施,，如選用耐腐蝕材料、進行表面處理或表面涂層,、在內(nèi)壁加襯里等,。因此，這些容器內(nèi)壁的腐蝕常常是因為防腐蝕措施遭到破壞而引起的,。

容器內(nèi)壁的腐蝕也可能是由于正常的工藝條件被破壞而引起，例如干燥的氯對鋼制容器不產(chǎn)生腐蝕作用,，而如果中含有水分或充裝的容器因進行水壓試驗后沒有干燥,，或由于其它原因進入水分，則與水作用生成鹽酸或次氯酸,，對容器內(nèi)壁產(chǎn)生強烈的腐蝕作用,。

由于結(jié)構(gòu)原因也可引起或加劇腐蝕作用，例如,，帶有腐蝕性沉積物的容器,，排出管高于容器的底平面，使容器底部長期積聚有腐蝕性的沉積物,，因而產(chǎn)生腐蝕,。

此外，焊縫及熱影響區(qū)、鉚接容器的鉚釘周圍及接縫區(qū)都是比較容易產(chǎn)生腐蝕的地方,。

由于容器外壁的腐蝕一般是均勻腐蝕或局部腐蝕,，用直觀檢查的方法即可發(fā)現(xiàn)。外壁涂刷有油漆防護層的容器,，如果防護層完好無損,，而且又沒有發(fā)現(xiàn)其它可疑跡象，一般不需要清除防護層來檢查金屬壁的腐蝕情況,。

外面有保溫層或其它覆蓋層的容器,，如果保溫材料對器壁材料無腐蝕作用，或容器殼體有防腐層,，在保溫層完好無損的情況下,，也可以不拆除保溫層，但如果發(fā)現(xiàn)泄漏或其它有可能引起腐蝕的跡象,，則至少在可疑之處拆除部分保溫層進行檢查,。

容器內(nèi)壁可能有各種形式的腐蝕。對均勻腐蝕和局部腐蝕也可以通過直觀檢查的方法,。對晶間腐蝕和斷裂腐蝕（應力腐蝕和疲勞腐蝕）,，除了嚴重的晶間腐蝕可以用錘擊檢查有所發(fā)現(xiàn)外，一般用直觀檢查是難以判斷的,，常用金相檢驗,、化學成分分析和硬度測定。一般襯里要作氣密性檢驗,，檢驗時有妨礙檢驗的構(gòu)件應予以拆除,。

經(jīng)直觀檢查發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)壁或外壁有均勻腐蝕或局部腐蝕時應測量被腐蝕處的剩余厚度，從而確定器壁的腐蝕厚度和腐蝕速率,。

處理方法

對腐蝕缺陷的處理要根據(jù)容器的具體使用情況而定,，一般原則是：

（1）內(nèi)壁發(fā)現(xiàn)晶間腐蝕、斷裂腐蝕等缺陷時,，不易繼續(xù)使用,。如果腐蝕是輕微的，允許根據(jù)具體情況,，在改變原有工作條件下使用,。

（2）當發(fā)現(xiàn)分散點腐蝕，但不妨礙工藝操作時（不存在裂紋,、腐蝕深度小于計算壁厚的一半）,，可對缺陷不作處理繼續(xù)使用。

（3）均勻腐蝕和局部腐蝕按剩余厚度不小于計算厚度的原則,，確定其繼續(xù)使用,、縮小檢驗間隔期限,、降壓使用或判廢。

2 裂紋

裂紋是壓力容器中*危險的一種缺陷,，它是導致容器發(fā)生脆性破壞的因素,，同時又會促進疲勞破裂和腐蝕破裂的產(chǎn)生。

裂紋種類

壓力容器中的裂紋,，按其生成過程,，大致可分為兩大類，即原材料或容器制造中產(chǎn)生的裂紋和容器使用過程中產(chǎn)生的裂紋或擴展的裂紋,。前者包括鋼板的軋制裂紋,、容器的拔制裂紋、焊接裂紋和消除應力熱處理裂紋,；后者包括疲勞裂紋和應力腐蝕裂紋,。

原材料軋制裂紋是由于金屬材料本身存在的疏松、縮孔和非金屬夾雜物等缺陷積聚在一起,，經(jīng)軋制而生成的線性缺陷,。這種缺陷可以在材料的內(nèi)部，也可以在表面,，無一定的方向性和固定的部位,。有些拔制的小型高壓容器中，也常常發(fā)現(xiàn)類似的裂紋,。

焊接裂紋主要是在容器制造過程中產(chǎn)生的,，這是由于容器制造廠質(zhì)量檢驗不嚴，或原有缺陷輕微未被發(fā)現(xiàn)而在使用過程中有所發(fā)展,。

消除應力熱處理裂紋是一種呈分枝狀的晶間裂紋,，是在焊后消除應力熱處理時產(chǎn)生的，也可在使用中擴展,。

疲勞裂紋是因為容器的結(jié)構(gòu)不良或材料存在缺陷,，造成局部應力過高，在容器經(jīng)過反復多次的加壓或卸壓后產(chǎn)生的裂紋,，在一些開停頻繁的壓力容器中可以發(fā)現(xiàn)這種裂紋,。

腐蝕裂紋是腐蝕介質(zhì)在一定的工作條件下，對材料進行腐蝕而逐漸形成的,，這種裂紋往往與應力有關(guān)。因為應力和腐蝕兩者相互促進,，后者在材料表面形成缺口產(chǎn)生應力集中,，或削弱金屬的晶間結(jié)合力，而前者則加速腐蝕的進展,，使表面缺口向深處發(fā)展,。

壓力容器的裂紋雖然在它的內(nèi)外表面的各個部位都可能存在,，但是一般*容易產(chǎn)生裂紋的地方是焊縫與焊接熱影響區(qū)以及局部應力過高的部位。

裂紋的檢查可以用直觀檢查和無損探傷,。一般是通過直觀檢查發(fā)現(xiàn)或初步發(fā)現(xiàn)裂紋的跡象,，再通過無損探傷進一步加以確認。無損探傷無論是液體的滲透探傷,、熒光探傷和磁力探傷,，對檢查表面裂紋都有較高的效用，可以根據(jù)具體情況適當選用,。

當發(fā)現(xiàn)壓力容器有裂紋缺陷時,，首先應根據(jù)裂紋所在部位、數(shù)量,、大小,、分布情況及容器的工作條件等分析裂紋產(chǎn)生的原因，必要時可以進行金相檢驗,，以判斷裂紋是原材料存在的缺陷,，還是容器制造時留下的，或是使用過程中產(chǎn)生的,。然后再根據(jù)缺陷的嚴重程度和容器的具體情況確定缺陷或?qū)Υ嬖谌毕莸娜萜魈幚矸椒ā?/p>

由于材料軋制或拔制容器留下的微裂,，一般都比較淺，可以用手銼或砂輪等磨去,。焊接裂紋應在檢查發(fā)現(xiàn)時予以鏟除,。

由于結(jié)構(gòu)不良、局部應力過高而產(chǎn)生裂紋的部件一般不宜繼續(xù)使用,。存在腐蝕裂紋的容器,，也不應將裂紋鏟除或焊補后繼續(xù)使用。

在特殊情況下,，由于容器制造或原材料留下的裂紋確實難以消除,，經(jīng)過具有資格的壓力容器缺陷評定單位檢查鑒定，并根據(jù)斷裂力學的分析和計算,，確認裂紋不會擴展,，且具有足夠的安全裕度，容器可以采取可靠的監(jiān)護措施,，繼續(xù)使用,，但要縮短檢驗間隔期限，嚴密監(jiān)視裂紋的發(fā)展情況,。

3變形

變形是指容器在使用以后整體或局部地方發(fā)生幾何形狀的改變,，這種缺陷一般在壓力容器中是比較少見的。

變形種類

容器的變形一般可以表現(xiàn)為局部凹陷,、鼓包,、整體扁癟,、整體膨脹等幾種形式。

局部凹陷是容器殼體或封頭的局部區(qū)域受到外力的撞擊或擠壓因而發(fā)生的表面凹洼,，這種變形一般只能在殼壁較薄的小容器上產(chǎn)生,，它并不引起容器壁厚的改變，而只是使某一局部表面失去了原有的幾何形狀,。

鼓包是容器的某一部分承壓面因嚴重的腐蝕,，壁厚顯著減薄，因而在內(nèi)壓作用下發(fā)生的向外凸起變形,。個別情況下也可因容器的局部溫度過高,，致使材料的機械性能降低而產(chǎn)生鼓包，這種變形將使容器這一區(qū)域的壁厚進一步減薄,。

整體扁癟是因為受外壓作用的殼體壁厚太薄,，以至在壓力作用下失去穩(wěn)定性，喪失原有的殼體形狀,，這種變形只發(fā)生在容器的受外壓部件,，如夾套容器的內(nèi)筒。

整體膨脹變形是因為容器壁厚太薄或超壓使用,，致使整個容器或某些截面產(chǎn)生屈服變形而造成的,。這種變形一般都是緩慢進行的，只有在特殊的監(jiān)測下才能發(fā)現(xiàn),。處理方法

變形的檢查一般可用直觀檢查,，不太嚴重的變形可以通過量具檢查來發(fā)現(xiàn)。

產(chǎn)生變形缺陷的容器,，除了不太嚴重的局部凹陷以外,，其它的一般不宜繼續(xù)使用。因為經(jīng)過塑性變形的容器,，壁厚總有不同程度的減薄,，而且變形材料也會因應變硬化而降低習韌性，耐腐蝕性能也較差,。

對于輕微的鼓包變形,，如果變形面積不太大，而且又未影響到容器的其它部分,，則在容器材料可焊性較好的情況下,，可以考慮采用挖補處理。即將局部鼓包的部分挖去,，再用相同形狀和材料的板塊進行補焊,，焊后按容器原來的技術(shù)要求對焊縫進行技術(shù)檢驗。

怎么進行壓力容器維護保養(yǎng)

1）壓力容器的安全裝置（安全閥,、壓力表,、卸壓孔及防爆膜）應可靠、靈敏,、準確,，并定期進行檢查與校驗。

2）應經(jīng)常檢查壓力容器的防腐措施,，保證完好,，同時要采取措施，防止壓力容器和有關(guān)連接管道的“跑,、冒,、滴、漏”,。

3）應經(jīng)常檢查壓力容器的緊固件和密封狀況,，要求完整、可靠,；減少與消除壓力容器的振動,。

4）檢查壓力容器的靜電接地情況，保證接地裝置完整,、良好,。

5）停用與封存的壓力容器也應定期進行維護和保養(yǎng)。

意問題

壓力容器的維修應符合國家特種設(shè)備專業(yè)部門制定的規(guī)定,。維修時,，特別要注意以下問題。

（1）吹掃置換在用壓力容器停止運行后,，必須按規(guī)定的程序和時間執(zhí)行吹掃置換,。要系統(tǒng)地對所有管線吹掃置換流程表，嚴格按照吹掃流程逐項吹掃置換,。對那些易燃易爆和有毒介質(zhì),，特別是黏度大、壓力容器和管道內(nèi)壁結(jié)垢而結(jié)構(gòu)復雜的壓力容器,，吹掃的流量,、流速和時間要足夠大，才能保證吹掃干凈,。當用水蒸氣吹掃時,，壓力容器管道內(nèi)會積存蒸汽冷凝水，故用水蒸氣吹掃過后,，還須用壓縮空氣再進行吹掃,，進行低點放空、排盡積水,。如果檢修時人要進入用氮氣置換后的壓力容器內(nèi)工作,，則事先需用空氣進行吹掃,，將氮氣驅(qū)凈，待氣體分析含量合格后方可進入,。

（2）增設(shè)盲板壓力容器與壓力容器或壓力容器與壓縮機之間,、泵或其他設(shè)備之間，有許多管道互相連通,，對一個石油化工聯(lián)合企業(yè)來說,，為了保證安全生產(chǎn)，一套停工檢修的裝置必須用盲板隔絕與之相連的眾多管線,。不加盲板,，只靠閥門是不行的。因為閥門經(jīng)過長期的介質(zhì)沖刷,、腐蝕,、結(jié)垢或雜質(zhì)的積存等因素，很難保證嚴密,，否則一旦有易燃易爆物料從中竄通,，遇到施工用火便會引起爆炸燃燒事故；如果竄通有毒或窒息性物料,，進入壓力容器內(nèi)工作的人員便會中毒或窒息而死亡,。凡是能引起著火、爆炸或?qū)θ擞袀Φ乃形锪瞎芫€均應以盲板相隔離,。

（3）檢修施工用火檢修施工用火都要經(jīng)過批準,，并要做到“三不動火”：即沒有批準不動火；防火措施不落實不動火,；監(jiān)護人不在現(xiàn)場不動火,。用火必須明確規(guī)定的地點和時間。因不執(zhí)行用火規(guī)定發(fā)生過著火和人員傷亡事故的情況時有發(fā)生,。因此,，必須嚴格執(zhí)行用火管理制度。

（4）壓力容器及設(shè)備拆卸與封閉檢驗修理及操作人員進到現(xiàn)場,，首先遇到的工作就是開啟壓力容器人孔,，拆卸壓力容器的人孔蓋，管線的法蘭,、機泵等,。拆卸工作中安全作業(yè)應予重視，稍有疏忽,，就會發(fā)生事故,，造成人身傷害。在封閉人孔時，由于不認真檢查,，將安全帽,、破布、手套,、工具,、螺釘?shù)仍谠O(shè)備內(nèi)部，開工后造成設(shè)備堵塞,。1）開啟塔類設(shè)備的人孔時，應堅持按自上而下的順序依次打開,。封閉人孔時則應自下而上地依次封閉,。封閉人孔前至少應有2人（施工、生產(chǎn)單位各1人）共同檢查,，確認內(nèi)部無物品時方可封閉,。2）任何壓力容器在打開底部人孔或手孔時，均應事先打開低點放空,，并要注意因堵塞造成的假象,，當確認無問題時，方可打開底部人孔或手孔,，開啟時不要對著人進行,。3）拆卸泵時，應關(guān)閉出入口閥門,，打開底部放空閥,，在電源開關(guān)處掛上警告牌，以防誤送電,，確認后方可拆泵,。4）管道法蘭的拆卸應先放空泄壓，尤其是對酸堿等腐蝕性介質(zhì)的管道,。松螺栓后不要全部去掉,，防止管道下垂傷人。5）人孔,、法蘭等擰螺栓時,，應根據(jù)操作溫度和壓力選用墊片。緊固螺栓應對稱地進行,，使螺栓和墊片受力均勻,，方能保證其嚴密不漏。

（5）進入壓力容器內(nèi)部作業(yè)當貯存或使用過有害氣體或液體的壓力容器打開后,，不能立即入內(nèi)工作,，應先采樣分析氧和有毒、易燃氣體含量，待確認分析合格,，同時按相關(guān)規(guī)定的要求,，做好準備和清理工作。再辦理好壓力容器內(nèi)部作業(yè)許可證后方可入內(nèi),，其壓力容器外部應設(shè)專人監(jiān)護,。

（6）起重吊裝壓力容器系統(tǒng)中，有的壓力容器體積大,，起重負荷達到近百噸,；有的壓力容器安裝在高處，高度有幾十米,；檢修時一個閥門或一段管道都需要吊裝,，由于檢修現(xiàn)場條件有限，做好起重吊裝工作會碰到很多困難,，為確保安全檢修,，起重吊裝必須要遵守有關(guān)規(guī)定。對于高處作業(yè)要遵守高處起重吊裝規(guī)定,，每個起重操作工都要具備一定的專業(yè)技術(shù)知識,，經(jīng)過培訓合格后才能從事起重吊裝工作；對每一項起重設(shè)備,，都應準確計算起重負荷,，并留有適當?shù)陌踩禂?shù)，嚴禁超負荷起吊,。（7）高處作業(yè)高處作業(yè)主要是保護作業(yè)者的安全,，防止高處墜落事故的發(fā)生，除應為操作人員提供必要的工作條件（如腳手架等）外,，*重要的是操作人員在高處作業(yè)要遵守高處作業(yè)有關(guān)規(guī)定,。

（8）電氣安全1）對工作介質(zhì)為易燃易爆特性的壓力容器，必須使用防爆燈具,。2）操作人員進入壓力容器檢修,，照明燈具必須使用12～36V電壓，以確保安全作業(yè),。3）對操作人員使用手持電動工具,，使用時必須有安裝觸電保護器措施。

（9）檢修質(zhì)量對壓力容器系統(tǒng)進行檢修,，操作人員必須嚴格按工藝要求作業(yè),，現(xiàn)場監(jiān)護必須嚴格把關(guān)，認真驗收,，確保檢修質(zhì)量,。

（10）其他注意事項1）不得在壓力容器上任意開孔,。2）修理時要制定正確的焊接工藝。3）檢修后要進行必要的檢驗,，并徹底清理,。4）壓力容器內(nèi)部有壓力時，不得對主要受壓元件進行任何修理或緊固作業(yè),。5）檢修完畢,，將填寫的記錄存入檔案。

修理改造

除前面提到的壓力容器修理改造注意的問題以外,，還要進行以下處理,。1）有襯里的壓力容器，如襯里有裂紋,、氣孔,、夾渣等缺陷，可進行補焊或局部更換襯里,。補焊前，應對有缺陷部位打磨再做滲透檢測,；補焊后還應做滲透檢測,。對有特殊耐蝕要求的襯里的修理，還應按設(shè)計要求進行特殊項目的檢驗,。2）壓力較低的壓力容器,，局部腐蝕嚴重可采用挖補或更換筒節(jié)、封頭,，更換的筒節(jié)或封頭應按現(xiàn)行標準進行制造與檢驗,。3）壓力容器的密封面損壞，可采用打磨及補焊處理,，高壓容器用的金屬密封元件,，可采用研磨修理。4）換熱容器管-管板接頭的修理,。換熱容器管-管板焊接接頭出現(xiàn)裂紋等缺陷時,，或管腐蝕需要換管時，可用鉸削或磨去的方法,，清除接頭的焊縫金屬,，然后重新焊接。4.移動式壓力容器在維修中會碰到更換安全附件,、重新涂漆等情況,，應根據(jù)相關(guān)規(guī)定對移動式壓力容器進行維修工作。