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談談化工壓力容器的安全操作與控制

文檔作者：徐成琴		點擊數(shù)：	更新時間： 2020年12月27日
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354
談談化工壓力容器的安全操作與控制
■ 徐成琴
[摘 要] 壓力容器的適用界面是惡劣環(huán)境下的化工生產，
它始終處于有條不紊的運行狀態(tài)。一旦發(fā)生失誤，就會削
弱其使用效果，甚至引發(fā)安全事故，對企業(yè)生產及職工安
全產生不良影響。
[關鍵詞] 化工 壓力容器 安全操作 控制
化學壓力容器易燃易爆等危險頻發(fā)性決定了其
屬于特種設備，化工企業(yè)是其主要應用環(huán)境。技術
人員需要在專業(yè)范疇內，按照正確的規(guī)程對其進行
操作和應用，使其處于安全的運行狀態(tài)。同時，也
要注重在具體使用過程中，對容器的壓力、溫度、
裝載量等指標進行嚴謹性控制，以確保在第一時間
捕獲異常狀態(tài)，將化工安全事故扼殺在設備的初始
階段。
一、 壓力容器運行特性
無論是高溫、高壓，還是特殊化學介質，都屬
于壓力容器的慣性運行背景。其主要功用是在化工
生產界面內完成反應、儲存、換熱和分離等一系列
專業(yè)性工作。高溫、低溫、高壓和易燃易爆的有毒
物質分別是其常態(tài)性外部環(huán)境和常見內部介質。介
質的物理性質有固體、液體、氣體三種不同狀態(tài)；
化學性質即毒性、腐蝕性、易燃易爆等。如圖1 所
示，為化工壓力容器。
圖1 化工壓力容器
二、 化工壓力容器安全問題
（1）容器材料設計不夠嚴謹。在某一環(huán)境背景
下，與原料發(fā)生化學沖突，削弱容器內部組織的完
整性，使容質外泄，對環(huán)境產生負面影響，甚至引
發(fā)安全事故。（2）并未參考實際工藝訴求，對焊接
參數(shù)進行設置，使焊接過程中尺寸、咬邊、夾渣等
技術性問題頻發(fā)。（3）化工壓力容器的特定工作界
面，使其化學、物理等各種腐蝕問題頻發(fā)，并波及
容器，對其產生破壞。（4）化工壓力容器對飽和壓
力或壓縮氣體進行儲運的時候，操作環(huán)節(jié)的主觀性
失誤，使介質泄壓膨脹，生成大體積沖擊波，導致
毒氣泄漏，并以空氣為介質傳播，或蔓延為燃燒、
爆炸性事故。（5）使化學壓力容器置于穩(wěn)定的運輸
狀態(tài)下，若外部運輸速度或車載重量發(fā)生變化，則
會在高磨損狀態(tài)下對容器內部物質溫度和壓力產生
直接性干擾，使其超出容器的承受極限，引發(fā)惡性
問題。（6）對化工壓力容器局部危險源進行關注，
發(fā)現(xiàn)它的應力狀態(tài)多變，極不穩(wěn)定，無論是管道接
口，還是輸注開口都呈現(xiàn)非常性特點。而外力操作
有悖常理，導致應力變動下，其性能產生波動，其
常性工作狀態(tài)遭到破壞。
三、 化工壓力容器的安全操作與控制
1. 化工壓力容器安全控制
（1）落實質量設計
壓力容器屬于專業(yè)框架內的設計內容，需要具
備理性的設計思維，在國家標準和日資企業(yè)設備要
求范圍內，對整體設計工作及具體設計內容進行統(tǒng)
籌。方案達標后，付諸設備實踐。容器的內外部性
質差異決定了它的內襯材料和外部材料分別以銅、
鈦等材質和耐腐蝕性材料的選擇為宜。具體工程操
作界面內，也要安排質量監(jiān)控小組對裝置流程圖進
行審核，并在該界面內對容器管道和閥門最佳位置
進行標識。
（2）化工壓力容器安全裝置設置
①安全泄壓裝置。如果化工原料所處環(huán)境或介
質不對，以及催化劑的使用不符合標準，會引發(fā)熱
能及高壓狀況。而最佳解決方案則是安裝安全泄壓
裝置，以營造良好的壓力排除環(huán)境，避免出現(xiàn)超壓
問題。
②液位計設置。液位計可設置在化工壓力容器
內部，它極具靈敏度和可靠性，宜讀宜視，又能夠
報警。充裝執(zhí)行過程中，要對充裝量進行嚴格把控，
液位計能夠提高充裝過程中的精確系數(shù)。
③換熱器設置。擇取平蓋換熱器，并將其架設
在容器上，與其進行直接性接觸。在浮頭端安裝特
定試壓工具，將殼程作為試壓客體，使固定管板端
的換熱管以及換熱管與板管的焊接接頭泄漏問題判
定更加直觀，確保試壓過程的簡便度。
④化工壓力容器充裝環(huán)節(jié)，催化劑用量若把控
不當或外壓力源非關閉狀態(tài)下將出口閥關閉，都會
使容器內部氣體處于高密度或高壓力背景下。連鎖
裝置主要是對人工操作過程中的缺陷進行彌補。
2. 焊接質量控制
（1）控制設計、焊接材料和焊接工藝
該環(huán)節(jié)要以焊接施工整體框架為參考依據(jù)，在
圖紙上對焊接過程中的具體工藝性數(shù)據(jù)和尺寸等進
行具象化標注。確保焊接材料選擇過程中的嚴謹度，
既要滿足國家使用標注，又要以實際工藝特性執(zhí)行
預焊接實驗。如果焊點或焊縫存在技術或尺寸上的
疏漏，要對其進行更改或更換。同時，焊接工藝評
定工作必須以工藝參數(shù)和具象化的工藝措施為鋪
墊，確保焊接參數(shù)和接頭指標的常規(guī)性及可控性。
（2）控制焊接熱處理
如果化工壓力容器屬于非常態(tài)性結構或材料，
分別在焊前和焊后兩個節(jié)點，對其進行熱處理，以
對焊接后期的殘余及內應力進行削弱。
（3）控制焊接檢驗過程
焊接檢驗過程可分為三步，分別為焊前、焊中
和焊后。焊縫對接間隙、鈍邊大小等都屬于焊前的
主體性檢驗內容；而焊中檢驗則主要執(zhí)行圖紙、工
藝及技術性方面內容；焊后檢驗工作內容簡單與復
雜兼?zhèn)?，包括常?guī)性外觀檢查，也包括致密性及耐
壓性試驗等。具有極強的技術特性。
3. 操作流程控制
以安全技術操作規(guī)程作為壓力容器及設備的
開、停車執(zhí)行標準，避免壓力和溫度超出許可界面，
并對工藝特性進行嚴格約束，對監(jiān)測儀表、裝置和
附件等進行嚴格控制，確保容器運行的常態(tài)性。
部分容器升壓過程中，需要對壁溫要素進行考
量，必須確保升壓過程中壁溫的達標性。嚴格控制
液化氣體容器的充裝速度及充裝量，避免壁溫過低
受激引發(fā)脆斷或氣體過量發(fā)生爆炸。嚴格控制部分
危險性介質的儲存環(huán)境。部分反應容器含內襯或耐
火材料襯里，每間隔一段時間，需要對壁溫進行檢
查和控制。并確保物料投入量及規(guī)格與具體的工藝
訴求相匹配。壓力容器運行和耐壓試驗過程都比較
專業(yè)和嚴謹，要切忌沖撞承壓元件。若技術規(guī)程允
許，要以具體規(guī)范為參考，并嚴格執(zhí)行檢查工作。
4. 防腐措施控制
（1）材料選擇
材料選擇過程中，要對壓力容器所用工況及最
終用途目標進行考量。進而參考材料的化學指標狀
態(tài)，對其進行技術性組合，使其具備較高的耐腐蝕度，
并拓寬其使用范圍，以應對各種各樣的外部環(huán)境。
（2）使用緩蝕劑
顧名思義，即延緩腐蝕。以金屬表層為載體，
對其進行涂抹，使材料能夠游刃有余的應對復雜的
外部環(huán)境，避免遭到不確定因素的腐蝕和侵襲。將
容器實際背景作為緩蝕劑配置過程中的參照指標，
切忌盲目。
（3）焊接質量控制
焊接質量的控制很大程度上取決于焊接設備的
選擇。氬弧焊和電弧焊在不銹鋼材料焊接中極具適
用性。具體操作步驟是焊接之前，對其進行加熱，
完成焊接工作之后，對焊接縫參與應力進行消除或
控制，杜絕裂紋情況。完成該界面焊接工作后，應
用超聲波探傷射線執(zhí)行探傷操作，然后進行晶間腐
蝕測試，檢測其是否存在超標缺陷，予以修正。
（4）應用襯里防護或防腐涂料
襯里防護和防腐涂料的選擇并不是盲目的，壓
力容器的內部性指標是其選擇過程中的重要考量要
素。涂料防腐的應用格局極為開闊。具體實現(xiàn)方式
是在金屬表面涂抹防腐涂料（成分包含樹脂、橡膠、
植物油和漿液溶劑等），空氣作用下，形成薄層膜，
在微孔擴散阻力和溶液電阻作用下，增加介質，對
腐蝕電流進行削弱，使其具備較好的防腐性。
四、 結語
壓力容器是化工領域的主體性設備，其操作過
程中存在較多的隱性事故及危險。而化工生產工藝
極為繁瑣，穩(wěn)定性及安全性較弱，工作介質的特性
決定了其操作過程中事故頻發(fā)。技術人員要以正確
的技術規(guī)程為參考，使化工壓力容器處于正常的操
作狀態(tài)。
參考文獻
[1]任杰.化工壓力容器的安全控制措施分析[J].化
工管理，2015(23)：254，256.
[2]范凱.探討化工壓力容器的防腐蝕措施控制[J].
化學工程與裝備，2011(11)：75-77.
[3]曹建芬.關于化工壓力容器安全控制策略的研究
[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013(15)：67.
（作者單位：上海朗日工程技術有限公司 200437）
萬方數(shù)據(jù)

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