Причины повреждения сосудов под давлением
Рабочая среда химического оборудованиясосуды под давлениемявляется относительно сложным. Проблемы с качеством, вызванные коррозией, трещинами и деформациями, легко могут привести к смертельным травмам. Поэтому, по сравнению с постобработкой разрушения, следует заранее уделить больше внимания профилактике и контролю, чтобы обеспечить безопасную и стабильную работу сосудов под давлением химического оборудования и эффективно продлить срок службы сосудов. Из-за разнообразных форм и причин разрушения сосудов под давлением в химическом оборудовании необходимо усилить инновации в профилактических мерах и средствах управления, чтобы в полной мере использовать ценность управления сосудами под давлением в химическом оборудовании.
1. Аварийные характеристики химического оборудования и сосудов под давлением
Сосуд под давлениемотносится к напорному оборудованию, которое относится к напорному специальному оборудованию и защитным приспособлениям, опасным и связанным с безопасностью жизни, включая напорные трубы и котлы. Существуют различные типы сосудов под давлением, которые можно разделить на сосуды с внутренним давлением и сосуды с внешним давлением в соответствии с методами выдерживания давления. Если сосуд выбран по классификации давления, его можно разделить на сосуды высокого давления, низкого и среднего давления и сосуды сверхвысокого давления. Если сосуд выбран по классификации рабочей температуры, он включает в себя низкотемпературные, высокотемпературные и нормальнотемпературные контейнеры. Если он классифицируется по способу изготовления, то включает кузнечные, сварочные и литейные сосуды. Хотя классифицированное содержимое различно, нельзя игнорировать контроль безопасности и надежности сосудов под давлением любого химического оборудования во время его использования. Аварийные характеристики химического оборудования и сосудов под давлением в основном отражаются в следующих аспектах:
(1) Высокие риски
Химические продукты характеризуются высокой температурой, высоким давлением, токсичностью, горючестью и взрывоопасностью. Вероятность возгорания, утечки и взрыва сосудов под давлением высока, что не имеет себе равных в других отраслях с точки зрения рисков. Из-за сильной реакционной способности, токсичности и горючести некоторых химических сырьевых материалов это является основной причиной частых аварий на химических предприятиях. Пожар, взрыв, утечка и другие серьезные аварии на химических предприятиях приводят не только к травмам или гибели персонала, но и к большим экономическим потерям.
(2) Загрязнение окружающей среды
Сырье, продукты, промежуточные и побочные продукты, используемые в химическом производстве, обладают определенной степенью промышленной токсичности и коррозии. Утечка в воду или воздух, особенно неочищенных промышленных веществ, вызовет не только разную степень загрязнения окружающей среды, но и приведет к экономическим потерям и человеческим жертвам. Серьезные аварии на химических предприятиях обычно характеризуются сложным управлением и длительным временем воздействия.
(3) Влияние на нормальную работу оборудования
Химические предприятия предъявляют повышенные требования к работе промышленного оборудования. Однако большая часть сосудов под давлением химического оборудования работает в суровых условиях, на которые влияют такие факторы, как вибрация и внутренняя агрессивная среда. Это вызовет проблемы с качеством, такие как усталость металлов оборудования, что напрямую повлияет на нормальную работу химического оборудования. Это также проблема, которую химические предприятия не могут игнорировать при безопасном управлении использованием оборудования.
2. Формы, причины и особенности химического повреждения сосудов под давлением
(1) Чрезмерная пластическая деформация
Как только нагрузка давления на сам химический сосуд под давлением превысит установленное значение, стенка сосуда под давлением химического оборудования будет постепенно становиться тоньше, даже в нестабильном состоянии. Контейнер также будет деформирован из-за его переформовки и даже приведет к прямому разрыву контейнера. Если разрыв вызван чрезмерным формованием, состояние разрушения является эффектом разрыва, и контейнер будет сопровождаться небольшим количеством фрагментов, или фрагменты не будут образовываться. В то же время энергия взрыва сосуда под давлением химического оборудования напрямую определяет размер взрывного отверстия сосуда.
(2) Чрезмерная упругая деформация
Так называемая упругая деформация означает, что, когда химический сосуд под давлением подвергается внешней силе, он будет в некоторой степени деформирован, что является прямым выражением. Когда внешняя сила убирается, объект постепенно возвращается к своей первоначальной форме. Поэтому его можно назвать упругим свойством. Это разновидность обратимой деформации, которую обычно называют упругой деформацией. Однако, если при использовании сосудов под давлением для химических веществ возникает чрезмерная упругая деформация, сосуды под давлением для химического оборудования легко привести в неустойчивое состояние. С усилением внешней силы сосуды под давлением химического оборудования постепенно переходят в степень нестабильности.
(3) Усталость при больших напряжениях
Под действием знакопеременного напряжения локальная область сосудов под давлением химического оборудования, например, разрыв локальной структуры или окружение перфорированных патрубков и т. д., в которых зерна металла подвергаются наибольшему усилию, будет проскальзывать, а затем постепенно появляются чрезмерные микротрещины. С постепенным увеличением и расширением обоих концов трещины в конечном итоге образовавшееся оборудование для химического давления подвержено усталости и очевидным повреждениям. Сама часть высокого давления имеет чрезвычайно высокое напряжение. В области с чрезвычайно высоким напряжением сначала появляется усталость, а высокое напряжение вызывает повреждение деталей с большим напряжением. Поэтому ее также можно назвать усталостью при больших деформациях. В настоящее время установлено, что усталостные разрушения контейнеров под химическим давлением в основном отражаются в следующих моментах: деформация контейнеров не очевидна; Разрушение в основном существует в двух областях, где усталостные трещины образуются в области распространения и последней области разрушения; отказы из-за растрескивания и течи; Химические сосуды под давлением более подвержены усталостным повреждениям после многократной загрузки и разгрузки.
(4) Коррозионная усталость
При совместном действии формируется совершенно новая форма отказа. Если проанализировать с точки зрения коррозионной усталости материалов, то можно обнаружить, что она приведет к чрезвычайно очевидным локальным повреждениям на поверхности металла и приведет к усталостным трещинам в металле. Во-вторых, защитная пленка на поверхности металла повреждается при знакопеременных растягивающих нагрузках, что приводит к поверхностной коррозии. После того, как переменное напряжение разрушит защитную пленку, защитная форма не сможет образоваться снова, что также приведет к отложению в очаге коррозии, непосредственно влияя на диффузию кислорода. Это также приведет к тому, что защитная пленка не восстановится в короткие сроки, что в конечном итоге сформирует замкнутый круг. Однако дно коррозионной ямы всегда находится в относительно активном состоянии, которое легко образует анод коррозионной батареи. Наконец, при двойном действии переменного напряжения и коррозии трещина будет продолжать развиваться до тех пор, пока металл окончательно не разрушится.
(5) Коррозия под напряжением
При анализе коррозии под напряжением считается, что коррозия под напряжением в основном относится к совместному действию растягивающего напряжения и среды коррозии металла, а затем образует уникальную форму разрушения. Когда явление коррозии металлов под напряжением возникает в сосудах под химическим давлением, оно находится во взаимно усиливающемся состоянии из-за двух различных факторов коррозии под напряжением, при которых коррозия непосредственно уменьшает эффективную площадь поперечного сечения самого металла и постепенно формирует зазор на поверхности металла, что сделает его напряжение более концентрированным. При этом также необходимо учитывать, что под действием предварительного напряжения развитие коррозии будет постепенно ускоряться, а зазор на поверхности металла в результате фундамента будет становиться все больше и больше вплоть до окончательного разрушения.
(6) Хрупкий излом
Хрупкий излом относится к излому без значительной пластической деформации. Фрагменты часто вылетают из контейнера из частей хрупкого разрушения и имеют изломанную форму. Несчастные случаи разрыва обычно происходят при низких температурах. Хрупкое разрушение чаще происходит на толстостенных сосудах из средней и малой прочности и сосудах, работающих под давлением, из высокопрочной стали.
(7) Растрескивание от водородной коррозии
Поскольку в процессе производства и эксплуатации сосуды под давлением большинства промышленного оборудования подвергаются воздействию высокой температуры и высокого давления, на поверхности стали адсорбируется большое количество молекул водорода. Однако молекулы водорода будут постепенно распадаться на ионы или атомы водорода, что приведет к явлению образования твердого раствора в поверхностном слое стали, даже к диффузии в сталь, и постоянно ухудшает характеристики стали из-за водородной коррозии и водородного охрупчивания. Согласно анализу водородной коррозии, ионы или атомы водорода, диффундировавшие в сталь, будут объединяться в молекулы водорода, а некоторые из них будут вступать в химическую реакцию с неметаллическими включениями или углеродом и карбидом с образованием газообразных продуктов, которые нелегко растворить. Однако продукты будут постепенно накапливаться в первоначальных крошечных трещинах на границе зерен, а затем постепенно образовывать локальное высокое давление и концентрацию силы, что приведет к постепенному расширению границы зерен и образованию определенных микротрещин, а механические свойства стали будут постепенно ухудшаться. на этом этапе ослаблен.
(8) Ползучесть
Под воздействием постоянного изменения внешней температуры и нагрузки металлическая стенка контейнера легко повреждается после длительного периода накопления. В отличие от пластической деформации температура является важным фактором, влияющим на ползучесть, а высокая температура ослабляет жесткость металлических материалов. Кроме того, растягивающее напряжение постепенно снижает производительность и качество сосуда под давлением, что приводит к его повреждению.
3. Анализ повреждения сосуда под давлением
Вероятность аварии сосудов, работающих под давлением, высока. Как только произойдет неприятный инцидент, он вызовет остановку, коррозию и т. д., которые являются прямыми причинами аварий на сосудах под давлением промышленного оборудования. Однако косвенными причинами аварий судов являются такие факторы, как хаотичное управление сосудами и оборудованием, работающими под давлением, неполные технические архивы, неадекватное выполнение обязанностей по обеспечению безопасности производства, ненадлежащий мониторинг и проверка корректировки безопасности производства и т. д. Помимо простого исследования и анализа, необходимо также обеспечить проверку на предмет разбитости контейнера, выяснение состояния излома в месте разрыва и физико-химических свойств контейнера. Если вы хотите действительно выяснить причину аварии, вы можете провести разрушающее моделирование контейнера. Одновременно с техническим осмотром и расследованием несчастных случаев сформулировать целенаправленные лечебно-профилактические мероприятия.
1. Аварийные характеристики химического оборудования и сосудов под давлением
Сосуд под давлениемотносится к напорному оборудованию, которое относится к напорному специальному оборудованию и защитным приспособлениям, опасным и связанным с безопасностью жизни, включая напорные трубы и котлы. Существуют различные типы сосудов под давлением, которые можно разделить на сосуды с внутренним давлением и сосуды с внешним давлением в соответствии с методами выдерживания давления. Если сосуд выбран по классификации давления, его можно разделить на сосуды высокого давления, низкого и среднего давления и сосуды сверхвысокого давления. Если сосуд выбран по классификации рабочей температуры, он включает в себя низкотемпературные, высокотемпературные и нормальнотемпературные контейнеры. Если он классифицируется по способу изготовления, то включает кузнечные, сварочные и литейные сосуды. Хотя классифицированное содержимое различно, нельзя игнорировать контроль безопасности и надежности сосудов под давлением любого химического оборудования во время его использования. Аварийные характеристики химического оборудования и сосудов под давлением в основном отражаются в следующих аспектах:
(1) Высокие риски
Химические продукты характеризуются высокой температурой, высоким давлением, токсичностью, горючестью и взрывоопасностью. Вероятность возгорания, утечки и взрыва сосудов под давлением высока, что не имеет себе равных в других отраслях с точки зрения рисков. Из-за сильной реакционной способности, токсичности и горючести некоторых химических сырьевых материалов это является основной причиной частых аварий на химических предприятиях. Пожар, взрыв, утечка и другие серьезные аварии на химических предприятиях приводят не только к травмам или гибели персонала, но и к большим экономическим потерям.
(2) Загрязнение окружающей среды
Сырье, продукты, промежуточные и побочные продукты, используемые в химическом производстве, обладают определенной степенью промышленной токсичности и коррозии. Утечка в воду или воздух, особенно неочищенных промышленных веществ, вызовет не только разную степень загрязнения окружающей среды, но и приведет к экономическим потерям и человеческим жертвам. Серьезные аварии на химических предприятиях обычно характеризуются сложным управлением и длительным временем воздействия.
(3) Влияние на нормальную работу оборудования
Химические предприятия предъявляют повышенные требования к работе промышленного оборудования. Однако большая часть сосудов под давлением химического оборудования работает в суровых условиях, на которые влияют такие факторы, как вибрация и внутренняя агрессивная среда. Это вызовет проблемы с качеством, такие как усталость металлов оборудования, что напрямую повлияет на нормальную работу химического оборудования. Это также проблема, которую химические предприятия не могут игнорировать при безопасном управлении использованием оборудования.
2. Формы, причины и особенности химического повреждения сосудов под давлением
(1) Чрезмерная пластическая деформация
Как только нагрузка давления на сам химический сосуд под давлением превысит установленное значение, стенка сосуда под давлением химического оборудования будет постепенно становиться тоньше, даже в нестабильном состоянии. Контейнер также будет деформирован из-за его переформовки и даже приведет к прямому разрыву контейнера. Если разрыв вызван чрезмерным формованием, состояние разрушения является эффектом разрыва, и контейнер будет сопровождаться небольшим количеством фрагментов, или фрагменты не будут образовываться. В то же время энергия взрыва сосуда под давлением химического оборудования напрямую определяет размер взрывного отверстия сосуда.
(2) Чрезмерная упругая деформация
Так называемая упругая деформация означает, что, когда химический сосуд под давлением подвергается внешней силе, он будет в некоторой степени деформирован, что является прямым выражением. Когда внешняя сила убирается, объект постепенно возвращается к своей первоначальной форме. Поэтому его можно назвать упругим свойством. Это разновидность обратимой деформации, которую обычно называют упругой деформацией. Однако, если при использовании сосудов под давлением для химических веществ возникает чрезмерная упругая деформация, сосуды под давлением для химического оборудования легко привести в неустойчивое состояние. С усилением внешней силы сосуды под давлением химического оборудования постепенно переходят в степень нестабильности.
(3) Усталость при больших напряжениях
Под действием знакопеременного напряжения локальная область сосудов под давлением химического оборудования, например, разрыв локальной структуры или окружение перфорированных патрубков и т. д., в которых зерна металла подвергаются наибольшему усилию, будет проскальзывать, а затем постепенно появляются чрезмерные микротрещины. С постепенным увеличением и расширением обоих концов трещины в конечном итоге образовавшееся оборудование для химического давления подвержено усталости и очевидным повреждениям. Сама часть высокого давления имеет чрезвычайно высокое напряжение. В области с чрезвычайно высоким напряжением сначала появляется усталость, а высокое напряжение вызывает повреждение деталей с большим напряжением. Поэтому ее также можно назвать усталостью при больших деформациях. В настоящее время установлено, что усталостные разрушения контейнеров под химическим давлением в основном отражаются в следующих моментах: деформация контейнеров не очевидна; Разрушение в основном существует в двух областях, где усталостные трещины образуются в области распространения и последней области разрушения; отказы из-за растрескивания и течи; Химические сосуды под давлением более подвержены усталостным повреждениям после многократной загрузки и разгрузки.
(4) Коррозионная усталость
При совместном действии формируется совершенно новая форма отказа. Если проанализировать с точки зрения коррозионной усталости материалов, то можно обнаружить, что она приведет к чрезвычайно очевидным локальным повреждениям на поверхности металла и приведет к усталостным трещинам в металле. Во-вторых, защитная пленка на поверхности металла повреждается при знакопеременных растягивающих нагрузках, что приводит к поверхностной коррозии. После того, как переменное напряжение разрушит защитную пленку, защитная форма не сможет образоваться снова, что также приведет к отложению в очаге коррозии, непосредственно влияя на диффузию кислорода. Это также приведет к тому, что защитная пленка не восстановится в короткие сроки, что в конечном итоге сформирует замкнутый круг. Однако дно коррозионной ямы всегда находится в относительно активном состоянии, которое легко образует анод коррозионной батареи. Наконец, при двойном действии переменного напряжения и коррозии трещина будет продолжать развиваться до тех пор, пока металл окончательно не разрушится.
(5) Коррозия под напряжением
При анализе коррозии под напряжением считается, что коррозия под напряжением в основном относится к совместному действию растягивающего напряжения и среды коррозии металла, а затем образует уникальную форму разрушения. Когда явление коррозии металлов под напряжением возникает в сосудах под химическим давлением, оно находится во взаимно усиливающемся состоянии из-за двух различных факторов коррозии под напряжением, при которых коррозия непосредственно уменьшает эффективную площадь поперечного сечения самого металла и постепенно формирует зазор на поверхности металла, что сделает его напряжение более концентрированным. При этом также необходимо учитывать, что под действием предварительного напряжения развитие коррозии будет постепенно ускоряться, а зазор на поверхности металла в результате фундамента будет становиться все больше и больше вплоть до окончательного разрушения.
(6) Хрупкий излом
Хрупкий излом относится к излому без значительной пластической деформации. Фрагменты часто вылетают из контейнера из частей хрупкого разрушения и имеют изломанную форму. Несчастные случаи разрыва обычно происходят при низких температурах. Хрупкое разрушение чаще происходит на толстостенных сосудах из средней и малой прочности и сосудах, работающих под давлением, из высокопрочной стали.
(7) Растрескивание от водородной коррозии
Поскольку в процессе производства и эксплуатации сосуды под давлением большинства промышленного оборудования подвергаются воздействию высокой температуры и высокого давления, на поверхности стали адсорбируется большое количество молекул водорода. Однако молекулы водорода будут постепенно распадаться на ионы или атомы водорода, что приведет к явлению образования твердого раствора в поверхностном слое стали, даже к диффузии в сталь, и постоянно ухудшает характеристики стали из-за водородной коррозии и водородного охрупчивания. Согласно анализу водородной коррозии, ионы или атомы водорода, диффундировавшие в сталь, будут объединяться в молекулы водорода, а некоторые из них будут вступать в химическую реакцию с неметаллическими включениями или углеродом и карбидом с образованием газообразных продуктов, которые нелегко растворить. Однако продукты будут постепенно накапливаться в первоначальных крошечных трещинах на границе зерен, а затем постепенно образовывать локальное высокое давление и концентрацию силы, что приведет к постепенному расширению границы зерен и образованию определенных микротрещин, а механические свойства стали будут постепенно ухудшаться. на этом этапе ослаблен.
(8) Ползучесть
Под воздействием постоянного изменения внешней температуры и нагрузки металлическая стенка контейнера легко повреждается после длительного периода накопления. В отличие от пластической деформации температура является важным фактором, влияющим на ползучесть, а высокая температура ослабляет жесткость металлических материалов. Кроме того, растягивающее напряжение постепенно снижает производительность и качество сосуда под давлением, что приводит к его повреждению.
3. Анализ повреждения сосуда под давлением
Вероятность аварии сосудов, работающих под давлением, высока. Как только произойдет неприятный инцидент, он вызовет остановку, коррозию и т. д., которые являются прямыми причинами аварий на сосудах под давлением промышленного оборудования. Однако косвенными причинами аварий судов являются такие факторы, как хаотичное управление сосудами и оборудованием, работающими под давлением, неполные технические архивы, неадекватное выполнение обязанностей по обеспечению безопасности производства, ненадлежащий мониторинг и проверка корректировки безопасности производства и т. д. Помимо простого исследования и анализа, необходимо также обеспечить проверку на предмет разбитости контейнера, выяснение состояния излома в месте разрыва и физико-химических свойств контейнера. Если вы хотите действительно выяснить причину аварии, вы можете провести разрушающее моделирование контейнера. Одновременно с техническим осмотром и расследованием несчастных случаев сформулировать целенаправленные лечебно-профилактические мероприятия.
English
Español
русский