固定式压力容器风险评估报告参考.doc

2010-01固定式压力容器风险评估报告容器名称： 图 号：容器类别： 编制/日期： 校核/日期： 审核/日期： 批准/日期：固定式压力容器风险评估报告 容器名称C4聚结器容器类别图 号结构型式立式 卧式品 种反应（搅拌） 换热 分离 储存 塔器 基本设计参数设计压力（MPa）单层管程内胆壳程夹套盘管设计温度（）单层管程内胆壳程夹套盘管2.16-1950最高允许工作压力（MPa）主要材料Q345R（热轧）16Mn介质名称及组分C4介质特性中度毒性外载荷自重 风载 雪载 地震载荷 偏心载荷 主要操作条件工况的描述工作压力（MPa）单层管程内胆壳程夹套盘管工作温度（）单层管程内胆壳程夹套盘管2.03-1040介质装量（）安全阀 爆破片 动作压力 MPa搅拌转向 顺 逆 转速 r/min 其他： 设计工况条件下可能发生的危害爆炸 泄漏 破损 变形 损伤模式和预防措施机械损伤变形 磨损 机械疲劳损伤的表象、形态1、 超装、失园超标导致应力分布不均引起局部过度变形减薄；2、支座及接管与壳体连接处局部应力集中大，加之腐蚀介质共同作用引起应力腐蚀断裂；3法兰及仪表接头产生变形导致密封失效泄漏。产生该损伤模式的材料碳钢、低合金钢：标准值ReL355MPa；实测值Rm630MPa。影响损伤的关键因素支座及接管与壳体连接处结构设计不合理；法兰型式及密封型式选用不合理，包括刚度不足和加工不符要求；未按规定制造和组装；焊缝缺陷超标及几何尺寸不符要求；介质接触面焊缝硬度HB185；超装使气相空间缩小，在温升压力作用下急剧膨胀。预防损伤的建议措施1、选用Rm630MPa碳钢、低合金钢材料；2、合理选用法兰型式和密封型式，包括仪表接头，并保证形状尺寸加工符合要求；3、合理的计算和选用支座结构以控制该处的局部应力；4、对接管与壳体连接处进行合理结构设计，包括焊接接头型式、内伸接管口处倒园和补强等，以控制应力集中；5、按产品的制造工艺进行制造，做到不强力组装和控制错边量、棱角度；6、对对接接头、角接头代表焊缝应进行焊接工艺评定，按施焊工艺施焊确保焊缝内外部质量及几何尺寸，并按规定检验检测；7、去应力热处理；8、必要时，可考虑进行泄漏试验。（注：本台已考虑了作气密性试验）腐蚀减薄全面腐蚀（均匀腐蚀）无机酸腐蚀（盐酸 硫酸 硝酸 磷酸 碳酸 氢氟酸）有机酸腐蚀（环烷酸 乙酸（醋酸）甲酸 对苯二甲酸 乙二酸 石碳酸/N-甲基吡咯烷酮 荼胺酸盐 有机物 水 二氧化碳 烟气 苛性碱 氨 硫化物 高温氧化大气 土壤 露点腐蚀损伤的表象、形态外表面：化学或电化学反应在全部暴露的表面或大部分面积上均匀的腐蚀，导致壳壁减薄，最后使强度不足而报废。产生该损伤模式的材料本台产品材料影响损伤的关键因素大气中的氧化腐蚀。预防损伤的建议措施外表面采用能阻隔大气腐蚀的油漆或涂料防腐。腐蚀减薄局部腐蚀非均匀腐蚀 局部减薄损伤的表象、形态/产生该损伤模式的材料/影响损伤的关键因素/预防损伤的建议措施/腐蚀减薄点腐蚀（坑蚀） 晶间腐蚀 选择性腐蚀 电偶腐蚀 缝隙腐蚀 微生物腐蚀损伤的表象、形态金属表面由于存在异物和结构原因形成缝隙，使缝内溶液与腐蚀有关的物质迁移困难所引起的缝隙内金属的腐蚀，法兰面泄漏。产生该损伤模式的材料本台材料影响损伤的关键因素重要几何因素包括几何形状、缝隙的宽度和深度以及缝隙的内外面积比等。预防损伤的建议措施1、设计时应保证溶液在排空时无残余溶液存在，应防止有尖锐的角落或部位以防碎屑在这部位的堆积；2、接触介质面的焊缝应进行表面无损检测，表面和近表面不得有开口型缺陷；3、设备就位时应按图样在纵轴线上成一定倾斜度，使排污口处于最低位。4、设备内介质放空后如间隔使用时，应将内部清理干净。环境开裂 氢致开裂 应力导向氢致开裂 硫化物应力腐蚀开裂 氢化物应力开裂 内部生成氢化物导致的开裂 氢腐蚀 氢脆 鼓包 胺碱 碳酸盐 氯化物 连多硫酸 液态金属 氢氟酸 高温水 腐蚀疲劳 热疲劳 蠕变损伤的机理、表象和形态1、机理：在CO-CO2-H2O环境中，CO2溶解于水生成碳酸，使PH值下降至3.3。在该条件下通入CO气体，使其吸附在金属表面，阻止了碳酸引起钢的全面腐蚀。这时若加载应力，由于滑移而在表面生成台阶，露出新生面，金属开始溶解此新生面为阳极，其周围的CO吸附层为阴极，而使开裂发生。2、表象和形态为：（1）从焊缝表面和射线底片上观察，裂纹可能呈断续存在，近似横向居多且呈网状或龟裂状；（2）从断面金相看：宏观：腐蚀区呈树枝状裂纹；微观：沿晶、穿晶或沿、穿晶混合裂纹。第三页产生该损伤模式的材料碳钢、低合金钢：标准值ReL355MPa；实测值Rm630MPa；CE0.45%；HV245（单个值）。影响损伤的关键因素在充装、排料和检修过程中，容易受空气污染，而大气中的氧和二氧化碳能促进液氨应力腐蚀；水含量0.2%；使用温度高于-5；材料实测Rm630MPa时能促进应力腐蚀加剧。预防损伤的建议措施选用材料应符合GB150及相关材料标准的规定；合理的设计结构以避免应力集中，包括焊接接头型式，如接管内伸应倒园；焊接按HG20582 6.7.2条第4款（1）（5）的规定；采用HB185焊接工艺施焊；炉内整体消除应力热处理；介质接触表面采用喷丸处理产生压应力；使用温度应低于-5；添加含水量超过0.2%的水作缓蚀剂。金相组织变化球化 石墨化 硬化 相和相脆化 885/475脆化 回火脆化 碳化物沉淀硬化 渗碳 脱碳 渗氮损伤的表象、形态/产生该损伤模式的材料/影响损伤的关键因素/预防损伤的建议措施/ 设计中载荷和安全系数的考虑：考虑了压力、温度、自重和地震载荷等，其中安全系数已按照TSG R0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程选取（这已在SW6-98 V6.0软件体现）。介质的性质本产品的介质性质属中毒，当空气中的氨浓度达到1625%时遇明火可引起爆炸。所以一旦出现泄漏与空气混合达到前述范围时将有可能发生爆炸。因此，对以下情形应采取相应措施：使用中发生少量泄漏处置措施操作人员按安全操作规程关闭相关阀门、设备，进行力所能及的先期按已制定的堵漏工艺处置，并立即通知单位管理、维修、应急抢险人员到场。指挥人员根据情况是否启动本单位应急预案。使用中发生大量泄漏和涌出处置措施当发生大量泄漏，或事态无法控制，或有迹象表明事态趋各失控时应立即报警，当地政府应急指挥人员决定是否启动本地区的应急预案。爆炸处置措施1、根据爆炸灾害后果预测，制定爆炸应急预案并进行演练，包括：组织领导、报警和上报、人员疏散和人员抢救、防护用具正确使用、关阀断源、消防器材正确使用；稀释周围扩散空气中的氨浓度，以防止与空气或其他禁忌介质混合形成二次爆燃或爆炸；2、出现爆炸按应急预案科学指挥和实施。根据周围人员的可能伤及情况人员要求1、制定严格的管理制度和事故预防预案；2、对与其相关的人员，包括应急救援人员，应进行氨毒性防护及救护的知识培训，对关键操作人员、维修人员应培训考核合格后上岗；3、设备位置应尽量选建在常年风向下风口的人员稀疏区。防护设备1、应配备：对设备器壁表面降温设施，如水喷淋装置及水池；堵漏设备及设施；周围空气中的氨浓度报警仪；防毒面具及防护服；接地电阻测试仪；消防器材并在有效期内；装卸防静电火花措施；设备避雷装置。2、对动力源、动力线路及照明装置应采取防爆或隔爆措施。3、划分控制区和非控制区并有警示标识或标志。建造过程中的损伤及预防措施起吊影响损伤的关键因素撞伤、失圆超标预防损伤的建议措施起吊人员应持证上岗并按起吊规程操作，超吊前应检查起吊设备和吊具的安全可靠性，起吊时应尽量保持起吊重心与设备重心一致。运输影响损伤的关键因素碰撞、跌落预防损伤的建议措施运输前、中，设备应固定牢固，尽量不超载，对超高和超宽运输的应有防护措施。检验影响损伤的关键因素漏检、误检和误判预防损伤的建议措施应制定检验管理制度和检验规程或计划，检验人员应培训上岗，按规定检验、试验并记录、报告且数据准确可靠和可追溯。安装影响损伤的关键因素安装不当，引起损伤超标和附加约束反力增大及排污不畅。预防损伤的建议措施1、应具有安装资质的单位进行安装；2、安装前应按系统图制订安装工艺并履行审批；3、安装时控制管道接口与设备接口的刚性约束以及支座与基础连接时应留有一定的伸缩量，设备就位时应沿纵轴线按图样规定呈倾斜度就位；使排污口处于最低点；4、安装后投运前应按规定检验、试验（监检）并记录、报告。操作影响损伤的关键因素1、不按规定的工况操作或误操作；2、安全附件失灵。预防损伤的建议措施1、制定安全管理制度和操作规程；2、操作人员上岗前应培训；3、按操作规程操作并记录且数据可靠和具追溯性；4、控制介质浓度及超装和超温；5、经常检查安全附件的可靠性和灵敏度使用说明及注意事项：按固容规要求在使用前登记注册；应制定安全使用管理制度和操作规程；对装卸物料的操作人员应进行岗位培训并严格按操作规程操作且记录；最大压力不得超过图样规定的最高允许工作压力（如未规定的，不得超过设计压力）；控制装量不超图样规定；控制介质的浓度及纯度；保持设备内有0.2%的水作缓蚀剂；定期或不定期检查安全附件（含仪表）是否失灵，是否在有效期内，包括氨浓度报警装置；对容易发生泄漏处应经常检查，发现泄漏应立即按应急预案进行实施；禁止与液氯（或氯气）等禁忌介质相接触发生爆炸的介质接触；在控制区内禁止明火。维修中的注意事项：1、具有相应维修资质的单位进行；2、维修前内部清洗置换；3、制定维修方案并按规定审批，并明确维修处不得有人为的损伤和结构的不连续性，且确保设备本质安全符合规定要求；4、按维修方案实施和检验、试验（含监检）并记录、报告。改造中的注意事项：1、具有相应改造资质的单位进行；2、改造前内部清洗置换；3、制定改造方案并按规定审批，并确保改变的运行参数或材料或结构及尺寸应满足设备本质安全的要求；4、按改造方案实施和检验、试验（含监检）并记录、报告注：“”内根据需要作可选，可选标识可在“”内打“”，也可用电子版格式在“”上覆盖。无论采用何种，但应统一。