我国石化企业里面压力容器普遍存在超期服役的现象,均匀腐蚀与局部冲刷腐蚀的比例偏高,凹坑与局部减薄很多,属于体积型缺陷,主要失效模式是由塑性极限载荷控制的。一类是原始先天缺陷,由于表面缺陷打磨形成凹坑,在使用中没有介质腐蚀的话,这类凹坑或局部减薄一般不会发生变化,是死缺陷,而且位置固定,容易发现与监控,危害性相对较小;另一类是使用中产生的凹坑与减薄,如腐蚀坑、冲刷、磨损、沟槽等等,这类缺陷是活缺陷,局部减薄尺寸会不断加大,可能存在于管道与设备的任何位置,难于发现且危害性较大。
基于风险的检验RBI 可以实现优化的检验策略,但是费用很高,RBI 的推广不仅与企业相关,还与政府的政策与决策有很大关系,需要争取政府的支持与宏观管理。软件编制本身也有一些不足,如管线分析不能对整条管道进行分段,没有定性分析功能,后果分析中没有考虑商业损失等。管壳式换热器管束腐蚀,中国承压设备存在的先天性缺陷与材料性能不稳定等问题也都未考虑[3 ] 。
我国从1970 年代初开始研究压力容器断裂理论,经过十年的研究工作,汲取国际上先进的压力容器缺陷评定技术,于1984 年颁布了我国的压力容器缺陷评定标准,即“压力容器缺陷评定规范(CVDA -1984) ”。该标准直接引用了国外标准中比较成熟的方法,即以CTOD 理论为基础,对脆断、疲劳、泄漏、塑型失稳给出了比较具体的评定方法,对应力腐蚀、腐蚀疲劳、蠕变和疲劳的评定也给出了一般性的指导原则。
2 　压力容器主要失效原因
压力容器的失效形式有强度失效、刚度失效、稳定性失效、密封失效等。压力容器的基本要求是安全性和经济性。安全是核心问题,在充分保证安全的前提下尽可能做到经济。保证安全,不是盲目地增加壁厚,提高材料材质,而应从合理的结构设计、精确的强度计算、合理的材料选用以及正确的技术要求等方面入手。通常应使所设计的压力容器满足有足够的强度、刚度、使用寿命以及合理的结构。
压力容器的失效无论是爆炸还是泄露往往都会造成巨大的损失甚至人员伤亡。因此,压力容器作为特种设备之一必须按照规范进行设计、制造、使用与管理,以保证其强度、刚度、稳定性及密封性能够满足要求。
在实际使用中,压力容器的实效大多是由于腐蚀、疲劳和容器器壁中存在过大的缺陷等原因造成,因此除满足常规的强度条件外,还应根据不同情况进行特殊考虑和分析。比如,对高温压力容器必须按持久强度进行计算,对操作压力或温度频繁变动的压力容器进行疲劳强度设计,对存在缺陷的情况还应根据疲劳裂纹扩展理论对容器的使用作出估算。
腐蚀只能控制而不能杜绝,这是一条自然规律。国内企业一直将防腐蚀工作定位在附属和服务的地,腐蚀控制技术发展缓慢。只有当腐蚀严重影响企业的发展时,才得到足够的重视,腐蚀控制总要落后于腐蚀的发生。世界各国的工程技术界都注意到了腐蚀的严重性,对腐蚀控制技术研究投入了很大的力量,取得了显著的成效,腐蚀控制技术使得腐蚀损失减少了15 %左右。但是各国采取的腐蚀控制技术,都处在发展阶段,这是因为现代技术的应用越来越快,所带来的腐蚀问题从种类上不断增加,总有新的课题出现。
大型的炼化企业都专门设有防腐车间,但是防腐蚀工作还仅仅停留在防范和防止层面,没有提高到腐蚀控制的高度。腐蚀控制是个系统工程,它包括设计、制造、安装、使用、维修等一系列过程,并要求从技术和经济的角度来衡量腐蚀控制的效果。防腐蚀措施多种多样,有耐蚀金属材料及设备、耐蚀非金属材料及设备、防腐蚀涂料及涂装、耐蚀施工技术及机具、缓蚀剂、腐蚀测试、监控、分析和电化学保护等内容。对于腐蚀磨损、应力腐蚀和材质变化方面的研究成果,可以从选择材质、设计、运行、防护等方面指导生产,促进
相关产业生产水平的提高。