anchetă Acum
Vase sub presiune sunt componente critice în industrii precum petrol și gaze, prelucrarea chimică, generarea de energie electrică, produsele farmaceutice și producția de alimente. În ciuda importanței lor, vasele sub presiune pot reprezenta pericole severe de siguranță dacă nu reușesc. Eșecurile catastrofale nu numai că duc la perioada de oprire a producției, dar pot duce și la dezastre de mediu și la pierderea vieții umane.
1. Cauzele comune ale defecțiunilor vaselor sub presiune
1.1 coroziune și eroziune
Coroziunea este deteriorarea chimică sau electrochimică a materialelor, adesea din cauza expunerii la umiditate, substanțe chimice sau medii agresive. Coroziunea internă este frecventă la vasele care gestionează lichidele sau gazele corozive, în timp ce coroziunea externă poate apărea atunci când izolația captează umiditatea.
Eroziunea, pe de altă parte, rezultă din fluidul de mare viteză sau particule care poartă fizic pereții vasului, în special la coturi, articulații și puncte de intrare/ieșire.
Riscuri notabile:
Coroziune sub izolație (CUI)
Coroziune galvanică din cauza metalelor diferite
Coroziune și crevice în zonele stagnante
Consecințe:
Subțierea peretelui
Scurgeri sau rupturi
Eșec structural complet
1,2 oboseală și crăpături de stres
Vasele sub presiune funcționează adesea sub încărcare ciclică - presurizare regulată și depresurizare - ceea ce poate duce la eșecul oboselii în timp. Chiar și defecte mici în materiale sau suduri pot crește în fisuri sub stres repetat.
Crăpăturile de coroziune a stresului (SCC) poate apărea atunci când stresul la tracțiune și un mediu coroziv se combină. Acest tip de fisurare este adesea dificil de detectat, dar poate duce la eșecuri bruște.
Factori de risc:
Presiunea fluctuantă și temperatura
Materiale incompatibile
Stresuri reziduale din sudură
Prevenirea necesită:
Analiza exactă a oboselii în timpul proiectării
Utilizarea aliajelor rezistente la SCC
Tratamentul termic post-sudură (PWHT) pentru a ameliora tensiunile
1.3 Defecte de fabricație
Procesele de fabricație necorespunzătoare pot introduce defecte precum:
Penetrarea incompletă a sudurii
Incluziuni de zgură
Tratamentul termic necorespunzător
Abateri dimensionale
Aceste defecte, dacă nu sunt detectate în timpul fabricării sau punerii în funcțiune, se pot propaga sub presiune și stres în timpul serviciului.
Exemple din lumea reală:
Fisuri provenite din defecte de sudură
Delaminare în navele compuse
Alinierea necorespunzătoare a flanșilor sau a duzelor
Asigurarea calității și testarea nedistructivă (NDT) în timpul fabricației sunt esențiale.
1.4 defecte de proiectare
Chiar și atunci când fabricația este perfectă, erorile de proiectare pot face vulnerabilă un vas sub presiune. Aceasta include:
Grosimea peretelui subdimensionat
Factori de siguranță inadecvați
Plasarea slabă a duzei sau designul de suport
Ignorarea sarcinilor dinamice sau a expansiunii termice
Utilizarea codurilor de proiectare învechite sau cu vedere la condiții operaționale reale duce adesea la defecțiuni premature.
1.5 Evenimente de suprapresiune
O cauză comună a rupturii vaselor este suprapresurizarea, care poate rezulta din:
Puncte de vânzare blocate
Supape de control eșuate
Reacții chimice fugale
Eroare a operatorului
Dacă sistemul de reducere a presiunii eșuează sau are dimensiuni necorespunzătoare, nava nu poate rezista la excesul de presiune.
Consecințe:
Explozii
Pericole de incendiu
Flying Shrapnel
Dispozitivele adecvate de reducere a presiunii și SAFE-urile de eșec sunt critice.
1.6 Întreținere și inspecție slabă
În timp, materialele se degradează și problemele minore pot escalada dacă sunt lăsate necontrolate. Saltarea inspecțiilor de rutină sau lipsa unui program de întreținere preventivă este una dintre cele mai frecvente cauze ale deteriorării navei nedetectate.
Semnele de avertizare adesea ratate includ:
Scurgerea flanșelor sau a valvelor
Vibrații neobișnuite
Decolorare sau dungi de rugină
Neglijarea poate duce la:
Scurgeri bruște
Contaminarea mediului
Pericole de siguranță pentru personal
2. Strategii de prevenire
2.1 Inspecție și testare regulată
Inspecțiile de rutină ajută la detectarea deteriorării în stadiu incipient înainte de a deveni critică. Tehnicile includ:
Testare cu ultrasunete (UT): Măsoară grosimea peretelui și detectează defecte interne
Testare radiografică (RT): identifică fisuri sau incluziuni ascunse
Inspecția particulelor magnetice (MPI): utilă pentru fisurile de suprafață în materialele ferromagnetice
Testare hidrostatică: presurizează vasul cu apă pentru a verifica scurgeri sau puncte slabe
Recomandare: Urmați intervalele de inspecție stabilite de ASME, API 510 sau reglementări locale.
2.2 Selectarea corectă a materialelor
Alegerea materială este vitală. Diferite aplicații necesită proprietăți diferite, cum ar fi:
Oțel inoxidabil: rezistență excelentă la coroziune, bună pentru alimente/farmaceutice
Oțel carbon: rentabil, dar mai predispus la coroziune
Hastelloy, Inconel sau Titanium: Pentru medii extrem de corozive sau la temperaturi ridicate
Nerespectarea materialelor compatibile poate duce la degradarea prematură.
2.3 Fabricarea calității
Partener cu producătorii care respectă:
Cod de cazane și vas sub presiune
ISO 9001 Sisteme de gestionare a calității ISO
Sururi și proceduri certificate (WPS/PQR)
Sfaturi:
Insistați pe inspecția terților
Examinați rapoartele de testare a materialelor (MTR) și desenele de fabricație
2.4 Proiectare conform standardelor
Proiectarea ar trebui să se bazeze pe standarde cuprinzătoare, cum ar fi:
ASME Secțiunea VIII (Div 1 și 2)
PED (Directiva pentru echipamente sub presiune) pentru Europa
API 650/620 pentru aplicații de stocare specifice
Factorii de proiectare pentru a include:
Marjele de siguranță
Analiza oboselii
Indemnizație de coroziune
Încărcături seismice și vânt, dacă este cazul
2.5 Instalați dispozitive de siguranță
Fiecare vas sub presiune ar trebui să fie protejat cu:
Valve de reducere a presiunii (PRV): Eliberați automat presiunea în exces
Discuri de ruptură: dispozitiv de siguranță care se rupe sub presiune critică
Senzori de presiune și temperatură: conectat la sisteme de alarmă sau oprirea
Testele periodice și recalibrarea acestor dispozitive de siguranță sunt esențiale.
2.6 Instruire și proceduri de operare standard (SOP)
Operatorii sunt prima linie de apărare. Furnizați:
Instruire tehnică continuă
Exerciții de răspuns de urgență
SOP -uri clare, accesibile, pentru condiții normale și anormale
Eroarea umană este un contribuabil major la eșecul navei - instruirea minimizează acest risc.
3. Studii de caz ale eșecurilor vaselor sub presiune
Cazul 1: BP Texas City Refinery Explosion (2005)
Cauză: Suprapresiune într -un turn din cauza indicatorilor de nivel defect și alarme.
Consecință: 15 decese, 180 de răni.
Lecție: Verificați întotdeauna instrumentarea și instalați sisteme de siguranță redundante.
Cazul 2: Explozie de siloz de cereale
Cauză: Acumularea de praf a dus la vârful de presiune și la aprindere.
Consecință: pierderea totală a instalației.
Lecție: Ignorarea problemelor mici de inspecție poate duce la pierderi masive.
TOP