Nyomó edények kritikus alkotóelemek az iparágakban, mint például az olaj és a gáz, a kémiai feldolgozás, az energiatermelés, a gyógyszerek és az élelmiszer -előállítás. Fontosságuk ellenére a nyomás edények súlyos biztonsági veszélyeket jelenthetnek, ha kudarcot vallnak. A katasztrofális kudarcok nemcsak a termelési leálláshoz vezetnek, hanem környezeti katasztrófákat és az emberi élet elvesztését is eredményezhetik.
1.
1.1 Korrózió és erózió
A korrózió az anyagok kémiai vagy elektrokémiai romlása, gyakran a nedvesség, vegyi anyagok vagy agresszív környezetnek való kitettség miatt. A belső korrózió gyakori azokban az erekben, amelyek korrozív folyadékokat vagy gázokat kezelnek, míg a külső korrózió akkor fordulhat elő, amikor a szigetelés csapdába ejti a nedvességet.
Az erózió viszont a nagysebességű folyadék vagy részecskékből származó, fizikailag az edényfalakon, különösen a kanyarok, az ízületek és a belépési/kilépési pontok esetében.
Figyelemre méltó kockázatok:
Korrózió szigetelés alatt (CUI)
Galván korrózió eltérő fémek miatt
Pontozás és réskorrózió stagnáló zónákban
Következmények:
Falvékonyság
Szivárgás vagy repedés
Teljes szerkezeti hiba
1.2 Fáradtság és stressz repedés
A nyomás edények gyakran ciklikus terhelés alatt működnek - a szabályos nyomás és a nyomást gyakorló -, ami az idő múlásával fáradtsági meghibásodást eredményezhet. Még az anyagok vagy a hegesztések kis hibái is repedésekké válhatnak ismételt stressz alatt.
A stressz -korrózió -repedés (SCC) akkor fordulhat elő, ha a szakító feszültség és a korrozív környezet kombinálódik. Az ilyen típusú repedést gyakran nehéz felismerni, de hirtelen kudarcokhoz vezethet.
Kockázati tényezők:
Ingadozó nyomás és hőmérséklet
Összeegyeztethetetlen anyagok
A hegesztéstől származó maradék feszültségek
A megelőzés megköveteli:
Pontos fáradtság -elemzés a tervezés során
SCC-rezisztens ötvözetek használata
A hegeszt utáni hőkezelés (PWHT) a stressz enyhítésére
1.3 Gyártási hibák
A nem megfelelő gyártási folyamatok olyan hibákat vezethetnek be, mint például:
Hiányos hegesztési behatolás
Salak zárványok
Nem megfelelő hőkezelés
Dimenziós eltérések
Ezek a hibák, ha a gyártás vagy az üzembe helyezés során nem észlelik, nyomás és stressz alatt terjedhetnek a szolgálat során.
Valós példák:
A hegesztési hibákból származó repedések
Delamináció kompozit edényekben
A karimák vagy fúvókák eltérése
A gyártás során a minőségbiztosítás és a nem roncsolás nélküli tesztelés (NDT) elengedhetetlen.
1.4 A tervezési hibák
Még akkor is, ha a gyártás tökéletes, a tervezési hibák a nyomás edényt sebezhetővé tehetik. Ez magában foglalja:
Alulméretezett falvastagság
Nem megfelelő biztonsági tényezők
Rossz fúvóka elhelyezés vagy támogatási tervezés
A dinamikus terhelések vagy a termikus tágulás figyelmen kívül hagyása
Az elavult tervezési kódok használata vagy a valós működési feltételek figyelmen kívül hagyása gyakran korai hibákhoz vezet.
1.5 túlnyomás események
Az edény repedésének általános oka a túlnyomás, amely a következőkből származhat:
Blokkolt üzletek
Meghibásodott vezérlőszelepek
Szökött kémiai reakciók
Operátor hiba
Ha a nyomáscsökkentő rendszer meghibásodik vagy nem megfelelő méretű, akkor az edény nem ellenáll a túlzott nyomásnak.
Következmények:
Robbanás
Tűzveszély
Repülő shrapnel
A megfelelő nyomáscsökkentő eszközök és a meghibásodás kritikus jelentőségűek.
1.6 Rossz karbantartás és ellenőrzés
Az idő múlásával az anyagok lebomlanak, és a kisebb problémák nem léphetnek fel, ha ellenőrizetlen maradnak. A rutinellenőrzések kihagyása vagy a megelőző karbantartási ütemterv hiánya az egyik leggyakoribb oka a nem észlelt edény romlásának.
A gyakran elmulasztott figyelmeztető táblák a következőket tartalmazzák:
Szivárgó karimák vagy szelepek
Szokatlan rezgések
Elszíneződés vagy rozsda csíkok
Az elhanyagolás az alábbiakhoz vezethet:
Hirtelen szivárgás
Környezetszennyezés
Biztonsági veszélyek a személyzet számára
2. Megelőzési stratégiák
2.1 Rendszeres ellenőrzés és tesztelés
A rutin ellenőrzések elősegítik a korai szakaszban károsodás észlelését, mielőtt kritikusvá válnak. A technikák között szerepel:
Ultrahangos tesztelés (UT): A falvastagság mérése és a belső hibák észlelése
Radiográfiai tesztelés (RT): A rejtett repedéseket vagy zárványokat azonosítja
Mágneses részecske -ellenőrzés (MPI): Hasznos a ferromágneses anyagok felületi repedéseihez
Hidrosztatikus tesztelés: Az edényt vízzel nyomja meg, hogy ellenőrizze a szivárgásokat vagy a gyengeségeket
Ajánlás: Kövesse az ASME, API 510 vagy a helyi előírások ellenőrzési intervallumait.
2.2 Megfelelő anyagválasztás
Az anyagválasztás létfontosságú. Különböző alkalmazásokhoz különböző tulajdonságok szükségesek, például:
Rozsdamentes acél: Kiváló korrózióállóság, jó étel/gyógyszer
Szén acél: költséghatékony, de hajlamosabb a korrózióra
Hastelloy, Inconel vagy Titanium: erősen korrozív vagy magas hőmérsékletű környezetekhez
A kompatibilis anyagok kiválasztásának elmulasztása korai lebomláshoz vezethet.
2.3 Minőségi gyártás
Partner a gyártókkal, amelyek megfelelnek:
ASME Boiler és nyomású edénykód
ISO 9001 minőségirányítási rendszerek
Hitelesített hegesztők és eljárások (WPS/PQR)
Tippek:
Ragaszkodjon a harmadik fél ellenőrzéséhez
Tekintse át az anyagi tesztjelentések (MTR) és a gyártási rajzokat
2.4 Tervezés a szabványok szerint
A tervezésnek olyan átfogó szabványokon kell alapulnia, mint:
ASME VIII. Szakasz (DIV 1 és 2)
PED (nyomóberendezések irányelve) Európa számára
API 650/620 speciális tárolási alkalmazásokhoz
Tervezési tényezők, amelyek tartalmazzák:
Biztonsági haszonkulcsok
Fáradtság -elemzés
Korróziós juttatás
Szeizmikus és szélterhelés, ha alkalmazható
2.5 Telepítse a biztonsági eszközöket
Minden nyomás edényt védeni kell:
Nyomáscsökkentő szelepek (PRV -k): automatikusan engedje el a túlzott nyomást
Törési lemezek: Kritikus nyomás alatt eltörő hibabiztos eszköz
Nyomás- és hőmérsékleti érzékelők: Csatlakoztatva a riasztáshoz vagy a leállási rendszerekhez
Ezen biztonsági eszközök időszakos tesztelése és újrakalibrálása nélkülözhetetlen.
2.6 Képzés és szokásos működési eljárások (SOP)
Az operátorok az első védelmi vonal. Biztosítsa:
Folyamatban lévő műszaki képzés
Vészhelyzeti gyakorlatok
Tiszta, hozzáférhető SOP -k normál és rendellenes körülmények között
Az emberi hiba az edény kudarcának egyik fő hozzájárulása - a képzés minimalizálja ezt a kockázatot.
3. A nyomás edények meghibásodásának esettanulmányai
1. eset: BP Texas City Finomító robbanás (2005)
Ok: Túlnyomás a toronyban a hibás szintű mutatók és riasztások miatt.
Következés: 15 haláleset, 180 sérülés.
Lecke: Mindig ellenőrizze a műszereket és telepítse a redundáns biztonsági rendszereket.
2. eset: gabona siló robbanás
Ok: A por felhalmozódása nyomás tüskéhez és gyújtáshoz vezetett.
Következés: A létesítmény teljes vesztesége.
Lecke: A kis ellenőrzési kérdések figyelmen kívül hagyása hatalmas veszteségekhez vezethet.