摘 要：随着工业生产的不断发展，压力容器在现代工业和城市基础设施建设中获得了非常广泛的应用，为工业生产活动的顺利进行提供了可靠保障。但是压力容器在实际的工作过程中，会受到多种不利因素的影响，这就会给压力容器的安全工作造成不小的安全隐患。本文对压力容器的失效进行了一定程度的分析，在此基础上，进一步论述了压力容器的安全评定技术，有助于提高对压力容器的分析工作质量，进而能够及时发现压力容器存在的缺陷，并采取有针对性的控制措施，从而为压力容器的安全稳定运行提供可靠保障。
关键词：压力容器;失效;分析
压力容器是一种非常常用的生产设备，在电力、石油化工、冶金、采矿以及医药等多个行业中都具有非常廣泛的应用，发挥着至关重要的作用。在压力容器实际的工作过程中，会受到压力、温度以及腐蚀性介质的影响，长期处于这种不利的工作环境中，就会给其整体质量造成严重的不利影响，进而会给安全生产带来不小的威胁。因此，为了确保压力容器能够始终处于良好的工作状态中，就要通过对其进行系统全面的失效分析，并采取有针对性的安全评定技术，进而能够尽早发现其中存在的缺陷，进而采取有效的改善措施，为压力容器的安全稳定运行提供可靠保障。
1 压力容器失效分析
1.1 失效模式与失效机理
压力容器的失效在本质上是构成其材料的失效，在压力容器的工作过程中，其构成材料会发生不同程度的物理和化学变化，这都会进一步促进失效的发生。根据造成失效因素的不同，可以将失效模式分为：变形失效、断裂失效、腐蚀失效、磨损失效以及泄露失效等类型。其中，变形失效主要是由弹性、塑性以及蠕变变形等共同造成的;断裂失效根据变形程度的不同可以进一步分为韧性断裂和脆性断裂;磨损失效主要是在磨粒、疲劳、腐蚀以及微动等共同作用下造成的;腐蚀失效可以分为晶间腐蚀、电偶腐蚀以及氢腐蚀等。
1.2 失效分析技术思路及程序
失效的分析技术思路主要包括：①调查失效情况和收集失效相关的资料，主要对压力容器的失效部位、裂纹、碎片形状以及失效周围散落的粉末和金属碎屑等信息进行系统全面的收集整理;②收集失效发生时的相关背景资料，即压力容器的类型、制造日期、出厂批号、操作人员、检修人员以及运行记录;③进行试验检验分析，主要包括：金相检查、断口分析、无损检测以及材料性能试验等;④对分析结果进行综合性的论证，对于比较复杂的失效情况，可以采用故障树逻辑图进行分析研究;⑤提出相应的失效应对措施;⑥总结报告及反馈失效分析成果，将分析结果反馈到生产实践中去指导压力容器的设计、材料设计、加工制造及装配使用、维护保养等各个方面。
2 压力容器安全评定技术
随着科学技术的不断发展，出现了越来越多的压力容器安全评定技术，能够在一定程度上促进压力容器安全评定工作水平的不断提高，对于确保压力容器的安全平稳运行具有十分重要的现实意义。
2.1 数字化诊断系统
数字化诊断系统就是通过将信息技术与压力容器的安全评定工作进行有机结合而形成的，其在本质上是一种运用计算机强大的计算分析能力对压力容器的生产状态进行系统全面的分析研究。为了确保数字化诊断系统的有效运行，就要建立相应的数据库，通过收集各种不同的失效事件资料，并对其进行整理分析，进而形成一个包含大量失效数据的数据库。计算机通过调用数据库中的相关失效资料，就能及时对压力容器进行系统全面的安全评定，进而在较短的时间内就能对失效原因进行准确的判断，并结合数据给出相应的安全评定方案。
2.2 概率安全评定
在对压力容器进行安全评定的过程中，所涉及到的变量主要有：构成材料的机械性能、工况载荷大小以及缺陷尺寸等，这些变量在实际的操作过程中往往具有随机性、分散性以及不确定性。根据大量的研究表明这些评定参数符合一定的分布规律，可以用可靠性理论缓解评定参量不确定性的问题，从而定量得到结构的失效概率。基于概率断裂力学的安全评定方法能够对压力容器所涉及到评定参数的不确定性进行客观真实的反映，这就能够有效降低人为经验主义的不利影响，进而提高分析的准确定和安全性，在实际的压力容器安全评定工作中具有较高的应用价值。
2.3 风险评估与基于风险的检测（RBI）技术
实际上，整个设备失效分析、安全评定、概率上的计算、经济上的权衡利弊，都属于风险评估的内容。RBI技术在本质上属于一种风险检测方法，其在多个领域中都具有广泛的应用。通过将RBI技术运用于压力容器的安全评定工作中，能够对压力容器的失效原因、预防方案、设备损耗以及数字化升级等进行综合性的系统分析，能够在一定程度上提高设备的可靠性，并延长压力容器的检修周期，进而能够降低维修费用，从而为企业带来良好的经济效益。
总而言之，压力容器是一种非常重要的设备，其在多个领域之中都具有非常广泛的应用。但是在其实际的工作过程中，往往会受到各种不利因素的影响，这就会给其安全工作带来不利影响。因此，通过对压力容器进行科学合理的失效分析，在此基础上，采取有针对性的安全评定技术，进而为压力容器的安全稳定运行提供可靠保障。
参考文献：
[1]王非，聂晶，高宁宁.低温压力容器失效模式的探讨[J].锅炉制造，2018（02）：91-92.
作者简介：
郭长瑞（1982- ），男，甘肃古浪人，本科，毕业于青海大学，现有职称：工程师，研究方向：化工机械、设备完整性管理、检验检测、失效分析和安全评估。
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