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1、2010年第19期内蒙古石油化工63压力容器失效事故原因分析与预防陈瑞祥(中国石化股份有限公司中原油田分公司天然气产销厂,河南濮阳457001)摘要:压力容器失效的原因有多种,本文通过事故树分析了初始材料本身存在缺陷、材料加工质量差、设计不合理、内应力较大和材料机械性能差等造成压力容器失效的主要原因和预防措施。关键词:压力容器;失效事故;原因分析;预防中图分类号:TH49文献标识码:A文章编号:1006—7981(2010)19—0063—02压力容器属于国家特种设备,在石油天然气行事故树中相关符号及代表的意义见下表。业有广泛的
2、用途,是天然气站场中的关键部件,一旦表1事故树中相关符号及代表意义失效将导致天然气、轻质油等危险物质大量泄漏,可符号名称意义能造成火灾、爆炸等事故。2009年5月1日起,新修表示由许多其它相互作用而引起的事件。这改后的《特种设备安全监察条例》开始施行,国家质顶上事件或些事件都可进一步往下分析,处在事故树顶中间原因事件检总局又于2009年8月颁布了新版《压力容器安全部或中间技术监察规程》。由此可见国家对压力容器这种特种事故树中最基本的原因事件,不能继续往下基本原因事件设备的安全管理越来越重视。分析,处在事故树的底端本文利用事故树和布
3、尔代数对引发压力容器失表示下面输入事件均发生时,上面输出事件·与门效的事故原因进行了分析并有针对性的提出了预防才会发生措施。表示下面输入事件只要有一个发生,上面输+或门1压力容器失效事故树出事件就会发生1.1相关符号及代表意义1.2压力容器失效事故树如下图所示压力容器失效事故树收稿日期:2010-08-05作者简介:陈瑞祥,注册安全工程师,毕业于哈尔滨理工大学,多年从事特种设备管理和HSE管理体系运行等工作。64内蒙古石油化工2010年第19期表2压力容器失效事故树事故原因列表危险。最小割集含有的基本事件越少,这种可能性就序号事
4、件名称事件代码事件类型越大(只含一个基本事件的最小割集最危险)。1压力容器失效P顶上事件压力容器失效共有14种不同的可能性,其中52穿孔A1中间事件个一阶最小割集直接影响着系统的可靠性,为系统3破裂A2中间事件的薄弱环节。4内腐蚀B1中间事件2.2结构重要度比较5存在初始缺陷B2中间事件由结构重要度比较原则,有以下比较结果:6承压能力低B3中间事件I(6)=I(7)=I(8)=I(9)=I(12)>I(4)>I(1)=I(2)7腐蚀开裂B4中间事件8腐蚀环境C1中间事件=I(3)=I(5)=I(10)=I(11)9材料存在裂纹C3
5、中间事件由基本原因事件结构重要度定义得,基本原因10材料力学性能差C4中间事件事件X6(材料本身存在缺陷)、X7(材料加工质量11腐蚀介质D1中间事件差)、X8(设计不合理)、X9(内应力较大)和X12(材料12应力腐蚀D2中间事件机械性能差)对顶上事件P(压力容器失效)的影响13承载大D3中间事件最大,应首先给予控制。14H2SX1基本事件15CO2X2基本事件3压力容器失效事故的预防措施16O2X3基本事件由最小割集和结构重要度比较结果可知:引起17H2OX4基本事件压力容器失效的最直接原因是压力容器初始缺馅,18材料抗腐蚀性
6、能差X5基本事件如管材本身存在缺馅、管材加工质量差、内应力大、19材料本身存在缺陷X6基本事件机械性能差以及设计不合理等。因此,控制压力容器20材料加工质量差X7基本事件失效最直接的且最有效的措施就是严格控制压力容21设计不合理X8基本事件22内应力较大X9基本事件器选材及加工质量,压力容器应严格按照《压力容器23内应力集中X10基本事件安全技术监察规程》要求,把好压力容器选材关、设24存在残余应力X11基本事件计关和制造关,从根本上解决管材本身存在缺馅、管材加工质量差、机械性能差以及设计不合理等问题,2压力容器失效事故树计算从而
7、消除压力容器设计制造环节的事故隐患。2.1求取最小割集另外,内应力大和容器腐蚀同时作用常常是引因本事故树最小割集较最小径集更易求出,所起压力容器失效的罪魁祸首。因此必须从以下几个以对本事故树求取最小割集。采用“自上而下”的代方面入手防止压力容器的失效:换方法求出故障树的所有最小割集,将事故树转化一是认真进行压力容器安装监督检验。安装过为等效的布尔代数方程。程是确保压力容器安全运行的主要环节,如果安装由布尔代数有:资质不健全、安装过程不规范、施工措施不严谨,可P=A1+A2能为压力容器以后的使用留下隐患。安装监督检验=(B1+B2)
8、+(B3+B4)是消除压力容器安装隐患的重要手段,压力容器检=(X1+X2+X3)X4(X5+X9+X10+X11)+X6+X7+X8+X9+X12验检测机构要对压力容器安装过程进行监督,对安因此,本事故树有5个一阶割集,9个三阶割集:装后的压力容
