腐蝕裕量對(duì)石油化工鋼制壓力容器設(shè)計(jì)壽命的影響

01 設(shè)計(jì)壽命和使用壽命

設(shè)計(jì)壽命是指容器預(yù)期達(dá)到的使用壽命。《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定壓力容器設(shè)計(jì)總圖上應(yīng)標(biāo)明壓力容器設(shè)計(jì)使用年限（疲勞容器標(biāo)明循環(huán)次數(shù)）。壓力容器的設(shè)計(jì)壽命不一定等于實(shí)際使用壽命，它僅僅是設(shè)計(jì)者根據(jù)容器預(yù)期的使用條件而給出的估計(jì)，其作用是提醒使用者，當(dāng)超過壓力容器的設(shè)計(jì)壽命時(shí)應(yīng)采取必要的措施如：經(jīng)常測(cè)量厚度和縮短檢驗(yàn)周期等。 

正常情況下具體的預(yù)期實(shí)際使用年限應(yīng)當(dāng)由設(shè)計(jì)委托方（用戶）以書面形式向設(shè)計(jì)單位提出，設(shè)計(jì)者再根據(jù)使用年限和介質(zhì)對(duì)設(shè)備的腐蝕速率確定腐蝕裕量?，F(xiàn)實(shí)情況，一般是設(shè)計(jì)者給定設(shè)計(jì)壽命，所以：腐蝕裕量=年腐蝕速率×設(shè)計(jì)年限。

02 設(shè)計(jì)壽命的確定

容器設(shè)計(jì)壽命的確定，一般應(yīng)考慮以下因素：

1.選用適宜的材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；

2.合理的腐蝕裕量；

3.限制蠕變(高溫工況）或疲勞的可能性；

4.容器建造的費(fèi)用；

5.裝量的更換周期等。

根據(jù)《SH/T 3074-2007石油化工鋼制壓力容器》，除有特殊要求外，當(dāng)腐蝕速率小于或者等于0.2mm/a時(shí)，推薦的容器設(shè)計(jì)使用壽命如下：

煉油設(shè)備

1.一般容器、換熱器殼體及管箱：不少于10年；

2.分餾塔類、一般反應(yīng)器、高壓換熱器殼體及其他難于更換的元件和容器：不少于20年；

3.厚壁加氫反應(yīng)器外殼：不少于30年。

石油化工設(shè)備

1.一般容器、換熱器殼體及管箱：不少于10年；

2.塔類反應(yīng)器等主要設(shè)備，不少于15年。

對(duì)于進(jìn)行疲勞分析設(shè)計(jì)的容器，應(yīng)在設(shè)計(jì)圖樣中注明設(shè)計(jì)壽命期間內(nèi)交變載荷的循環(huán)次數(shù)。

03 腐蝕裕量

根據(jù)《SH/T 3074-2007石油化工鋼制壓力容器》，下列情況，腐蝕裕量可小于1mm：

1.奧氏體不銹鋼元件；

2.有可靠耐腐蝕襯里材料的基體金屬；

3.法蘭的密封表面；

4.管殼式換熱器的換熱管、拉桿、定距管、折流板；

5.容器外部構(gòu)件，如支座（不包括裙座筒體）、基礎(chǔ)環(huán)、塔頂?shù)跫艿?，以及用涂漆可有效防止環(huán)境腐蝕的外部構(gòu)件。

考慮腐蝕裕量的原則：

1.與工作介質(zhì)接觸的筒體、封頭、接管、人（手）孔及內(nèi)部元件等均應(yīng)考慮腐蝕裕量；

2.工藝系統(tǒng)專業(yè)或工程設(shè)計(jì)文件中對(duì)腐蝕裕量有專門規(guī)定或?qū)嶋H使用經(jīng)驗(yàn)的，按規(guī)定和經(jīng)驗(yàn)選?。?/span>

3.有腐蝕或磨損的元件，應(yīng)根據(jù)預(yù)期的容器設(shè)計(jì)壽命和介質(zhì)對(duì)金屬材料的腐蝕速率的乘積確定腐蝕裕量；

4.還應(yīng)考慮介質(zhì)對(duì)容器殼體或元件的沖蝕、磨損及局部腐蝕的影響；

5.兩側(cè)同時(shí)與介質(zhì)接觸的元件，應(yīng)根據(jù)兩側(cè)不同的操作介質(zhì)選取不同的腐蝕裕量，兩者疊加。

腐蝕裕量選取見下表

各項(xiàng)厚度之間的關(guān)系

注：加工裕量包括以下內(nèi)容：

1.制造廠設(shè)定的加工成形減薄量（如封頭等）；

2.機(jī)械加工裕量（如管板、金屬件的機(jī)加工裕量等）。