尿素合成塔的爆破事故在國內已經發生了多起，事故現場觸目驚心，給人民生命和國家財產造成的損失，應引起尿素生產企業的高度重視。

　　一、尿素合成塔的主要破壞形式

　　水溶液全循環法尿素合成塔是用不銹鋼和低合金鋼制造的多層包扎式高壓容器，塔體由多個筒節與上、下封頭焊接而成。多層包扎式厚壁圓筒由內筒、盲層與層板3部分組成，內筒采用超低碳奧氏不銹鋼板材，在高壓狀態下要求嚴密不漏，并具有抵抗介質腐蝕的能力。層板則采用一定的方法使之很好地貼合在內筒上，且與內筒形成一個整體筒節，塔體質量的好壞往往取決于層板間的貼合程度和環焊縫裝配及焊接的質量。多層包扎式圓筒在包扎層板時，靠鋼絲索拉緊與焊接的收縮作用使各層間存在有預應力，內層受到壓緊力，當筒體承受內壓時，由于預應力的作用可以抵消部分拉應力，使筒壁內應力較相同條件下的單層筒體分布均勻，可以提高筒體的彈性承載能力。從理論上講多層包扎厚壁圓筒的壁厚應比相同條件下的單層筒體薄，但因預應力的大小與層板縱焊縫寬度、每層層板上縱焊縫數量、焊接規范、焊接材料、包扎的松緊程度等許多因素有關，在設計時尚無法定量計算。另外，多層包扎式筒體的縱焊縫沿壁厚方向是非連續的，對筒體強度的削弱也較單層筒體小。所以，在設計時仍采用單層厚壁圓筒強度計算公式進行應力計算。

　　尿素合成塔在使用過程中產生的主要破壞形式有2種，一是內筒泄漏引起的破壞；二是筒節層板和環焊縫發生應力腐蝕斷裂而引起的破壞。

　　1.內筒的泄漏

　　尿素合成塔內的尿素溶液（氨基甲酸銨溶液）在反應中對碳鋼有強烈的腐蝕作用，一旦穿過不銹鋼內筒流至碳鋼層板以后腐蝕速度會急劇增加，在較短時間就可以腐蝕擴展到穿透筒壁。

　　內筒的泄漏往往由于內筒上的點腐蝕、縫隙腐蝕、裂紋而引發，在工作條件下引起不銹鋼內筒腐蝕的因素很多，其中尿素反應液中存在CI-是產生點腐蝕、縫隙腐蝕及裂紋的主要因素。

　　2.層板和環焊縫的應力腐蝕斷裂

　　應力腐蝕斷裂的特點是幾乎完全沒有金屬宏觀體積上的塑性變形，這種斷裂會造成壓力容器的災難性事故。由于應力腐蝕裂紋產生、擴展，一直發展至達到和超過臨界裂紋長度需要一個過程。因此，能產生應力腐蝕裂紋的壓力容器承受到一定拉應力作用，并不馬上發生應力腐蝕斷裂，而是在經過一段時間以后（幾小時、幾日、幾月、甚至幾年），往往在沒有預兆的情況下發生突然斷裂。

　　上述2種破壞形式中，第二種的預防難度及危害程度顯然大于第一種。

　　二、應力腐蝕斷裂發生的條件

　　1.一定的拉應力或壓力容器金屬內部的殘余拉應力；

　　2.金屬本身對應力腐蝕的敏感性；

　　3.能引起該金屬發生應力腐蝕的介質。

　　拉應力、敏感金屬、特征腐蝕介質是發生應力腐蝕的三個必要條件，三者缺一，應力腐蝕就不可能發生。

　　尿素合成塔的操作壓力19.6MPa，筒體存在制造產生的殘余應力和工作狀態筒壁內外濕差產生的熱應力。

　　多層板材15MnVR鋼是屈服強度為400MPa級普通低合金高強度鋼（大多數尿素合成塔的層板都是選用15MnVR鋼），雖然有較高的強度，但塑性、韌性都較C-Mn鋼低，且有，較高的缺口敏感性和時效敏感性。

　　生產區域的工業大氣含有氨氣、檢漏蒸汽中含有的CI-、Na+、NH+3，以及氨滲透試驗殘留在盲層中（或其他層板貼合間隙之中）的氨。

　　由此可見，尿素合成塔在生產運行過程中能夠同時具備應力腐蝕斷裂發生的三個基本條件。