趙 劍,王學(xué)容
(江西省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)檢測(cè)研究院,江西 南昌 330029)
在我國(guó)的石油化工領(lǐng)域,壓力容器是生產(chǎn)過(guò)程中存在的不可缺少的重要設(shè)備,他的制造工藝較為復(fù)雜,其產(chǎn)品規(guī)格精確與否對(duì)石油化工的安全穩(wěn)定生產(chǎn)起著不可替代的作用[1]。正如大家所知道的,容器結(jié)構(gòu)的規(guī)整程度影響著整個(gè)機(jī)械的安全穩(wěn)定運(yùn)行,在相關(guān)學(xué)者專(zhuān)家的研究中發(fā)現(xiàn),在制造中通過(guò)嚴(yán)格控制品控,提高產(chǎn)品精度,對(duì)其日后工作有著不可磨滅的影響,根據(jù)相關(guān)的制造標(biāo)準(zhǔn)要求,所有的壓力容器在生產(chǎn)制造中都要經(jīng)過(guò) 《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》 上要求的所有檢驗(yàn)項(xiàng)目,得出相關(guān)數(shù)據(jù),到達(dá)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求后,方能證明產(chǎn)品是合格有效的產(chǎn)品。在目前現(xiàn)有的檢驗(yàn)過(guò)程中,由于技術(shù)原因,不可避免的存在測(cè)量誤差,這對(duì)數(shù)據(jù)的可靠性產(chǎn)生極大的影響,最終會(huì)影響到產(chǎn)品的合格與否,因此必須重視對(duì)影響檢驗(yàn)測(cè)量誤差的多種因素進(jìn)行全方位分析。
壓力容器在當(dāng)前的生產(chǎn)制造中,主要包括焊接、金加工和冷作三個(gè)部分[2],三個(gè)部分相互協(xié)作,共同完成壓力容器的生產(chǎn)制造。在目前工藝的生產(chǎn)條件下,冷焊工藝的精度低于金加工工藝,在測(cè)量中,金加工工藝的精度要求是相當(dāng)精確的,往往能夠達(dá)到小數(shù)點(diǎn)后三位,在測(cè)量中需要用到各種超精密的測(cè)量?jī)x器。在冷焊加工工藝過(guò)程中,由于生產(chǎn)中缺乏自動(dòng)化技術(shù),受個(gè)人因素的影響臉大,在實(shí)際測(cè)量中,一般選用較為常見(jiàn)的普通的測(cè)量工具。
在之前,由于自制焊縫檢測(cè)工具的制作過(guò)程不夠規(guī)范等多方面的原因,相關(guān)人員在檢測(cè)時(shí)嘗嘗采用目測(cè)的方式來(lái)輔助判斷[3],在實(shí)際操作中具有很強(qiáng)的偶然性,隨著科技的不斷發(fā)展,我國(guó)工業(yè)制造出現(xiàn)了巨大的發(fā)展,在相關(guān)領(lǐng)域?qū)附訖z驗(yàn)尺進(jìn)行不斷的改進(jìn)和優(yōu)化,在如今的測(cè)量中應(yīng)用的焊接檢驗(yàn)尺主體尺、高度尺、咬邊深度尺的零位在一直線(xiàn)上,一方面增加了檢驗(yàn)精度,另一方面,在實(shí)際操作中,在檢驗(yàn)咬邊深度等圓弧狀距離時(shí),只能把圓弧默認(rèn)為直線(xiàn),這就在理論上造成誤差,在半徑大的圓中,誤差可以忽略不計(jì),但是隨著半徑的減少,誤差會(huì)隨之增大。
多個(gè)制造廠廣泛采用這種非標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量工具,來(lái)檢測(cè)各個(gè)焊接件的各種角度和焊縫高度、寬度、間隙以及咬邊深度等測(cè)量中廣泛采用。因?yàn)槠渲圃熘袥](méi)有可以依靠的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,進(jìn)一步影響了測(cè)量的準(zhǔn)確性。
在目前的工業(yè)發(fā)展中,壓力容器中的棱角度是普遍存在的現(xiàn)象,它是指焊縫兩邊的直線(xiàn)與焊縫中出現(xiàn)的不連續(xù)問(wèn)題,在實(shí)際生產(chǎn)中,當(dāng)誤差在一定范圍內(nèi)時(shí),產(chǎn)品是合格的可靠的。
在當(dāng)前實(shí)施的相關(guān)的檢驗(yàn)中,絕大多數(shù)是將設(shè)計(jì)中的內(nèi)外徑尺寸數(shù)據(jù)做為樣板,而不是把實(shí)際測(cè)量的數(shù)據(jù)作為樣板。通俗來(lái)說(shuō)就是把理論尺寸上的圓弧在焊接處的棱角進(jìn)行比較,差值就是棱角度。
只有當(dāng)滿(mǎn)足除焊縫處的棱角外這一條件時(shí),容器的其他部分的圓弧和理論上的圓弧才能達(dá)到一致與理論圓弧均一致時(shí),其測(cè)量數(shù)據(jù)才準(zhǔn)確。事實(shí)上,容器的實(shí)際圓弧與理論圓弧總存在偏差,特別是在焊縫附近的局部殼體變形處,筒節(jié)在卷制過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生錐度、鼓包等局部變形,均會(huì)造成樣板尺與筒體不貼合,繼而影響測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性??梢?jiàn)樣板法檢驗(yàn)并不嚴(yán)謹(jǐn)。
在對(duì)壓力容器進(jìn)行測(cè)量時(shí),通過(guò)對(duì)焊縫對(duì)口錯(cuò)邊進(jìn)行測(cè)量,在工具中用到了焊接檢驗(yàn)尺或自制樣板等工具進(jìn)行測(cè)量,為了確保測(cè)量的準(zhǔn)確性和嚴(yán)密性,在測(cè)量過(guò)程中,在盡量靠近焊縫根部進(jìn)行測(cè)量,在測(cè)量錯(cuò)邊時(shí),需要用到自制樣板,通過(guò)測(cè)量得出兩邊的差值,這組數(shù)據(jù)就是錯(cuò)邊量,與錯(cuò)邊量相伴而生的是棱角度,也有可能是殼體的局部變形,這些原因使得檢測(cè)基地不穩(wěn)定,出現(xiàn)較大的測(cè)量誤差。在工程檢測(cè)過(guò)程中,通過(guò)焊接檢驗(yàn)尺來(lái)測(cè)量錯(cuò)邊量時(shí)出現(xiàn)在曲面上很難定位,單一依靠測(cè)量經(jīng)驗(yàn)出現(xiàn)較大的誤差。
在進(jìn)行測(cè)量焊縫棱角度的工作中時(shí),把自制檢測(cè)樣板中心刻度線(xiàn)與焊縫中心放到想重合的部分,使得測(cè)量中心線(xiàn)能夠保持一致[4],通過(guò)測(cè)量?jī)烧唛g的距離長(zhǎng)度。如果采用焊接檢驗(yàn)尺進(jìn)行檢測(cè),在測(cè)量焊接縱縫的工作中時(shí),把檢測(cè)尺放在平行于容器的切線(xiàn)中,保持與軸向中心線(xiàn)的垂直,在測(cè)量環(huán)縫時(shí),采取的方式與之前的相反,在測(cè)量過(guò)程中,由于各種測(cè)量工作都需要人為的對(duì)齊,人為因素不可避免的會(huì)產(chǎn)生誤差。如果采用弓形樣板進(jìn)行測(cè)量時(shí),弓形樣板的圓弧直徑尺寸和測(cè)量容器的實(shí)際直徑不同時(shí),由于兩側(cè)不貼合,導(dǎo)致測(cè)量基準(zhǔn)出現(xiàn)變化,導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)一定的誤差。
在對(duì)壓力容器進(jìn)行檢測(cè)時(shí),有許多檢測(cè)項(xiàng)目是相互交叉的[5],彼此間存在一定的聯(lián)系,通過(guò)大量的測(cè)量工作經(jīng)驗(yàn)得知,在測(cè)量中存在錯(cuò)邊量的時(shí)候,棱角度、橢圓度等誤差會(huì)隨之而出現(xiàn),在測(cè)量中某項(xiàng)測(cè)量誤差會(huì)影響到其他測(cè)量的數(shù)據(jù)精度。
隨著相關(guān)專(zhuān)家的探索研究,發(fā)現(xiàn)在容器誤差測(cè)量領(lǐng)域亟待去制定標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量規(guī)范或者規(guī)定,通過(guò)以行業(yè)規(guī)范的形式推動(dòng)整個(gè)行業(yè)向科學(xué)化標(biāo)準(zhǔn)化方向?qū)嵤?/p>
當(dāng)容器受到腐蝕這種情況出現(xiàn)時(shí),一般非常容易會(huì)產(chǎn)生以下幾種問(wèn)題容器不具備足夠大的韌性、容器的強(qiáng)度不夠[6],只有解決目前找到的問(wèn)題之后,才能夠降低生產(chǎn)線(xiàn)發(fā)生安全事故的隱患。由于對(duì)具有一定的危險(xiǎn)性壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)會(huì)造成安全隱患,所以需要檢測(cè)人員在檢測(cè)過(guò)程中注意危險(xiǎn)性,檢測(cè)壓力容器的腐蝕情況時(shí)更要注意其中的危險(xiǎn)性,由于在潮濕的環(huán)境之中最是容易發(fā)生腐蝕這種現(xiàn)象,因此要特別注意容器所在空氣環(huán)境的情況,并且在對(duì)于已被腐蝕的容器處理上,如果腐蝕并不是十分嚴(yán)重,可以對(duì)腐蝕處進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理尚,不過(guò)如果容器有較大面積被腐蝕,那么再次使用該種壓力容器時(shí)要注意其會(huì)具有一定的危險(xiǎn)。
在相關(guān)測(cè)量領(lǐng)域,為了消除或者減少誤差,首先要全方位入手,在整個(gè)測(cè)量工作中不斷做好工作,首先要做好測(cè)量前的準(zhǔn)備工作進(jìn)行改善,提高對(duì)測(cè)量工作的要求。在測(cè)量中,對(duì)相關(guān)檢測(cè)工作人員提出了更高的要求,工作人員在工作中,要做到仔細(xì)認(rèn)真,制定完善的實(shí)施方案。針對(duì)特殊情況,對(duì)其測(cè)量工作進(jìn)行反復(fù)論證,制訂出操作性強(qiáng)的測(cè)量方案。加強(qiáng)相關(guān)人員的培訓(xùn)工作,加上專(zhuān)業(yè)技能培訓(xùn),不斷提高測(cè)量實(shí)施者的工作素質(zhì)。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展,眾多新型測(cè)量工具不斷出現(xiàn),要加強(qiáng)新科技的引入力度,提高科技應(yīng)用范圍。
隨著改革開(kāi)放的不斷深入發(fā)展,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展取得了巨大的成就,經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展增加了對(duì)石油產(chǎn)品的需求量,巨大的需求推動(dòng)了我國(guó)石油生產(chǎn)及其相關(guān)領(lǐng)域,在壓力容器測(cè)量領(lǐng)域的測(cè)量誤差越來(lái)越引起相關(guān)人員的高度重視。
導(dǎo)致測(cè)量中出現(xiàn)誤差的原因是多種多樣,檢測(cè)儀器、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法是引起誤差出現(xiàn)的主要原因,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的不斷制定,前兩個(gè)引起誤差的原因已經(jīng)得到了初步的解決。而測(cè)量方法與每個(gè)人具體操作人員的測(cè)量操作技術(shù)息息相關(guān),只有加強(qiáng)管理培訓(xùn),才能最終解決問(wèn)題。