李軍 程波

摘要：當(dāng)下，失效理論在社會多個行業(yè)發(fā)展進程中有廣泛應(yīng)用，而壓力容器是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中的基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)施。全面落實在役壓力容器的檢驗工作，具有很大現(xiàn)實意義。本文在闡述失效模式的基礎(chǔ)上，對在役壓力容器檢驗中失效模式的應(yīng)用方法及流程做出較詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：在役壓力容器;失效模式;檢驗流程

失效，實質(zhì)上就是指設(shè)備或設(shè)備零部件在運行期間，在損壞等因素的作用下而喪失原有功能與作用的情況，以變形、損傷、斷裂等較為常見。失效模式是現(xiàn)代設(shè)備投運期間的一類主要發(fā)展趨向，在與科技相關(guān)的領(lǐng)域中，失效模式形成的影響難以完全規(guī)避，故而加強失效分析工作，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備設(shè)施運行期間存在的隱患，力爭延長設(shè)備使用年限，對工業(yè)產(chǎn)業(yè)運行過程有明顯的促進作用。

一、失效模式

我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中，因為材料生產(chǎn)、設(shè)備制造等技術(shù)體系缺乏完善性，造成壓力容器在長期運行期間存在不同程度的缺陷與不足。且外加當(dāng)下制造企業(yè)經(jīng)濟實力參差不齊，為減少運營成本，企業(yè)通常不會重視新技術(shù)的引進與應(yīng)用，以致壓力容器現(xiàn)存的質(zhì)量缺陷難以及時解除，變形、斷裂等問題頻頻發(fā)生。結(jié)合失效過程的特征，可將壓力容器失效模式分為物理失效、化學(xué)失效兩個類型，但是若對失效現(xiàn)象發(fā)生所具備的特征進行分析，一般會把失效模式分為變形、斷裂、腐蝕、磨損及泄漏五種類型[1]。

以上五種失效模式為壓力容器失效模式的基本類型，結(jié)合各自失效過程特征，又能對其做出進一步細(xì)分。例如依照變形嚴(yán)重性的不同，可劃分為彈性變形、蠕變變形及塑性變形失效模式;按變形嚴(yán)重程度，可分為韌性斷裂、脆性斷裂模式;結(jié)合斷裂紋路拓展渠徑不同，可分為沿晶斷裂、混晶斷裂與穿晶斷裂模式;結(jié)合應(yīng)力形成原因與載荷性質(zhì)的差異性，可分為疲勞斷裂、環(huán)境斷裂模式，而后者又有機械疲勞、高溫疲勞、腐蝕疲勞及微動疲勞模式等之分。

二、失效模式在役壓力容器檢驗

以失效模式為基礎(chǔ)，對在役壓力容器開展檢驗工作，能夠同步提升壓力容器檢驗效果與質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，實施有效的解除措施，促進容器功能的最大化，對工業(yè)有關(guān)產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)提供設(shè)備設(shè)施支撐。

（一）制定檢驗方案

明確壓力容器的生產(chǎn)材料類型、運行機制、生產(chǎn)環(huán)境、操作技術(shù)等因素，確定失效具體內(nèi)容與形成原因，明確內(nèi)、外部因素對其形成的影響，在綜合分析多種因素后，有針對性的制定檢測方案，嚴(yán)格執(zhí)行，并深度探析造成失效的不同因素間的相關(guān)性，并加強控制變量的整體分析，探析關(guān)鍵因素與主要矛盾，不斷完善檢驗方案，進而實現(xiàn)對壓力容器失效過程的有效抑制與解除，以防壓力容器運行期間，隱患蔓延，影響設(shè)備運行安全性、有效性。

（二）合理選擇檢驗方法

結(jié)合壓力容器的具體作業(yè)環(huán)境特征，在正式投入前期，一定要全面落實容器的維護、管理工作項目，以促使壓力容器效能的充分發(fā)揮。在具體檢測實踐中，可采用宏觀檢測方法判斷壓力容器的基本運行狀況，也可應(yīng)用工具設(shè)備或直接觀察法，實現(xiàn)對壓力容器外部形態(tài)的檢查，確定其是否出現(xiàn)形體改變、結(jié)構(gòu)斷裂、表層損傷等情況[2]。并以宏觀檢查工作為基礎(chǔ)，在專業(yè)儀器設(shè)備與技術(shù)方法的協(xié)助下，例如超聲檢驗、渦流檢測及射線檢驗等，對壓力容器的材質(zhì)、功能、腐蝕狀況等指標(biāo)的整體監(jiān)測，獲得更準(zhǔn)確的檢測信息，在全面掌握容器運行狀況的基礎(chǔ)上，有針對性的開展維修與保養(yǎng)工作，若在檢修內(nèi)容與方法確定后，應(yīng)開展停機檢修工作，保證檢查的全面性，同時定期檢查易損部位運行狀況。

（三）在役壓力容器檢驗具體操作

首先，全面審查壓力容器資料內(nèi)容，結(jié)合設(shè)備運行實際情況，重視對壓力容器材料質(zhì)量的檢測與審查，評判壓力容器材料是否符合工業(yè)產(chǎn)業(yè)運行期間對壓力、溫度、工作介質(zhì)等指標(biāo)提出的要求，明確材料的強度、韌性、耐溫性（高溫、低溫）以及抗腐蝕性等是否與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、使用需求相匹配。與此同時，還要加強對壓力容器內(nèi)所儲存或流通介質(zhì)的審查，重點是檢查壓力容器運行期間介質(zhì)成分變化與雜質(zhì)形成狀況，通過分析檢查結(jié)果，以間接性判斷容器能否迎合應(yīng)力腐蝕的客觀性需求。審核壓力容器作業(yè)環(huán)境的載荷、溫度等指標(biāo)的變化情況，洞察變化規(guī)律，以預(yù)測壓力容器在實際運行期間疲勞、蠕變、低溫脆斷等失效現(xiàn)象的發(fā)生率。加強對壓力容器運行期間相關(guān)數(shù)據(jù)信息的記錄，尤其是啟動、停機等操作環(huán)節(jié)中容器運行數(shù)據(jù)的變化，以評估其是否存有充裝過度、化學(xué)爆炸、超壓失穩(wěn)等隱患。

其次，加強壓力容器內(nèi)、外部的宏觀檢查。該項檢查工作的落實，通常是在有關(guān)儀器設(shè)備協(xié)助下進行的，進而達到對壓力容器失效狀況的有效分析與控制。多數(shù)情況下，視覺與聽覺等感觀檢驗是常用的宏觀檢查手段類型，視覺檢測方法應(yīng)用期間，主要是結(jié)合燈光放大形式，實現(xiàn)對失效部位的精確識別與判斷;而聽覺檢測技術(shù)在應(yīng)用期間，通常是采用小錘進行敲擊動作，檢測人員結(jié)合敲擊回聲，初步判斷壓力容器的基本運行狀況，明確其是否存在裂縫、腐蝕等不良狀況[3]。在壓力容器檢驗過程中，宏觀檢查是一類最常見的檢查手段，宏觀檢測工作效率與檢驗人員的實踐經(jīng)驗存在明顯相關(guān)性，應(yīng)全力保證壓力容器檢測位點的精確性，全面提升宏觀檢驗工作的有效性。

最后，合理應(yīng)用超聲波檢測技術(shù)，其功能在于測量容器厚度。壓力容器在現(xiàn)實應(yīng)用期間，多種介質(zhì)會對其運行效率形成影響，通常體現(xiàn)在壓力容器的內(nèi)壁被腐蝕、磨損等方面上。若該種現(xiàn)象不能有效被抑制，將會直接影響壓力容器效能的正常發(fā)揮，情節(jié)嚴(yán)重時可誘發(fā)安全事故。故而使用單位可定期采用超聲波儀器測量壓力容器的厚度，將檢測結(jié)果和壁厚設(shè)計值或上一次檢測結(jié)果進行對比，分析壓力容器當(dāng)前的運行狀況。

三、結(jié)束語

本文對失效模式類型進行了淺要分析，并對以失效模式為基礎(chǔ)的在役壓力容器檢驗方法做出較詳細(xì)研究，希望能與同行分享經(jīng)驗。在具體實踐中，結(jié)合壓力容器失效形式的不同，選擇差異性檢查方法，并定期開展檢測工作，及時發(fā)現(xiàn)與排除隱患，彌補失效缺陷，促使壓力容器對工業(yè)發(fā)展做出更大貢獻。

參考文獻

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