黃占旗

（寧夏特種設(shè)備檢驗檢測院吳忠分院，寧夏吳忠 751100）

1 鋼制壓力容器無損檢測的必要性

鋼制壓力容器是社會生產(chǎn)中一種較為常見的容器設(shè)備，其能在承受一定壓力的基礎(chǔ)上，盛裝氣體和液體，進而為工業(yè)、民用、軍工等多個領(lǐng)域進行服務(wù)?，F(xiàn)階段，鋼制壓力容器在石油化工領(lǐng)域的應(yīng)用極為普遍，據(jù)統(tǒng)計其已經(jīng)占到石油化工領(lǐng)域壓力容器總數(shù)的50%。在容器使用過程中，容器泄漏、爆炸的事故時有發(fā)生，這使得人們的生命財產(chǎn)安全受到威脅。目前，我國通過GB 150—2011《壓力容器》、TRG 21—2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》，對鋼制容器從設(shè)計、制造、檢驗到應(yīng)用過程進行規(guī)范。

從制造到使用過程來看，鋼制壓力容器無損檢測具有必要性。

（1）鋼制壓力容器無損檢測涉及容器設(shè)計、制造、檢驗的各個環(huán)節(jié)，在其控制下，容器本身的危害可以得到有效控制，從而防止工業(yè)生產(chǎn)中容器泄漏及爆炸現(xiàn)象發(fā)生，實現(xiàn)了容器安全可靠運行。

（2）壓力容器中的氣體或液體具有一定的易燃易爆性，發(fā)生容器泄漏時極易對容器使用人員的人身安全造成影響?，F(xiàn)階段，通過無損檢測的規(guī)范實施，可以有效確保容器使用過程的完整性，從而達(dá)到保護工業(yè)生產(chǎn)人員生命安全的目的。

（3）現(xiàn)階段，我國注重工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，在其控制下，進行工業(yè)生產(chǎn)硬件設(shè)備的優(yōu)化勢在必行。鋼制壓力容器無損檢測實現(xiàn)了生產(chǎn)中容器設(shè)備質(zhì)量的有效保證，其為工業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造了穩(wěn)定的基礎(chǔ)環(huán)境，有助于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的有序進行。

2 鋼制壓力容器無損檢測的具體要求

2.1 方法選擇要求

鋼制壓力容器無損檢測中，檢查方式的應(yīng)用極為關(guān)鍵。實際檢測中，檢測方法控制要求有3 個：①射線或者超聲檢測技術(shù)是容器對接接頭檢測的主要手段，目前衍射時差法、可記錄脈沖反射法、不可記錄脈沖反射法是超聲檢測的3 種基本形式，應(yīng)結(jié)合實際的工況對其進行技術(shù)選擇應(yīng)用；②一旦采用不可記錄脈沖發(fā)射法進行容器檢測，還應(yīng)采用其他兩種方式或射線探傷對鋼制容器的局部進行檢測；③對于鐵磁性材料制作容器焊接坡口及焊接接頭表面質(zhì)量檢測中，應(yīng)優(yōu)先選用磁粉檢測手段進行實際檢測，對于非鐵磁性材料制作容器焊接坡口及焊接接頭的表面質(zhì)量檢測，則應(yīng)選用著色探傷檢測。

2.2 實施時機要求

合理的把控?zé)o損檢測時機能夠有效提升檢測結(jié)果的精準(zhǔn)性。就焊接接頭檢測而言，應(yīng)先檢測容器的外觀形狀和尺寸大小，并通過目視檢測初步確保容器完整。拼接接頭檢測中，應(yīng)先確保接頭成形的規(guī)范。利用12Cr2Mo1R 等材料制作壓力容器時，容器本身存在一定的延遲裂紋傾向，所以在進行無損檢測時，應(yīng)確保檢查時機和焊接成形相差24 h 以上，有裂紋傾向的應(yīng)在熱處理結(jié)束后再重新進行檢測。此外，當(dāng)壓力容器抗拉強度下限不低于540 MPa 時，應(yīng)在耐壓試驗后對焊接接頭進行表面無損檢測。

2.3 表面檢測要求

需進行表面無損檢測的鋼制壓力容器包含了多種形態(tài)：①在壓力容器A、B、C、D、E 類接頭中，一旦部分接頭存在缺陷，容器生產(chǎn)人員對其進行過修磨、補焊或者拉筋處理，則應(yīng)對處理面的表面進行檢測；②含有C、D、E 類接頭，異種鋼焊接接頭、存在熱裂紋傾向的焊接接頭需進行表面檢測；③在奧氏體型不銹鋼、奧氏體—鐵素體不銹鋼容器中，一旦鋼材本身的厚度超過20 mm，則應(yīng)對其對接或者角接的接頭進行表面檢測處理；④壓力容器有對焊、覆層焊接接頭時，需進行容器表面檢測；⑤射線檢測及超聲檢查中，容器上工程直徑小于250 mm 的接管，需要對接管與對接部位進行表面檢測；⑥在先拼接后形成的凸型封頭上，除了對焊接接頭內(nèi)部進行射線或超聲波檢測外，還需要對所有的拼接接頭進行表面檢測。

2.4 組合檢測要求

組合檢測是當(dāng)前鋼制壓力容器無損檢測中應(yīng)用最為廣泛的檢測方式。組合檢測要求包括：①低合金鋼制容器使用中，如果材料的抗拉強度下限不低于540 MPa 且容器本身存在A、B 類接頭，則當(dāng)焊接頭厚度超過20 mm 時，應(yīng)注重局部射線檢測、超聲檢測的合理應(yīng)用，檢測范圍包括焊縫交叉部位、焊接接頭、容器表面局部等；②對存在缺陷的壓力容器應(yīng)進行補焊施工，同時需采用有別于射線檢測和超聲檢測的方式進行補焊區(qū)域檢測，確保其質(zhì)量符合容器使用要求；③焊接接頭局部檢測時，如果容器的質(zhì)量控制較為嚴(yán)格且不允許存在缺陷，則應(yīng)適當(dāng)延長檢測長度。通常情況下，增加的長度應(yīng)為接頭長度的10%，焊接部位兩側(cè)新增的長度最小應(yīng)為250 mm。該狀態(tài)下，如果壓力容器仍存在質(zhì)量缺陷，則應(yīng)對容器整體進行全面檢測；④組合焊接應(yīng)用中，磁粉檢測和滲透檢測中不允許出現(xiàn)容器質(zhì)量缺陷，故而應(yīng)進行容器問題的有效修補，確保產(chǎn)品質(zhì)量合格。

2.5 檢測技術(shù)要求

為進一步提升鋼制壓力容器無損檢測的質(zhì)量，在NB/T 47013—2015《承壓設(shè)備無損檢測》的規(guī)范下，對射線檢測和超聲檢測提出了較高要求。其通常具體檢測標(biāo)準(zhǔn)如表1 所示[1]。

表1 無損檢測中射線、超聲檢測指標(biāo)

2.6 切割焊接要求

目前切割焊接是鋼制壓力容器制作生產(chǎn)的重要方式。為了確保鋼制壓力容器的質(zhì)量高效，在焊接前期應(yīng)全面清理熔渣及有害物質(zhì)，同時采用砂輪或其他工具確保材料坡口的平整。在高強度鋼、鉻鉬合金鋼切割焊接施工中，一旦材料的抗拉強度大于540 MPa，在其檢測過程中，應(yīng)采用磁粉檢測或滲透檢測的方式進行檢測，然后規(guī)范化地清理焊痕、弧坑、飛濺等物質(zhì)。此外，在基層焊縫上進行堆焊施工中，應(yīng)在堆焊施工前現(xiàn)對基層的焊縫進行射線檢測，確保其符合NB/T 47013—2015《承壓設(shè)備無損檢測》的控制要求。

3 鋼制壓力容器設(shè)計、制造、檢驗中無損檢測的控制要點

3.1 鋼制壓力容器設(shè)計控制

鋼制壓力容器設(shè)計過程中，進一步提升其設(shè)計質(zhì)量，確保后期加工容器符合無損檢測要求，提升容器的使用效果，就必須注重壓力容器結(jié)構(gòu)特點的準(zhǔn)確把控?，F(xiàn)階段，在不同的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，壓力容器的應(yīng)用形式差異較大，按照壓力和容積來看，可以分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類不同等級，不同厚度、不同材料、不同結(jié)構(gòu)，不同介質(zhì)不同使用場合的壓力容器，其無損檢測的要求不盡相同，所以設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合容器的具體應(yīng)用領(lǐng)域進行容器的規(guī)范設(shè)計，并確保設(shè)計容器的質(zhì)量符合TSG 21—2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》，為后期的無損檢測奠定良好基礎(chǔ)。

3.2 鋼制壓力容器制造控制

壓力容器制造中，首先應(yīng)特別注重壓力容器的安全性能。在壓力容器生產(chǎn)過程中滲透安全管理理念，使容器滿足無損檢測的需要，質(zhì)量符合無損檢測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定是容器制造的最基本要求，是容器設(shè)備安全運行的基本保障。其次，要嚴(yán)格按照壓力容器制造質(zhì)量保證體系的規(guī)定，從材料、工藝，焊接過程、熱處理，理化試驗等各個環(huán)節(jié)控制好質(zhì)量，為后期無損檢測打好基礎(chǔ)，從而確保制造的容器設(shè)備符合制造安全技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求，做到容器本質(zhì)安全。

3.3 鋼制壓力容器檢驗控制

鋼制壓力容器無損檢測是其質(zhì)量控制的后期環(huán)節(jié)，該檢測過程中合理選擇射線檢測、超聲波檢測、可記錄的超聲波檢測、衍射時差超聲波檢測等方法，充分掌握檢測技術(shù)是問題關(guān)鍵所在。只有規(guī)范地采用這些技術(shù)進行容器無損檢測，才能為有效提升設(shè)備整體的安全性打下基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

鋼制壓力容器的無損檢測對其應(yīng)用性能提升具有重大影響。實踐過程中，只有充分認(rèn)識到壓力容器無損檢測的必要性，并在其檢測技術(shù)規(guī)范控制的基礎(chǔ)上進行鋼制壓力容器設(shè)計、制作、檢測過程的全面優(yōu)化，才能提升壓力容器的無損檢測水平，進而在保證其檢測質(zhì)量的同時，推動現(xiàn)代工業(yè)的有序發(fā)展。