張若定

（云南省石油化工鍋爐壓力容器檢測(cè)中心站，云南昆明 650233）

0 引言

壓力容器在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中必須要保證其安全性，才能使其作用最大化，如果使用存在問(wèn)題，就可能會(huì)出現(xiàn)爆炸等危險(xiǎn)情況。壓力容器一般應(yīng)用在嚴(yán)苛的環(huán)境下，承受較大的壓力荷載，如果出現(xiàn)了嚴(yán)重的故障，后果不可估量，所以需要相關(guān)的工作人員定期開(kāi)展檢查工作，并采取有效、科學(xué)的方法對(duì)壓力容器裝置進(jìn)行測(cè)試，有效排除設(shè)備使用過(guò)程中的安全隱患，保證其使用的安全性。

1 壓力容器定期檢查具體內(nèi)容

壓力容器定期檢驗(yàn)的項(xiàng)目主要包括宏觀檢驗(yàn)、安全附件檢驗(yàn)以及表面缺陷檢測(cè)等[1]。如果需要進(jìn)行更加深入的檢驗(yàn)，還需要增加材料分析、耐壓試驗(yàn)以及泄漏試驗(yàn)等內(nèi)容。

（1）宏觀檢驗(yàn)的項(xiàng)目主要是利用目視法對(duì)壓力容器的主體結(jié)構(gòu)、表面情況以及幾何尺寸等進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的檢查主要有：①檢查封頭型式、開(kāi)孔的位置、排放裝置的設(shè)置等；②檢查幾何尺寸主要是檢查筒體同一斷面上最大的內(nèi)徑與最小內(nèi)徑之間存在的差；③檢測(cè)壓力容器的外觀主要是目視容器內(nèi)外表面的腐蝕情況，了解容器是否有泄漏、鼓包、變形等缺陷。

（2）測(cè)定壁厚主要采用超聲測(cè)厚的方法，所以選擇測(cè)定的位置一定要具備代表性。一般情況下可以選擇液位經(jīng)常出現(xiàn)波動(dòng)的部位，或者物料的進(jìn)口、比較容易受到腐蝕的部位或制造過(guò)程中壁厚相對(duì)較薄的部位、在使用過(guò)程中變形和磨損嚴(yán)重的位置等。

（3）檢測(cè)壓力容器的表面缺陷主要是采用磁粉檢測(cè)方法和滲透檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)，磁粉檢測(cè)方法主要是對(duì)鐵磁性材料制壓力容器的表面進(jìn)行檢測(cè)[2]。對(duì)壓力容器表面檢測(cè)應(yīng)該選擇應(yīng)力相對(duì)比較集中的位置，或者在宏觀檢驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)了裂紋的部位，還應(yīng)該重點(diǎn)檢驗(yàn)電弧損傷處和容易產(chǎn)生裂紋的位置。

（4）檢驗(yàn)安全附件主要是了解使用的安全閥是否符合相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)且處于校驗(yàn)安全有效期內(nèi)，同時(shí)對(duì)爆破片裝置進(jìn)行檢查，了解其是否定期更換。有安全聯(lián)鎖要求的，還應(yīng)對(duì)容器的安全連鎖裝置進(jìn)行檢查，保證其滿足安全規(guī)范和設(shè)計(jì)文件的要求。

（5）埋藏缺陷檢測(cè)一般采用射線檢測(cè)或超聲波檢測(cè)等方法，檢測(cè)焊縫和受壓元件內(nèi)部是否存在裂紋等缺陷。檢驗(yàn)人員應(yīng)根據(jù)具體情況確定方法和比例，在檢測(cè)的過(guò)程中要重點(diǎn)檢查使用過(guò)程中進(jìn)行過(guò)補(bǔ)焊的部位：如果在檢驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)焊縫表面存在裂縫，則應(yīng)該認(rèn)為其需要進(jìn)行焊縫埋藏缺陷檢測(cè)；當(dāng)錯(cuò)邊量等數(shù)據(jù)與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求不相符，就應(yīng)該進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)；在實(shí)際使用過(guò)程中焊接的接頭出現(xiàn)泄漏的部位也應(yīng)該重點(diǎn)檢測(cè)；應(yīng)力集中的部位也需要重點(diǎn)檢測(cè)。

2 壓力容器定期檢查中常見(jiàn)的缺陷及處理方法

目前，隨著我國(guó)工程技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步和特種設(shè)備相關(guān)法規(guī)不斷完善，壓力容器的制造與生產(chǎn)的管理也變得更加嚴(yán)格，正常的壓力容器制造環(huán)節(jié)產(chǎn)生的缺陷已經(jīng)很少見(jiàn)了，在定期檢驗(yàn)中所出現(xiàn)缺陷主要是使用過(guò)程中產(chǎn)生的表面缺陷，包括沖刷、介質(zhì)以及應(yīng)力等的腐蝕或電弧灼傷、晶間腐蝕、疲勞、熱疲勞等。這些缺陷會(huì)使壓力容器的表面出現(xiàn)不平整、開(kāi)裂等的問(wèn)題，導(dǎo)致壓力容器在實(shí)際使用過(guò)程中受力不均勻，一旦應(yīng)力比較集中，就會(huì)在受應(yīng)力集中的部位出現(xiàn)裂紋，導(dǎo)致壓力容器出現(xiàn)失效。

壓力容器咬邊形成的主要是因?yàn)閴毫θ萜髟诤附舆^(guò)程中沒(méi)有選擇恰當(dāng)?shù)暮附訁?shù)，并且焊接方法不正確，在壓力容器表面出現(xiàn)了凹陷或溝槽。咬邊現(xiàn)象會(huì)在一定程度上減小母材的有效截面面積，在咬邊位置會(huì)形成比較集中的應(yīng)力，嚴(yán)重破壞焊縫的邊緣組織，容易出現(xiàn)裂紋。對(duì)于壓力容器的咬邊情況，我國(guó)已經(jīng)制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)人員在實(shí)際檢驗(yàn)過(guò)程中可以根據(jù)相關(guān)規(guī)定，科學(xué)評(píng)判咬邊的程度。

壓力容器一般用于工業(yè)生產(chǎn)，受到各種介質(zhì)、溫度等的影響，一些腐蝕性物質(zhì)會(huì)經(jīng)常腐蝕容器表面。壓力容器的表面腐蝕情況主要分為均勻腐蝕、局部腐蝕以及點(diǎn)狀腐蝕，其中，點(diǎn)狀腐蝕如果沒(méi)有超過(guò)相關(guān)規(guī)定的范圍，就不會(huì)影響壓力容器的正常使用和定級(jí)；發(fā)生均勻腐蝕時(shí)，如果壓力容器剩余壁厚還能承受相應(yīng)的壓力，也不會(huì)對(duì)定級(jí)造成影響，但壓力容器的壁厚經(jīng)過(guò)補(bǔ)焊才能達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，則一般可將其定為三級(jí)；如果壓力容器的局部腐蝕的深度較大，則需要仔細(xì)分析容器發(fā)生腐蝕之后的形狀和尺寸，充分考慮使用過(guò)程中腐蝕尺寸發(fā)生的變化，根據(jù)相關(guān)檢驗(yàn)規(guī)則規(guī)定，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的打磨工作，讓腐蝕的區(qū)域形成橢圓形的凹坑，并對(duì)凹坑的無(wú)量綱常數(shù)進(jìn)行計(jì)算。如果該常數(shù)小于0.1，則說(shuō)明凹坑處于允許的范圍。

在處理焊縫缺陷的過(guò)程中，檢驗(yàn)人員一定要做到認(rèn)真和慎重，充分發(fā)揮技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，不能盲目對(duì)裂縫進(jìn)行定性。因?yàn)榱鸭y溫差的影響下，可能會(huì)不斷擴(kuò)大其裂紋的程度[3]，所以在處理深度較大的裂紋時(shí)，必須要使用止裂孔或止裂槽來(lái)有效減少熱量對(duì)容器帶來(lái)的膨脹，控制裂紋的發(fā)展。

壓力容器的內(nèi)部缺陷主要是指出現(xiàn)在壓力容器內(nèi)部，且具有較強(qiáng)隱蔽性、不易被發(fā)現(xiàn)的缺陷問(wèn)題，主要包括容器內(nèi)部出現(xiàn)裂紋、容器自身存在雜質(zhì)缺陷、容器的焊接存在問(wèn)題以及鋼板可能存在分層等問(wèn)題，這些缺陷往往會(huì)影響壓力容器的正常使用。比如減少壓力容器的焊縫截面積，降低壓力容器的承載能力，并且會(huì)產(chǎn)生較大的集中應(yīng)力，導(dǎo)致壓力容器的表面產(chǎn)生裂紋，進(jìn)一步降低壓力容器的疲勞強(qiáng)度，破壞焊件的完整度，出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故，危及相關(guān)工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。

由于實(shí)際檢驗(yàn)過(guò)程中肉眼不能發(fā)現(xiàn)壓力容器的內(nèi)部缺陷，所以必須采用科學(xué)、先進(jìn)的方法開(kāi)展檢驗(yàn)工作，通常采用超聲波探傷、射線探傷的方法進(jìn)行檢驗(yàn)。在相關(guān)的安全狀況等級(jí)評(píng)定當(dāng)中，詳細(xì)劃分了壓力容器的內(nèi)部缺陷等級(jí)，所以檢驗(yàn)人員在檢驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的規(guī)定開(kāi)展檢驗(yàn)工作，準(zhǔn)確評(píng)定壓力容器的內(nèi)部缺陷情況，同時(shí)記錄好壓力容器使用年限等相關(guān)參數(shù)情況[4]，為后續(xù)的檢驗(yàn)工作提供資料基礎(chǔ)。在檢驗(yàn)和處理內(nèi)部埋藏的缺陷時(shí)，由于具有較大的難度和復(fù)雜性，檢驗(yàn)人員在具體檢驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)仔細(xì)、深入了解存在的缺陷是否會(huì)對(duì)壓力容器的正常使用造成影響，并及時(shí)采取有效的措施進(jìn)行修復(fù)，保證壓力容器的承載能力。對(duì)內(nèi)部焊縫進(jìn)行修補(bǔ)的過(guò)程中，需要先清理較淺部位的裂縫，必要時(shí)進(jìn)行焊接處理，最后還需要重新檢驗(yàn)處理后的容器，開(kāi)展相應(yīng)的壓力試驗(yàn)，驗(yàn)證壓力容器使用的安全性和可靠性。

3 處理存在缺陷的要點(diǎn)

在對(duì)壓力容器的缺陷進(jìn)行處理的過(guò)程中，需要檢驗(yàn)人員做到以下4 點(diǎn)。

（1）如果發(fā)現(xiàn)壓力容器存在缺陷問(wèn)題，必須及時(shí)上報(bào)相關(guān)部門(mén)，必須要對(duì)壓力容器缺陷的位置、性質(zhì)等相關(guān)內(nèi)容的處理方案進(jìn)行深入了解之后，才能進(jìn)行處理工作。

（2）在評(píng)定壓力容器缺陷的過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照相關(guān)檢驗(yàn)規(guī)則，將壓力容器各個(gè)方面的性能數(shù)據(jù)綜合評(píng)價(jià)，讓評(píng)定結(jié)果具有準(zhǔn)確性和全面性，因此要求相關(guān)評(píng)定人員在評(píng)定過(guò)程中一定要做到客觀和慎重。

（3）針對(duì)壓力容器缺陷處理后的情況，再次開(kāi)展壓力容器缺陷的鑒定和檢驗(yàn)工作，保證壓力容器的可靠性和穩(wěn)定性之后，才能結(jié)束定期檢驗(yàn)工作。

（4）企業(yè)在實(shí)際使用過(guò)程中必須要加強(qiáng)對(duì)壓力容器的管理力度，制定出規(guī)范和完善的壓力容器操作規(guī)程，并定期組織相關(guān)工作人員進(jìn)行培訓(xùn)，不斷提高管理人員、工作人員的管理、操作水平，增強(qiáng)相關(guān)人員的安全意識(shí)。企業(yè)還應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)檢驗(yàn)人員的培訓(xùn)工作，不斷提高檢驗(yàn)人員對(duì)檢驗(yàn)工作的認(rèn)識(shí)，讓其在實(shí)際檢驗(yàn)中能有效落實(shí)檢驗(yàn)規(guī)則和要求，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能采取有效的措施，保證壓力容器的正常使用，有效保障工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，為企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。

4 結(jié)束語(yǔ)

壓力容器能夠?yàn)樯a(chǎn)的發(fā)展提供有效作用，所以在實(shí)際使用過(guò)程中，必須不斷加強(qiáng)對(duì)其安全管理的力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其存在的缺陷和安全隱患，并及時(shí)采取有效措施，讓其能夠正常運(yùn)行，進(jìn)一步提高壓力容器的本質(zhì)安全，減少企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生安全事故的概率，推動(dòng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。