王偉越
摘 要:壓力容器的檢驗(yàn)檢測(cè)貫穿了其全壽命周期,從制造預(yù)制時(shí)期的尺寸檢驗(yàn),焊接的外觀檢驗(yàn)、表面的磁粉或滲透檢測(cè)、內(nèi)部的超聲或射線檢測(cè),以至于生產(chǎn)期間的定期檢驗(yàn)和維修后的檢驗(yàn)檢測(cè)等。壓力容器的基線檢測(cè)對(duì)投產(chǎn)后的使用價(jià)值和維護(hù)成本有著非常關(guān)鍵的作用,其是對(duì)壓力容器從設(shè)計(jì)階段到制造階段的全過(guò)程的監(jiān)控和再檢測(cè)。
關(guān)鍵詞:壓力容器;基線檢測(cè);全壽命
中圖分類號(hào):TE951 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-1064(2021)01-034-02
DOI:10.12310/j.issn.1674-1064.2021.01.014
在海洋石油行業(yè)中,壓力容器已經(jīng)被廣泛應(yīng)用,涉及到石油鉆采、油氣分離、電氣動(dòng)力、環(huán)保凈化、生活消防等各個(gè)領(lǐng)域,已經(jīng)成為行業(yè)中不可或缺的重要設(shè)備。壓力容器的質(zhì)量情況在很大程度上會(huì)決定在其投入使用后能否正常運(yùn)行,能否保證設(shè)備的安全性,最終將全部反應(yīng)到設(shè)備的使用和維護(hù)性能上。壓力容器在我國(guó)的陸地疆域內(nèi)屬于特種設(shè)備范疇,適用于特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)的管理范圍,但在我國(guó)的海洋上并不適用,一般按照所屬設(shè)施的國(guó)籍對(duì)應(yīng)的船級(jí)社進(jìn)行管理。我國(guó)海上石油平臺(tái)的壓力容器是按照中國(guó)船級(jí)社進(jìn)行管理的,如圖1所示,這就會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題。根據(jù)政府對(duì)海洋石油的要求,陸續(xù)將在用和將投用的平臺(tái)的壓力容器全部納入數(shù)字化平臺(tái)管理,將用數(shù)字化對(duì)平臺(tái)的所有壓力容器的當(dāng)前狀態(tài)、維護(hù)情況進(jìn)行具有針對(duì)性管理。這就需要對(duì)平臺(tái)壓力容器的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和真實(shí)狀況進(jìn)行收集和整理,因此將有序在平臺(tái)投產(chǎn)前開(kāi)展壓力容器基線檢測(cè)工作。
圖1 海上石油平臺(tái)
1 文件審查的內(nèi)容和意義
在壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)過(guò)程中將會(huì)先后產(chǎn)生一系列的最終代表設(shè)備出身歷史性的原始文件,這些文件包含了壓力容器的合理、合法、質(zhì)量及維護(hù)信息將貫穿容器的整個(gè)生命周期直至報(bào)廢。根據(jù)TSG 21-2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》[1]和GB 150-2011《壓力容器》[2]的要求至少需要提供的文件包括:
1.1 設(shè)計(jì)資料
設(shè)計(jì)單位資質(zhì);
設(shè)計(jì)、安裝、使用說(shuō)明書(shū);
設(shè)計(jì)總圖;
強(qiáng)度計(jì)算書(shū)(數(shù)據(jù)表);
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告(Ⅲ類壓力容器或客戶要求的其他壓力容器應(yīng)提供)。
設(shè)計(jì)資料分類及性質(zhì)如圖2所示。
1.2 建造資料
制造單位資質(zhì);
產(chǎn)品合格證;
壓力容器制造受壓元件的材料清單;
材料質(zhì)量證明文件;
材料復(fù)檢理化報(bào)告;
壓力容器建造的焊接工藝評(píng)定報(bào)告;
壓力容器焊接、檢驗(yàn)人員數(shù)量清單及資質(zhì)證書(shū);
壓力容器無(wú)損檢測(cè)報(bào)告;
容器尺寸檢驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)告;
壓力容器材料代用清單(有此情況);
熱處理報(bào)告(有此情況);
熱處理曲線(有此情況);
水壓試驗(yàn)報(bào)告;
表面處理報(bào)告;
油漆記錄;
壓力容器監(jiān)檢證書(shū);
壓力容器竣工圖;
壓力容器銘牌(拓印件或圖紙)。
建造資料分類及性質(zhì)如圖3所示。
設(shè)計(jì)資料中包含了壓力容器設(shè)計(jì)單位(者)的設(shè)計(jì)能力和合法性,設(shè)計(jì)、安裝、使用的相應(yīng)安全支撐數(shù)據(jù)和計(jì)算數(shù)據(jù)以及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估控制的參數(shù);建造資料中包含了壓力容器制造單位(者)的制造能力和合法性,材料、檢驗(yàn)、試驗(yàn)的過(guò)程控制和質(zhì)量控制的證明文件以及最終產(chǎn)品的質(zhì)量證明和最終狀態(tài)。這些信息未來(lái)將錄入信息化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),將伴隨壓力容器的整個(gè)壽命周期,不但是對(duì)壓力容器合法和使用性能的證明信息,更是未來(lái)對(duì)壓力容器檢測(cè)檢驗(yàn)、維修改造、評(píng)估評(píng)價(jià)提供原始的數(shù)據(jù)支持,使各方能夠更有針對(duì)性的收集必需的完工資料,從源頭杜絕原始數(shù)據(jù)投產(chǎn)前收集不全的窘迫情況,經(jīng)信息化數(shù)據(jù)庫(kù)的錄入后將徹底避免相關(guān)資料遺失無(wú)跡可尋帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)和損失,資料的重要程度示意圖如圖4所示。
2 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)檢驗(yàn)的必要性
在壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)過(guò)程中,雖然各方對(duì)自身工作質(zhì)量出具了相應(yīng)的證明文件,但這并不代表真實(shí)的產(chǎn)品狀態(tài),壓力容器基線檢測(cè)秉著信任與不信任的辯證關(guān)系對(duì)壓力容器的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行再次抽查確認(rèn),將使用各種檢測(cè)方法再次對(duì)前期的相應(yīng)工作情況進(jìn)行證明,并抓住最后的低成本的整改機(jī)會(huì),使壓力容器的質(zhì)量、使用性能、經(jīng)濟(jì)性能達(dá)到最佳狀態(tài)。為了達(dá)到上述目標(biāo),將采用多種檢測(cè)方法進(jìn)行確認(rèn)。
由專業(yè)工程師根據(jù)相應(yīng)的文件和圖紙等,對(duì)壓力容器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)目視范圍的核查工作,主要包括壓力容器的附件、結(jié)構(gòu)、涂層、焊縫等方面。該核查工作最為關(guān)鍵,能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)備與設(shè)計(jì)圖紙的一致性,制造過(guò)程控制的質(zhì)量合規(guī)性,將作為后續(xù)其他檢測(cè)檢驗(yàn)方法的基礎(chǔ)。在本體及接管材料壁厚方面將采用超聲波測(cè)厚方法對(duì)壓力容器本體進(jìn)行材料厚度的核查,適用超聲波測(cè)厚儀對(duì)每張鋼板構(gòu)成的組成件進(jìn)行抽查,抽查點(diǎn)不少于5點(diǎn)并記錄抽查位置和數(shù)據(jù)。在焊縫質(zhì)量方面主要進(jìn)行表面和內(nèi)部的檢測(cè)項(xiàng)目。表面檢測(cè),一般根據(jù)檢測(cè)時(shí)機(jī)不同,采用的方法不同,在未涂裝前將進(jìn)行磁粉檢測(cè)或滲透檢測(cè),在涂裝后由于表面涂層的影響無(wú)法進(jìn)行磁粉檢測(cè)或滲透檢測(cè)時(shí)將采用交流電磁場(chǎng)(ACFM)的方法進(jìn)行檢測(cè),主要針對(duì)表面的危害性缺陷進(jìn)行;內(nèi)部檢測(cè)應(yīng)采用危害性小、方便便捷的超聲檢測(cè)或相控陣檢測(cè)的方法進(jìn)行;如有條件的,應(yīng)采用便攜式的合金分析儀對(duì)材料選用的正確性進(jìn)行確認(rèn)。應(yīng)用前面的方法對(duì)焊接接頭的表面和內(nèi)部進(jìn)行危險(xiǎn)性缺陷抽查,為今后設(shè)備定期檢測(cè)和設(shè)備評(píng)估提供數(shù)據(jù)支持,以在投產(chǎn)前及時(shí)發(fā)現(xiàn)可威脅生產(chǎn)安全的質(zhì)量隱患。
3 結(jié)語(yǔ)
由于我國(guó)海上石油平臺(tái)設(shè)施具有與陸地環(huán)境截然不同的工作環(huán)境,具有高濕度、高鹽份的特點(diǎn),且壓力容器在海洋石油平臺(tái)上占有著非常高的比例,存在著易燃、易爆、泄露污染的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)壓力容器進(jìn)行基線檢測(cè),雖然會(huì)增加一定的經(jīng)濟(jì)投入,但對(duì)平臺(tái)投產(chǎn)后的安全平穩(wěn)運(yùn)行具有全面積極的影響。壓力容器基線檢測(cè)從文件合法性和實(shí)際質(zhì)量狀態(tài)兩個(gè)方面進(jìn)行了再次確認(rèn),確認(rèn)后將產(chǎn)生可接受和不可接受的兩種結(jié)果。若確實(shí)發(fā)生了不可接受的結(jié)果,在投產(chǎn)前將存在一個(gè)便于整改的窗口期,對(duì)整體的海油石油平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目的順利投用影響較小,便于降低風(fēng)險(xiǎn)、提高壓力容器的質(zhì)量,對(duì)開(kāi)展項(xiàng)目的各方都最為有利。若無(wú)不可接受的結(jié)果情況,平臺(tái)將順利投入使用,并同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)伴隨壓力容器整個(gè)生命周期的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)報(bào)告,將作為壓力容器的出生證明,對(duì)之后的平臺(tái)投產(chǎn)使用提供定期檢驗(yàn)、停產(chǎn)檢修、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、運(yùn)行維護(hù)均具有重要意義。
參考文獻(xiàn)
[1] TSG 21-2016,固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程[S].北京:國(guó)家質(zhì)監(jiān)局,2016.
[2] GB 150-2011,壓力容器[S].北京:國(guó)家質(zhì)監(jiān)局,2012.