王東

（江西省吉安市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)中心，江西 吉安 343000）

1 鍋爐、壓力容器檢驗(yàn)的必要性

鍋爐、壓力容器是一種特殊的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，它是由承壓部件和承重部件構(gòu)成，特別是對(duì)鍋爐、壓力容器的檢測(cè)需要掌握一定的檢驗(yàn)方法，否則，容易造成缺陷漏檢而發(fā)生事故，鍋爐、壓力容器在運(yùn)行過程中，工作條件比較特殊，要承受較大壓力和較高溫度，其特殊的結(jié)構(gòu)，特殊的使用條件，導(dǎo)致檢驗(yàn)的必要性，所以要重視檢驗(yàn)工作，按照標(biāo)準(zhǔn)的流程和工作順序，仔細(xì)認(rèn)真的對(duì)鍋爐、壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)，提高鍋爐、壓力容器事故的預(yù)防能力和應(yīng)對(duì)能力，不過，鍋爐、壓力容器本身具有比較強(qiáng)的抗壓性和密封性，憑借這種特殊的結(jié)構(gòu)特征，能夠滿足特定的加工生產(chǎn)活動(dòng)要求，在石油化工領(lǐng)域和人們生活中具有廣泛應(yīng)用，所以檢驗(yàn)人員要充分考慮鍋爐、壓力容器的特殊工作環(huán)境，有效地掌控風(fēng)險(xiǎn)。

圖1

為減少安全事故的發(fā)生，為保障生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)的順暢選擇好檢驗(yàn)方法。

鍋爐、壓力容器最常見的一些問題主要包括以下3個(gè)方面。

（1）自身的質(zhì)量問題。包括設(shè)計(jì)缺陷和制造缺陷，其中設(shè)計(jì)缺陷包括結(jié)構(gòu)不合理，強(qiáng)度計(jì)算錯(cuò)誤，選材不合理無法滿足設(shè)備使用工況，不能適應(yīng)工作介質(zhì)的特性。制造缺陷包括制造工藝不合理，用材錯(cuò)誤，未嚴(yán)格執(zhí)行工藝要求，幾何尺寸超標(biāo)﹑缺陷漏檢。

（2）使用過程產(chǎn)生的問題。使用時(shí)由于介質(zhì)沖刷磨損、腐蝕使設(shè)備的壁厚減薄，無法承受鍋爐壓力容器的工作壓力而發(fā)生事故，還有部件之間的磨損、交變載荷引起的疲勞破壞、密封件的損壞引起介質(zhì)泄漏、設(shè)備漏電、設(shè)備結(jié)垢、高溫和介質(zhì)引起的材料劣化損傷。制造遺留缺陷在使用中擴(kuò)展，最終使鍋爐、壓力容器無法承受相應(yīng)的工作壓力而發(fā)生事故。

（3）操作不當(dāng)引起的問題。鍋爐壓力容器使用單位除應(yīng)設(shè)置專門的管理機(jī)構(gòu)和專職管理人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行安全技術(shù)管理，建立和建全安全管理制度，在鍋爐壓力容器運(yùn)行過程中，從使用條件、環(huán)境條件和維修條件等方面采取控制措施以保證鍋爐、壓力容器安全運(yùn)行。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，鍋爐壓力容器事故70%以上是由于操作不當(dāng)引起的，有的超溫、超壓、帶病使用﹑有的不按操作規(guī)程操作，有的生產(chǎn)工藝不成熟而引起化學(xué)爆炸事故也時(shí)有發(fā)生。

2 對(duì)鍋爐壓力容器檢驗(yàn)工作的策略

2.1 提高設(shè)備的缺陷預(yù)防能力

缺陷預(yù)防能力就是對(duì)鍋爐、壓力容器的每個(gè)零件部件進(jìn)行仔細(xì)的檢查，防止任何一個(gè)部位的缺陷，引發(fā)安全事故。第一，要確保設(shè)備部件的剛度、強(qiáng)度、塑性和韌性。相關(guān)零部件的安裝過程也應(yīng)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，其運(yùn)行過程也要注意進(jìn)行監(jiān)測(cè)，防止其產(chǎn)生松動(dòng)，老化或者是故障；第二，除了對(duì)設(shè)備本身進(jìn)行仔細(xì)檢查之外，還要對(duì)關(guān)聯(lián)的閥門管道進(jìn)行仔細(xì)地檢查，確保管道的密閉性和閥門的緊密性，防止氣體泄漏的事故發(fā)生；第三，要精確地計(jì)算盲板的數(shù)量，根據(jù)壓力容器安裝的位置設(shè)置盲板的精確位置；第四，按照相關(guān)的操作要求設(shè)計(jì)操作平臺(tái)，保障工人操作過程中的穩(wěn)定性和使用安全性。

2.2 加強(qiáng)檢驗(yàn)和操作人員的培訓(xùn)管理

很多事故都是因?yàn)槿藶橐蛩貙?dǎo)致，操作人員的操作不規(guī)范問題，很容易使設(shè)備運(yùn)行過程中產(chǎn)生爆炸，所以應(yīng)當(dāng)執(zhí)行規(guī)范化的檢驗(yàn)操作，檢驗(yàn)鍋爐重要部件的運(yùn)轉(zhuǎn)正確性，并且使檢驗(yàn)制度形成常態(tài)化：定期進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)于重點(diǎn)部位進(jìn)行重點(diǎn)檢驗(yàn)。而與此同時(shí)，也需要對(duì)操作人員進(jìn)行全面而高質(zhì)量的培訓(xùn)管理，解決操作中不標(biāo)準(zhǔn)、不規(guī)范的問題，加強(qiáng)操作人員的能力培訓(xùn)，包括一系列的紀(jì)律管理培訓(xùn)和操作技能培訓(xùn)，保持所有人員能夠擁有比較良好的崗前培訓(xùn)效果，保證所有人員都能夠持證上崗。最后，對(duì)設(shè)備管理人員要進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督，保證其日常工作不松懈，操作流程、管理能力始終保持高水平。

檢驗(yàn)人員在上崗前需要進(jìn)行一系列的崗前培訓(xùn)，取得相應(yīng)的資質(zhì)證書，確保檢驗(yàn)工作人員掌握相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)和技能。檢驗(yàn)前應(yīng)了解鍋爐、壓力容器的性能結(jié)構(gòu)，對(duì)于設(shè)備特性進(jìn)行熟知，對(duì)相關(guān)的注意事項(xiàng)應(yīng)該熟悉。除了崗前培訓(xùn)外，還要注重培訓(xùn)的時(shí)效性和持續(xù)性，時(shí)效性是指針對(duì)當(dāng)前新的技術(shù)問題提出新的解決辦法，而持續(xù)性是面對(duì)工作中的細(xì)節(jié)問題，需要持續(xù)完善，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，對(duì)于突發(fā)工作事件要組織討論，提高鍋爐和壓力容器的檢驗(yàn)質(zhì)量，保持高效的檢驗(yàn)水平。

3 鍋爐壓力容器的檢驗(yàn)方法

3.1 無損檢測(cè)

無損檢測(cè)是鍋爐壓力容器最常規(guī)的一種檢測(cè)類型，它包括多樣的檢測(cè)方法，例如，超聲波X射線、磁粉、衍射時(shí)差超聲檢測(cè)、X射線成像檢測(cè)等。還包括滲透檢測(cè)、渦流檢測(cè)﹑目視檢測(cè)﹑漏磁檢測(cè)﹑脈沖渦流檢測(cè)。

最常規(guī)的應(yīng)用方式是鐵磁檢測(cè)，利用鐵磁的磁粉進(jìn)行表面缺陷檢測(cè)，能夠極快地甄別出磁性材料缺陷的位置，而對(duì)于沒有磁性的材料，則優(yōu)先使用滲透性檢測(cè)進(jìn)行開口缺陷的檢測(cè)，至于金屬表面帶涂層的材料，則可以選用渦流檢驗(yàn)或者漏磁檢驗(yàn)。不過，以上四種方式中，磁粉檢測(cè)雖然應(yīng)用范圍比較廣，但是它卻無法檢驗(yàn)出非磁性材料的工件缺陷，同時(shí)也難以檢測(cè)幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工件。滲透檢測(cè)無法檢測(cè)非開口性缺陷和較難檢測(cè)多孔材料。

埋藏性缺陷一般選用射線檢測(cè)、超聲檢測(cè)﹑聲發(fā)射檢測(cè)﹑衍射時(shí)差超聲檢測(cè)﹑X射線數(shù)字成像檢測(cè)。

射線檢測(cè)能夠檢測(cè)出焊接接頭中存在的一些常見缺陷，例如，沒有焊透的部分，存在氣孔和殘?jiān)牟糠帧a(chǎn)生裂紋的部分，它能夠檢測(cè)出例如一些疏松的缺口、夾雜雜質(zhì)的硬塊，同時(shí)，通過投影的位置大小能夠確認(rèn)缺陷的性質(zhì)，不過，如果比較厚的鑄件則很難檢測(cè)出焊接接頭中存在的缺陷，特別是在堆焊過程中產(chǎn)生的缺陷和管材棒中存在的缺陷，都很難甄別，對(duì)于細(xì)小的裂紋和沒有融合的間層也比較難以檢測(cè)，材料表面的平行薄面狀缺陷也比較難以檢測(cè)。較難確定缺陷的深度和自身高度。一般薄板優(yōu)先選用射線檢測(cè)，厚板優(yōu)先選用超聲檢測(cè)。

基于X射線檢測(cè)的漏洞，我們可以利用超聲波檢測(cè)來進(jìn)行缺陷檢測(cè)。例如，對(duì)于一些鑄件、管材、復(fù)合板材，利用超聲波的方式能夠檢測(cè)出焊接接頭中存在的面狀缺陷，超聲波相對(duì)于X射線來說，穿透力比較強(qiáng)，對(duì)于100mm以上的板材和焊接接頭，能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)出缺陷，它不但能夠確定缺陷的位置和尺寸，而且能夠檢測(cè)出加壓過程產(chǎn)生的裂紋，這些活性缺陷一般在金屬材料的制備過程中容易出現(xiàn)。利用超聲波方式能夠檢測(cè)出這些裂紋的部位、強(qiáng)度和活性，通過超聲波檢測(cè)一次加壓便可實(shí)現(xiàn)整體缺陷的分布狀態(tài)檢測(cè)。它能夠檢測(cè)出活性缺陷隨著荷載變化而出現(xiàn)的連續(xù)信息，但是對(duì)于非活性的缺陷，超聲波難以檢測(cè)出來，需要其他方法進(jìn)行補(bǔ)充，因?yàn)檫@個(gè)過程中存在定性與定量的過程。超聲波檢測(cè)對(duì)材料的敏感性，要求比較高，而且容易受到噪聲、機(jī)電噪聲的干擾，需要比較豐富的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)庫(kù)積累才能夠得到正確的結(jié)果，對(duì)于超聲波檢測(cè)來說，它的優(yōu)勢(shì)比較強(qiáng)，但是也有缺點(diǎn)，需要利用其他的檢測(cè)方法進(jìn)行復(fù)檢，才能形成客觀的結(jié)果檢測(cè)，它與X射線檢測(cè)技術(shù)可以相互結(jié)合。

X射線數(shù)字成像檢測(cè)能檢測(cè)出焊接接頭中存在的未焊透、氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，能檢測(cè)出鑄件中存在的縮孔、夾雜、氣孔和疏松等缺陷；能確定缺陷平面投影的位置、大小以及缺陷的性質(zhì)；可以靜止成像和連續(xù)成像；尤其適合大批量同規(guī)格對(duì)象的檢測(cè)，檢測(cè)效率高；X射線疏影成像技術(shù)可以檢測(cè)出焊接接頭中的氣孔、殘?jiān)⒘鸭y等缺陷，它是對(duì)X射線檢測(cè)的良好補(bǔ)充，對(duì)于鑄件中存在的氣孔、夾雜、縮孔、疏松等缺陷，能夠確認(rèn)平面投影位置，確認(rèn)缺陷的性質(zhì)、大小和尺寸，不過，它仍然難以檢測(cè)出比較厚的斷件管材和棒材中的缺陷，對(duì)于焊接接頭中的T形焊頭和堆焊層也難以檢測(cè)，這種方式的其他檢測(cè)盲區(qū)和X射線檢測(cè)比較類似，受到缺陷深度、高度、分布狀態(tài)的影響，同時(shí)也受到溫度和濕度的影響（因?yàn)闇囟群蜐穸热菀子绊憯?shù)字探測(cè)器的敏感性）。

各種檢測(cè)方法均有各自的長(zhǎng)處和不足，我們?cè)诠ぷ髦?，?yīng)該根據(jù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作條件、容易產(chǎn)生缺陷的類型，選擇不同的檢測(cè)方法，以最大限度地檢出缺陷，并能保較高的效率。

圖2

3.2 鍋爐壓力容器的其他檢驗(yàn)方法

鍋爐壓力容器有損的檢驗(yàn)的方法通常又包括：一是拉伸試驗(yàn)；二是沖擊試驗(yàn)；三是彎曲試驗(yàn)。以上這些方法基本上屬于有損物理性檢驗(yàn)。這些檢驗(yàn)都要從鍋爐、壓力容器上割取試樣，還有化學(xué)分析也需要從鍋爐、壓力容器上取樣。光譜檢驗(yàn)屬于化學(xué)性的無損檢驗(yàn)，還有安全閥的校驗(yàn)、水壓試驗(yàn)、氣壓試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)、水質(zhì)分析、宏觀檢驗(yàn)、硬度檢測(cè)、安全附件檢驗(yàn)、快開門聯(lián)鎖保護(hù)裝置的檢驗(yàn)、非金屬襯里的檢驗(yàn)、金相檢驗(yàn)等都要根據(jù)設(shè)備的具體情況進(jìn)行選擇。

4 結(jié)語(yǔ)

鍋爐、壓力容器裝置本身作為一種十分特殊又重要的大型工業(yè)設(shè)備，在生產(chǎn)日常及運(yùn)行檢修的生產(chǎn)過程及工作狀態(tài)中均難免受到來自其生產(chǎn)設(shè)備缺陷、人為影響、氣候因素變化等自然界和人類社會(huì)環(huán)境因素綜合變化產(chǎn)生的種種嚴(yán)重有害影響，很容易引發(fā)一些鍋爐爆炸的安全事故，需要技術(shù)人員結(jié)合鍋爐壓力容器的設(shè)備特征，采取針對(duì)性的措施，綜合研究各種檢測(cè)方案的正確性和匹配性，采取最強(qiáng)有力的措施應(yīng)對(duì)鍋爐容器的安全故障。