大型压力容器的检验分析

2019-10-02 版权声明 举报文章

摘要:在我国,大型压力容器是化肥化工、炼油等很多行业中主要的生产设备,对很多大型工厂而言,它的作用很大。如今,伴随着我国经济的快速发展,生产技术得到了很大的改进,工业化、规模化发展越来越快,因此,压力容器的使用也越来越广泛,对我国经济的建设影响也很重大。但是,压力容器本身带有一定的危险性,因此,需要对其定期检查,保证生产的安全性。本文主要分析了检验工作中的内容和重点以及存在的一些缺陷,并提出一些检验方法。

关键词:压力容器 检验重点 检验方法

1、前言

在GBI50— 2011《压力容器》中明确规定,设计压力不足0.1MPA的容器叫做常压容器,而设计压力高于0,1MPA的容器叫做压力容器。压力容器本身带有一定的危险性,它是具有爆炸危险性的承压类特殊设备,它常常承受高压、高温、易燃或具有腐蚀的物质,一旦发生爆炸或者泄露,直接导致火灾,中毒等灾难性事故的发生,对环境将造成严重的污染,给企业生产带来一定的损失,危害人民的生活,严重影响社会安定。压力容器的应用范围很广泛,在化工、机械、航空、等很多部门和行业中都有很普遍的应用,近些年,随着我国经济的快速发展,它的应用越来越广泛。压力容器在使用过程中,常常承受着各种载荷,承受着高温、高压、低温、低压灯各种环境,所以,压力容器从设计到制造以及后面的使用比其他机械设备要求更高。所以,它的检验工作十分重要。

按照检验工作性质分类,压力容器的检验有产品安全性能监督检验和正在使用的压力容器的定期检验两种。安全性能监督检验的目的是确保压力容器满足质量要求。正在使用的压力容器的定期检验的目的是保证设备长期正常地运转。下面主要阐述下检验的内容和重点以及检验中存在的缺陷及相应的解决方法。

2、压力容器检验的内容和重点

2.1压力容器的外部检验

该项工作的主要内容是,检验压力容器是否存在外表面出现裂纹,发生变形,出现泄漏、局部温度过热或过冷等非正常现象;检验安全附件是否备齐,使用是否灵敏安全;检验各个部位的螺栓是否拧紧;检验基础有无下沉倾斜及破损等异常现象。外部检验工作不仅需要检验人员来做,还需要操作人员定期来做。一旦发现异常现象,要及时停车并向相关人员报告。

2.2压力容器的内外部检验

该项工作的内容除了上述的外部检验之外,还要检验容器的内表面的座磨损腐蚀现象,检验所有的焊缝,封头过渡区和其它应力集中的区域有无裂纹出现,有必要的时候可以考虑使用超声波或射线探伤检查容器的内部质量,测量壁厚,如果发现有部位的壁厚小于容器使用的最小壁厚,要进行强度校核,实施降压或修理措施。有的容器可能引起金属材料的金相组织发生变化,在需要的时候要对其进行金相检验;对于超高压、高压等容器,要检测器螺栓部位是否有裂缝。通过对容器的内外部检验,要将检验出来的缺陷归纳总结,分析其产生原因,提出相应的解决措施,内外部检验的周期通常是三年,但对于强烈腐蚀性介质和剧毒性介质的容器检验周期要缩短。在设备运行过程中发现的缺陷严重的、焊接质量不过关的、材质损耗严重抗腐蚀能力严重下降的容器检验周期也应当缩短。需要注意一点,压力容器的内外部检验必须要在停车和容器内部置换清洗干净之后才能进行。

2.3压力容器的全面检验

该项检验的内容除了上述两项之外,主要有耐压试验,抽查或者全部检查所有的焊缝,对其进行无损探伤。对于压力较低、非易燃或无腐蚀性介质的容器,如果没有发现缺陷,在有一定的工作经验的前提下,可不对其进行无损探伤。容器的全面检验周期通常是至少是六年,对于那些盛装空气或者惰性气体的且质量合格的容器,在经过一两次内外检验发现无损坏现象之后,全面检验的周期则可以适当加长。

2.4压力容器检验的重点工作

压力容器在使用时往往承受很大的内部荷载,因此,很容易发生因材料屈服或者断裂引起的压力容器失效。所以,保持压力容器焊接部位的强度是确保压力容器正常运转的基础,压力容器的检验就是去发现那些影响这些部位强度的缺陷和造成原因,尤其是那些裂缝、没有焊透没有融合的具有危险性的活性缺陷。这些就是压力容器检验工作的重点。

3、压力容器检验中存在的缺陷、造成原因和解决方法

3.1腐蚀

在压力容器内盛装的介质长期与容器内表面接触,会跟金属材料发生化学或者电化学作用,最终造成内表面损坏,这样的过程叫做腐蚀。腐蚀分为均匀腐蚀和非均匀腐蚀。均匀腐蚀带来的直接后后果是,内壁大面积均匀的减薄,检验人员可以凭眼睛直接观测出来,可以通过使用测厚仪器测量厚度,因而确定内壁的腐蚀程度。在下一个检验周期内,剩余壁厚满足强度要求的话,可以继续使用。不满足的要进行降压处理或者报废。对于非均匀腐蚀的点状腐蚀,若点状腐蚀的腐蚀深度小于壁厚的三分之一并且在任意200mm直径范围之内,总的腐蚀面积不超过4500平方毫米的不需要对其进行其他处理,可以继续使用。若不满足上述要求,但是还具有使用价值的,要进行焊接补处理。非均匀腐蚀处理中除了上述的点状腐蚀之外还有一些腐蚀,如晶间腐蚀、应力腐蚀、选择性腐蚀等,这些腐蚀的机理复杂,且规律难以掌握,可采用金相检验、硬度测试等手段来发现。在刚刚发生腐蚀的时候,若没有对压力容器的内壁的强度造成影响,可以采取打磨措施消除缺陷,若是影响到强度或者有严重的影响趋向的时候,就要慎重对待。

3.2压力容器钢板或者焊缝中的埋藏缺陷

这些缺陷指的是容器在制造时留下的,检验人员可以采用超声波或者射线探伤的方法检验埋藏缺陷。埋藏缺陷跟当时的制造工艺、压力容器使用后的操作工艺参数,现场条件以及缺陷自身改变所带来的影响等因素关系密切,所以对于这些缺陷,要本着再利用的原则处理。正常来说,一些压力容器存在这些埋藏缺陷,不过在使用过程中,这些缺陷未发生扩展,就可以不做处理;但是,若这些缺陷已经形成裂纹,或者有发展成为裂纹的趋势,且压力容器还有修复价值,则应该对其进行动火返修。动火返修之前要查询清楚该容器的一些工艺参数,相关的数据和相关的运行环境,制定一个完善的返修方案。在进行动火返修的时候,技术人员要根据现场发生的一些意外的问题对方案进行及时的调整,确保返修工作顺利完成。

3.3机械损伤、工卡具焊迹、电弧灼伤

机械损伤、工卡具焊迹、电弧灼伤这些缺陷会造成应力分布不均匀,诱发裂缝的出现。对于容器表面的尖锐伤痕、刻槽、工卡具焊迹、电弧灼伤等应该进行表面打磨处理,并且通过表面无损探伤确保无裂缝出现。这些缺陷可以用《压力容器定期检验规则》中的“凹坑允许存在无量纲系数G0”来判断,当G0小于0.1时,选用打磨处理,反之,需要做焊补处理。在打磨时要注意,打磨坡度不得小于1:3,且要光滑平缓。

4、结束语

压力容器往往是密封的,且承受很大的压力,所以,很容易发生爆炸燃烧,继而会对人员、设备和财产的安全构成威胁,还会污染环境。压力容器检验的目的就是防止压力容器失效等危害性事故的发生,在某种程度上,压力容器检验的实质就是失效的预测和预防,所以大型压力容器的检验工作十分重要。

参考文献:

[1]肖维鹏.无损检测方法在压力容器检验中的综合应用[J].石油和化工设备,2011(8).

[2]丁小平.压力容器检验中硬度测定的应用[J].化工设备与管道,2008(3).

[3]吕锡志.浅析锅炉压力容器检验工作中的事故预防策略[J].中国科技纵横,2011(7).

[4]刘松.浅谈压力容器检验失效预测预防[J].商品与质量·科学理论,2011(7).

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