郭云寶
(遂寧市特種設備監督檢驗所)
由一臺空氣儲罐強度校核說起
郭云寶*
(遂寧市特種設備監督檢驗所)
針對《壓力容器定期檢驗規則》中第二十五條第(七)款之第1條的規定 “材質不明者,對于無特殊要求的容器,按Q235鋼進行強度校核”, 結合最近檢驗的一臺空氣儲罐需進行強度校核的情況,提出探討性觀點,認為該條規定有欠合理之處。
空氣儲罐 強度校核 壓力容器 Q235
某單位一臺空氣儲罐進行首次全面檢驗。該儲罐銘牌上參數如下:設計壓力4.1 MPa,設計溫度50℃,容器內徑1 000 mm,制造日期2001年10月,制造單位為重慶某壓力容器廠,銘牌上有監檢鋼印。
該儲罐實際使用參數:最高工作壓力4.0 MPa,溫度45℃,介質空氣。
全面檢驗情況:未查到出廠技術資料,宏觀檢查合格,外表面對接焊縫經20%磁粉檢測合格,實測最小壁厚δ筒體=19.2 mm,δ封頭=19.8 mm,安全附件檢查合格。
按照 《壓力容器定期檢驗規則》[1](以下簡稱《容檢規》)相關要求對該儲罐進行強度校核。PW=4.0 MPa, δ筒體校=22.3 mm, δ封頭校=22.1 mm, 其校核結果是該設備不能在PW=4.0 MPa下安全運行,結論為不合格。
(1) 《容檢規》第二十五條第(七)款第1條規定:材質不明者,對于無特殊要求的容器,按Q235鋼進行強度校核。
(2) 《容檢規》第二十五條第(十)款也列舉了五種應當進行強度校核的情況:
①腐蝕深度超過腐蝕裕量;
②設計參數與實際情況不符;
③名義厚度不明;④結構不合理,并且已發現嚴重缺陷;⑤檢驗人員對強度有懷疑。
本次檢驗中因使用單位資料保管不善,無法提供容器出廠的技術資料,導致材質不明及名義厚度不明,符合上述兩個要進行強度校核的條件,所以應當進行強度校核。
(3)強度校核的原則。對于未查到出廠技術資料的壓力容器,即材質不明和名義厚度不明的,《容檢規》第二十五條第 (七)款規定,對于無特殊要求的容器按Q235鋼進行強度校核。空氣儲罐應為無特殊要求的壓力容器,故應按此規定進行強度校核。
對于為什么要采用Q235鋼進行強度校核,筆者查閱了一些資料并無收獲,只是在 《容檢規釋義》中找到這樣一條解釋: 《容檢規》中所說的Q235鋼實際是指Q235-B鋼,對于其他則無描述。根據該條款應該做如下理解:如果級別較低的Q235-B強度校核都合格,那么級別較高的如16MnR等材質制造的壓力容器就更能滿足使用要求了。
《鋼制壓力容器》(1998版)中第4.2.3款關于“碳素鋼鎮靜鋼板的適用范圍”有如下規定。
Q235-B鋼板:容器設計壓力p≤1.6 MPa;鋼板使用溫度為0~350℃;用于殼體時,鋼板厚度不大于20 mm;不得用于毒性程度為高度或極度危害介質的壓力容器。
按照上述 《鋼制壓力容器》所作的規定,顯然,該臺空氣儲罐設計、制造所用材料都不會是Q235-B鋼,如果仍要求按照Q235-B鋼來進行強度校核,其結果就是壁厚不滿足使用要求,強度校核不合格,使用單位要么報廢該罐,要么必須降壓使用。故對于 《容檢規》第二十五條第 (七)款要求按照Q235-B進行強度校核的規定,我認為有不妥之處。
其理由如下:
壓力容器在進行全面檢驗前,至少有三道關口可以為壓力容器把關。
其一是設計環節。設計人員嚴格按照 《鋼制壓力容器》 (1998版)和 《壓力容器安全技術監察規程》[3](《固定式壓力容器安全技術監察規程》)等技術標準及規范設計,同時經過校核人員、審核人員的兩級簽審,應該說材料錯用的情況是絕對不會發生的。
其二是制造和監督檢驗環節。壓力容器實行的產品監督檢驗制度是全過程監督檢驗,即便是設計環節出現漏洞,即將Q235-B鋼用做設計壓力>1.6 MPa的壓力容器殼體,駐廠監檢員在實施產品監督檢驗的時候也能發現這個問題,監檢工作到此即止。
其三是安裝監督檢驗環節。即便是前面兩道關口都由于某些原因出現遺漏 (事實上是不可能出現的),在安裝監督檢驗的時候檢驗人員嚴格執行相關規范標準,也能杜絕材料錯用的情況發生。這種情況生產的壓力容器根本就沒機會投入到使用中。
換句話說,只要是經過產品質量監督檢驗合格出廠 (有銘牌,有CS鋼印)的壓力容器根本就不可能將Q235-B鋼用做設計壓力>1.6 MPa的壓力容器殼體。
設備提前報廢或降壓使用都將浪費大量鋼材及人力物力,與當前提倡的節能降耗、低碳經濟相違背,與科學發展觀背道而馳,不利于經濟的和諧平穩發展。
綜上所述,嚴格按照 《鋼制壓力容器》 (1998版)設計制造的在用壓力容器在當前如此完善的產品質量監督檢驗體系下出現材料錯用的情況幾乎是不可能的, 《容檢規》也應該與時俱進,進一步完善第二十五條第 (七)款的相關規定,按設計壓力的等級區別對待,明確相應的壓力等級采用相應的材質進行強度校核,以避免不必要的浪費。
[1] TSG R7001—2004.壓力容器定期檢驗規則[S].2004.
[2] 全國壓力容器標準化技術委員會.GB 150—1998.鋼制壓力容器[M].北京:中國標準出版社,1998.
[3] 壓力容器安全技術監察規程[S].1999.
The Strength Check of An Air Tank
Guo Yunbao
The article 25,paragraph7,article 1 of 《Pressure Vessels Periodical Inspection Regulation》provides that “pressure vessels of unknown material and with no special requirements, the strength check refers to the provision of Q235 steel”.Combining with the strength check situation of an air tank inspected receritly esploratory views and believes the authon puts forward.
Air tank;The strength check; Pressure vessel; Q235
TQ 051.8
*郭云寶,男,1977年10月生,工程師。遂寧市,629000。
2011-04-11)