淺談壓力容器宏觀檢驗方法

張 武河南省南陽市鍋爐壓力容器檢驗所，河南 南陽 473000

壓力容器在石油、化工、以及冶金等領域應用廣泛，其結構雖然簡單，但受力情況卻很復雜，一旦投入使用就要連續運行，還具有爆炸的危險，所以做好壓力容器宏觀檢驗至關重要。

1 壓力容器宏觀檢驗的人員資格要求

壓力容器的宏觀檢驗人員也有相應的資質，壓力容器檢驗師可以進行一二三類壓力容器，球形容器和超高壓容器的宏觀檢查;壓力容器檢驗員可進行一、二類容器的宏觀檢驗（不包括醫用氧艙）的宏觀檢查。

2 壓力容器宏觀檢查的工具和設備

進行宏觀檢查的設備主要包括手電筒、5倍～10倍放大鏡、反光鏡、內窺鏡、約0.5kg尖頭手錘、鋼卷尺、直尺、樣板、塞尺等。現在隨著測量儀器的發展，測光測距儀等測量設備也越來越多地應用于壓力容器的尺寸測量中，各種設備在使用前應保證其處于有效檢驗狀態。

3 壓力容器宏觀檢查方法

3.1 目視法

目視法即肉眼檢查，也可手電筒、放大鏡、內窺鏡輔助.壓力容器大面積范圍、結構的變化、細微的顏色都可以用肉眼掃視。手電筒貼著容器平行照射，也能使得容器表面的坑槽、鼓包、表面的裂紋和變形得凸凹不平現象都能清楚顯示出來，這是燈光散射所不能達到的效果。

當被檢查的部位比較狹窄，無法用肉眼直接觀察時，可以用反光鏡或內窺鏡伸進容器內進行檢查，內窺鏡通常有軟管和硬管兩種，可以有不同的長度，其頭部有一凸鏡，可以被檢部位放大，利用光導纖維將光線傳到頭部，有的可進行照明。

當懷疑容器表面有裂紋時，可以用紗布將被檢查部位打磨干凈，然后用濃度為10%的硝酸酒精溶液將其浸潤，擦干凈后用5～10倍的放大鏡進行觀察。

對具有手孔或有較大接管而人又無法進到容器內用肉眼檢查的小型容器，可將手從手孔或接管口中伸入，觸摸容器的內表面，檢查內壁是否光滑，有無凹坑、鼓包。

當容器表面的防腐層、保溫層、耐火隔熱層、襯里或夾套等妨礙檢查時，如果需要應部分或全部拆除后再進行目視檢查。

目視檢查時，往往會在容器殼體表面發現各種形態的缺陷，檢測人員應根據容器制造、使用等情況，進行綜合判斷，并分別予以不同的處理。

3.2 捶擊檢查

過去最常用的壓力容器檢驗方法是用大約0.5kg的尖頭手錘進行捶擊檢查。手錘輕輕的敲擊容器或部件的金屬表面，如果是有經驗的人根據所發出的聲音和小錘的彈跳程度就可以判斷壓力容器是否良好。如果小錘聲音清脆和彈跳狀況良好那么表明被敲擊的部位沒有重大的缺陷，相反則反之。

3.3 量具檢查

量具檢查即采用常規量具測量容器各部分的尺寸和缺陷大小、面積、深度和位置等。包括用拉線或量具檢測容器的結構尺寸，例如，用鋼卷尺圍出筒體的周長，用計算圓周長的公式和筒體的實際壁厚值算出筒體的平均內直徑，以求得筒體的內徑偏差。測量筒體同一斷面不同方位處的直徑，以求得該斷面的最大和最小直徑，計算二者之差即為該斷面筒體的圓度。在通過殼體中心線水平面即沿圓周0°、90°、180°、270°4個部位拉0.5mm的細鋼絲測量殼體的直線度。測量的位置離殼體縱焊縫的距離不少于100mm，當殼體厚度不同時，計算直線度時應減去厚度差。

用平直緊僅靠容器、管板等的表面，用游標卡尺或塞尺檢查容器的平直度、腐蝕、磨損、鼓包的深度（高度），管板的平面度等。

用專用量具測量焊接后的焊縫寬度、焊縫余高、角焊縫厚度等。

焊縫檢驗尺主要有主尺、高度尺、咬邊深度尺和多用尺四個零件組成，用它來檢查焊縫的各種口角度、高度、寬度、間隙和咬邊深度。在壓力容器的宏觀檢查中經常用它來檢查焊縫表面尺寸。

焊縫檢驗尺在壓力容器的宏觀檢查中主要有以下使用方法。

1）測量平面焊縫高度：首先把咬邊深度尺寸對準零，并緊固螺絲，然后滑動高度尺與焊縫最高點接觸，高度尺的示值，即為焊縫高度；

2）測量角焊縫高度：用該尺的工作面緊靠焊件與焊縫，并滑動高度尺和焊件的另一邊接觸看高度尺的指示線，指示值為角焊縫高度；

3）測量角焊縫厚度：在45°時的焊點為角焊縫厚度。首先把主題的工作面與焊件緊靠，并滑動高度尺與焊點接觸，高度尺所指示值為焊縫厚度；

4）測量焊縫咬邊深度：首先把高度尺對準零位，并旋緊螺絲，然后使用咬邊尺測量咬邊深度，看咬邊尺指示值，即為咬邊深度；

5）測量焊縫寬度：先用主題測量角靠緊焊縫的一邊，然后旋轉多用尺的測量角靠近焊縫的另一邊，看多用尺上的指示值，即為焊縫寬度。

3.4 樣板檢查

樣板檢查的目的是檢查各類封頭的形狀和其他成形件的形狀，以及筒體的棱角度和各種變形。方法是用預先按容器和受壓元件的某部分做成的樣板僅靠其表面，檢查他們的形狀、尺寸是否符合設計要求（例如角焊縫的焊角高度、封頭的曲率尺寸、筒體的棱角度等），或測量變形、腐蝕的程度。對于已經產生，確定不進行修理的鼓包，可以用一個與其形狀相同的樣板定期檢查鼓包是否發生變化發展。檢查用樣板的制作要求在GB150《鋼制壓力容器》及其他壓力容器制造標準中都可以查到。

樣板檢查的目的是檢查各類封頭的形狀和其他成形件的形狀，以及筒體的棱角角度和各種變形。方法是用預先按容器和受壓元件的某個部分做成的樣板緊靠其表面，檢查它們的形狀、尺寸是否符合設計要求，或測量變形、腐蝕的程度。對于已經產生，確定不進行修理的鼓包，可以用一個與其形狀相同的樣板定期檢查鼓包是否發生形狀發展。

4 宏觀檢查缺陷的處理

在宏觀檢驗中發現的缺陷的處理方法是修復和保留評級兩種。如果修復方法是在主要受壓元件上進行焊接，應特別慎重。

對于結構不合理缺陷，應加大對不合理結構影響范圍的無損檢測比例，尤其是表面無損檢測，并做強度校準或應力分析。

對于表面裂紋，除了要對容器的表面加大無損檢測比例外，還應搞清裂紋產生的原因。對裂紋部位做硬度檢測和現場表面金相檢測可以幫助我們判斷裂紋的產生原因，有時還應該在裂紋周圍用刮刀取金屬粉末，做化學成分分析。

對于結構尺寸不合格類的缺陷，其處理方法與結構不合理類缺陷的處理方法類似，對缺陷部位及缺陷影響部位應加大無損檢測比例，特別是表面無損檢測。必要時應做強度校準或應力分析，如無標準的強度校核和應力分析方法，還可以輔以應力測試方法。

對于變形類缺陷，除采用類似于結構尺寸不合格類缺陷的處理方法外，還應搞清變形產生的原因，采取措施防止繼續變形。選擇有效的變形檢測方法，監測變形的發展。

5 結論

綜上所述，壓力容器的宏觀檢驗可以及時的發現和消除隱患，選用合理的檢驗方法避免“漏檢”、“錯檢”是保證檢測準確性的關鍵措施，只有根據檢查的結果和狀況對壓力容器進行質量分析并采取處理措施，才能防止壓力容器事故意外的發生。

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