高原 劉海光(山東省特種設備檢驗研究院棗莊分院 277000)
壓力容器在工業的生產過程中應用較為普遍。就其功能而言,它是一種承載壓力的密閉性的機器設備,主要用來裝載壓力一定的氣體和液體。就其特點而言,由于其工作時處于高壓狀態,所以其承載的壓力相對于其他普通容器就比較大。為了更好的發揮壓力容器的作用,因此對于壓力容器的檢驗方面的問題的解決和檢驗方法的選擇越來越受到人們廣泛的重視。
在壓力容器的檢驗過程中,壓力容器表面缺陷問題的檢驗是最基礎又最重要的一項內容。壓力容器表面缺陷主要表現為容器表面有裂紋、缺口等問題,這些問題的來源可以分為兩大方面,一方面是在壓力容器的制造和加工過程中產生的;另一方面是在壓力容器的投入使用過程中產生的,容器的表面存在裂紋和缺口對工作人員的人身安全和機器的生產效率都有著嚴重的影響。不論問題產生于哪一方面,壓力容器的表面缺陷問題都需要受到高度的重視,一旦發現,需要積極的進行修復處理。比如在容器投入使用之前,工作人員可以磁粉探傷技術對壓力容器表面進行掃描和檢查,準確的對壓力容器表面存在的缺陷或潛在缺陷進行定位,發現問題之后,積極的分析、討論和思考解決途徑,使得壓力容器能夠安全、有效的投入使用。
壓力容器的檢驗過程中,壓力容器的腐蝕問題也是檢驗的重要環節。常見的壓力容器的腐蝕問題主要表現為容器表面和結構出現點狀和分散等現象。一般情況下,容器腐蝕深度大于等于10mm,腐蝕范圍直徑大于等于300mm以上者,屬于腐蝕問題較為嚴重的;若其點狀的腐蝕范圍≤300mm,直徑腐蝕面積在50cm2以下者,則屬于腐蝕問題較輕的。腐蝕情況較為嚴重的容器要求工作人員及時處理,處理之后審核不過,則必須做報廢處理,不能再投入使用;腐蝕情況較輕的容器可以根據實際的生產情況暫緩處理。腐蝕問題會直接影響到容器的強度和韌性,若處理不當,不僅會影響正常生產,而且不利于生產線上工作人員的安全,因此我們必須給予足夠的重視。
容器焊縫問題的多發部位主要集中在容器組成和連接不連續或是容器所受外界應力較大的部位,由于壓力容器工作過程中,隨著容器所需壓力及溫度的不斷變化,容器的負荷也會發生較大的變化,容器的工作強度也不斷增加,這些變化的產生都促使焊縫問題的產生,焊縫問題的解決對于壓力容器來說顯得尤為重要。為了解決焊縫問題,工作人員在進行容器檢驗時可以通過多種方式對存在焊縫的容器進行處理,比如打磨消除、打磨后補焊等方式,通過對壓力容器焊縫問題的解決,可以有效的保證壓力容器的安全運行,并能延長壓力容器的使用壽命。
在上一節壓力容器表面的缺陷問題中有提到磁粉檢驗方法,其具體的工作原理是通過磁粉之間的相互作用檢驗和判定壓力容器表面缺陷。一般情況下,組成壓力容器的材料中都含有鐵元素,因此磁粉的檢驗方法的應用比較普遍,利用磁粉檢驗方法不僅能夠準確的對容器表面裂紋和缺口進行檢驗,而且還可用于容器組成部位夾層和折疊處等問題的檢驗。磁粉檢驗方法不僅靈敏度高、速度快,而且檢驗成本同比較低,深受各大工業的追捧,但是由于其只適用于具有鐵磁性材料的檢驗的局限性,隨著新技術和新材料的應用和推廣,使得磁粉檢驗的方法在很大程度上受到了影響。
射線檢驗方法在壓力容器的檢驗過程中應用的較為廣泛,它主要針對壓力容器表面存在的裂紋、缺口、氣孔及壓力容器部位存在的焊縫等問題進行檢驗。除此之外,也可用于壓力容器整體或局部的尺寸檢驗,射線檢驗方法得到的結果和圖像一般都比較精確和直觀,對于實際應用起到了很好的指導作用,但是對于壓力容器的零部件,比如鍛件、棒材和管材的檢驗目前還不是很到位,因此射線檢驗的方法還需要我們進一步的開發和利用,以便于其發揮更好的檢驗作用。
超聲波檢驗方法在壓力容器的檢驗過程中主要用于容器表面存在裂縫的檢驗,它的工作原理是利用超聲波在傳播過程中聲波變化和表面反射性質來反映容器內部和表面存在的缺陷,相比于射線檢驗方法來說,超聲波的檢驗不僅具有較高的靈敏度和較強的穿透力,而且檢驗指向明確、檢驗速度快、效率高、成本低,檢驗效果往往較為滿意。除此之外,其對于容器內部的焊縫及潛在缺陷也具有較高的靈敏度,在實際應用中,不僅利用價值高,而且檢驗風險小,值得我們進一步的研究和利用。
滲透檢驗方法主要用于具有多孔、疏松特點的壓力容器材料的檢驗,廣泛用于塑料、陶瓷、鋼鐵和有色金屬等材料。它主要通過滲透液、去除劑和顯像劑等溶劑的作用,應用毛細管現象來實現容器表面缺陷的發現和處理。具體的操作過程是將用于檢驗的液體滲透到壓力容器表面的裂紋或裂縫中后清除多余的滲透液,通過顯像劑顯像來判定和檢驗容器的完整性。滲透檢驗的過程中,滲透液和顯像劑的合理選擇尤為重要,選擇優良的滲透液及科學合理的檢驗流程,不僅能夠保證壓力容器的缺陷部位得到準確、有效的檢驗,而且滲透檢驗方法靈敏度和使用范圍相比于射線檢驗和磁粉檢驗方法不僅表現為靈敏度高,探測范圍廣,而且對于以上幾種方法檢測不到的范圍也能夠實現有效而精確的檢測,預防壓力容器存在的潛在風險,保證壓力容器平穩運行。除此之外,滲透檢驗方法不僅操作簡單,而且檢驗成本低,檢驗結果直觀、簡單,應用的價值較高,但由于使用過程中會產生相應的殘渣和液體污染,需要工作人員及時進行防護和污染處理,以提高壓力容器檢驗效果的進一步提升。
綜上所述,對于壓力容器的檢驗過程中出現的問題,只要有關部門予以一定力度的重視和監管,采用先進的檢驗方法,發現問題后,積極的思考解決問題的措施和方法,使問題得到有效的處理。于此同時,隨著科技不斷的進步,壓力容器的檢驗方法也要求與時俱進,我們需不斷的改革和創新,極大的促進壓力容器檢驗水平的提高,為國家的工業發展做出有力的貢獻。
[1]李景祿,李青山.電力系統狀體檢修技術[M].中國水利水電出版社,2011.
[2]固定式壓力容器安全技術監察規程(TSGR0004-2009)[S].